Manual de Recomendaciones Edificaciones

8/13/2019 Manual de Recomendaciones Edificaciones

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V

EN

EZ UEL

A

COLEGIO

DE

INGENIEROS

DE

1861

C.A.ENERGIAELECTRICADEVENEZUELA

Filial del Fondo de Inversiones de Venezuela (FIV)

LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA

FACULTAD DE ARQUITECTURA

MINISTERIO DEL AMBIENTE

Y DE LOS RECURSOS

NATURALES RENOVABLES

MINISTERIO

DE ENERGIA Y MINAS

MUY NOBLE

1634 1965

YLEGA

L

ALCALDIA

DE MARACAIBO

CAMARA DE LA

CONSTRUCCION

CO M ISION PARA EL MEJORAM IENTO DE LA C ALIDAD TERM ICA DE LAS EDIFICAC ION ES Y EL ESPAC IO URBANO


2/165


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5/165


6/165

INTRODUCCION Y MOTIVACION

El sector energtico venezolano se ha

desarrollado fundamentalmente por la

importancia del petrleo como producto de

exportacin. A partir de los aos cuarenta se inicia

un proceso de explotacin de este recurso, que

gener una economa basada en un uso intensivo

de la energa. Esto permiti el desarrollo de una

poltica de precios bajos de la electricidad

sustentada en la alta produccin petrolera, como

forma de compensacin socioeconmica para

la poblacin y estmulo para el desarrollo industrial.

Durante los aos sesenta, se realizan en

Venezuela cuantiosas inversiones eninfraestructura para generar gran cantidad de

energa hidroelctrica.

La idea de recursos energticos inagotables

condujo al desarrollo de patrones de alto

consumo de energa en el pas sin considerar la

importancia de generar una poltica de uso

eficiente de la energa. Asimismo, la bonanza

econmica experimentada dej como herencia

una serie de hbitos que justifican en parte el alto

consumo de electricidad. Esto es evidente

cuando se compara el promedio de energa

elctrica que cada habitante de nuestro pas

consume por ao con el promedio de consumo

elctrico en otros pases. Estudios realizados por

diferentes instituciones han demostrado que un

venezolano utiliza anualmente 2 veces ms

energa elctrica que un colombiano, 2,5 veces

ms que un brasileo y 4 veces mas que un

chileno. Tal ndice hace que Venezuela ocupe la

sexta posicin mundial en consumo elctrico per

capita, lo que exige el desarrollo urgente de

programas orientados a la concientizacin de la

poblacin sobre el uso racional de tan importante

recurso energtico.

En el contexto nacional se destaca la

situacin del Estado Zulia, en donde el consumoelctrico promedio del sector residencial alcanza

los 900 kWh/mes. De acuerdo a estudios

realizados1 esto se debe a tres factores que

influyen directamente en el alto consumo de

electricidad en el estado Zulia: los hbitos de

consumo de la poblacin, la ineficiencia de los

equipos elctricos, y las condiciones climticasurbanas, siendo este ltimo el aspecto de mayor

incidencia en el alto consumo de electricidad en

el Estado Zulia.

1. DOE. Departamento de Optimizacin Energtica. C.A. Energa Elctrica de Venezuela.


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Las condiciones climticas, la falta de

vegetacin y la arquitectura inadecuada de las

edificaciones, han degradado el entorno urbano.

El clima de la regin zuliana con temperaturas

medias anuales entre los 27C y 28C y una alta

tasa de humedad ha contribuido a que sus

habitantes, buscando mejorar la calidad trmica

de los ambientes usen intensivamente el aire

acondicionado. El 76% del consumo residencial

corresponde a la energa utilizada por estos

equipos y 45% de los clientes residenciales tienen

por lo menos un aire acondicionado, los cuales

son, en su mayora, ineficientes desde el punto

de vista energtico2 .

Maracaibo, ciudad capital y principal rea

urbana del Estado, es una ciudad con

caractersticas ambientales muy particulares,

debido a su ubicacin geogrfica, desarrollo

urbano, pluviosidad, crecimiento poblacional,

contaminacin y otra serie de factores.

Durante los ltimos 20 aos el crecimiento de

la ciudad de Maracaibo se caracteriz por un

incremento poblacional del 220,6%, acompaado

de una violenta expansin urbana y aumento de

la densidad. Paralelamente la demanda de

energa elctrica se incremento en un 234%.

En este periodo se produjeron profundos

cambios en la calidad ambiental y esttica del

rea urbana y de sus edificaciones. El plan y la

ordenanza de desarrollo urbano que desde 1968

rige el crecimiento de la ciudad, no contempla

las variables relacionadas a la calidad ambiental.

Los instrumentos legales que regan el

desarrollo urbano de principios del siglo XX, exigan

con carcter de obligatoriedad algunos aspectos

relacionados con el acondicionamiento

bioclimtico tales como: en las calles situadasde Este-Oeste las galeras, aposentos o piezas

exteriores, se construiran hacia el Oeste de modo

que la luz del Noreste al Sudeste y queden

expuestos a los vientos reinantes,3 las casas de

un solo piso deben tener una altura mnima de

cuatro metros.4 Ordenanzas posteriores, no solo

eliminan de su texto estos aspectos sino que

plantean parmetros de diseo que impiden el

aprovechamiento de los vientos, restringen el

desarrollo de reas verdes y no exigen ningn tipo

de proteccin contra la incidencia de la radiacin

solar.

2. Estudios realizados para la Ciudad de Maracaibo por el Departamento de Optimizacin Energtica. ENELVEN.3. I Seminario Internacional de Ahorro de Energa Elctrica.1996.4. I Seminario Internacional de Ahorro de Energa Elctrica.1996.


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Parte 1Seccin I. El Hombre, El Clima y La Edificacin.


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Seccin 1. El Hombre, El Clima y La Edificacin.10

La calidad de vida de los usuarios de una edi-

ficacin depende, entre otros aspectos, de ga-

rantizar las condiciones de bienestar trmico en

el interior de sus espacios. La falta de este bienes-

tar debido a condiciones climticas adversas,

puede conducir a trastornos de la salud. Por con-

siguiente, el estudio climtico es previo a la plani-

ficacin, diseo y construccin de una edifica-

cin.

Disear y construir edificaciones ignorando las

condiciones climticas del entorno es descono-

cer las necesidades de bienestar de sus habitan-

tes. Esta premisa adquiere especial importancia

cuando las condiciones climticas particulares deuna localidad son extremas, afectando el bienes-

tar de sus habitantes.

En ciudades con climas fros, los esfuerzos se

orientan a lograr edificaciones que contribuyan

al mantenimiento del calor en sus espacios inte-

riores. En lugares de clima clido, como

Maracaibo, las acciones deben dirigirse a la cons-

truccin de edificaciones bioenergticas que mi-

nimicen el impacto de la radiacin solar y apro-

vechen al mximo el movimiento del aire, para

obtener espacios internos confortables y reducir

los requerimientos de energa. Estas edificaciones

bioenergticas se logran controlando la accin

que sobre ellas ejercen los factores climticos,

como son la direccin y velocidad del viento, tem-

peratura y humedad, asoleamiento e intensidad

de la radiacin solar.

El conocimiento de las necesidades

bioclimticas del hombre as como el anlisis y eva-

luacin de las condiciones climticas para lograr

su confort trmico, constituyen el punto de parti-

da para formular principios de diseo a escala

urbana y de edificio. Definir los limites de condi-

cin de confort en una edificacin tiene impor-

tantes implicaciones en su diseo y consecuen-

cias econmicas.

En su informe de 1984, la Organizacin Mun-

dial de la Salud seala que ms del 70% de las

enfermedades del aparato respiratorio se deben

a los diseos inadecuados de las edificaciones,

razn suficiente para reorientar las acciones ha-

cia la bsqueda de la solucin a las verdaderas

necesidades del hombre en su hbitat, a travs

de una arquitectura que responda armnica e

integralmente a las exigencias de su entorno.


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Seccin 1. El Hombre, El Clima y La Edificacin. 13

transferencia de calor, por lo que en la tercera co-

lumna de la figura, aparece el resumen de los fac-

tores.5

1.1 EL HOMBRE Y SUEQUILIBRIO TERMICO

El cuerpo humano consume energa a tra-

vs de caloras alimenticias que, mediante pro-

cesos metablicos internos, se convierten en otras

formas de energa (mecnica, qumica, elctrica,

etc.). Parte de esa energa debe transformarse en

calor para mantener constante la temperatura

interna del cuerpo en torno a los 37C. En la ma-

yora de los casos, el cuerpo humano est a ma-

yor temperatura que su entorno, producindose

una prdida de calor metablico denominado

dispersin metablica o velocidad del metabolis-

mo. 6

Este calor es transferido al entorno bsica-

mente por conveccin y radiacin (prdida de

calor seco). Cuando la perdida de calor seco no

es suficiente para balancear el metabolismo, las

glndulas sudorparas de la piel producen sudor

y la evaporacin de este suministra el enfriamien-

to adicional requerido.

El intercambio de calor seco puede ser tam-

bin ganancia de calor, cuando la temperatura

exterior del entorno es mayor que la de la piel

(34C).

El intercambio por conveccindepende de

la velocidad y temperatura del aire.

El intercambio por radiacinen un espacio

interno depende de la temperatura promedio de

las superficies del entorno.

La proporcin de estos intercambios depen-

de del tipo de ropa.

El equilibrio trmico del cuerpo humano pue-

de cuantificarse de la siguiente forma:

M = CV R + EV

Donde : M = Velocidad del metabolismo

CV = Intercambios por conveccin

R = Intercambios por radiacin

EV = Prdidas por evapotranspiracin.

5. GONZALEZ, E. Proyecto: Clima y Arquitectura, Ediciones G. G, Mxico 1986.6. NEYLA G., J. y BEDOYA, C. Tcnicas arquitectnicas y constructivas de Acondicionamiento Ambiental.

FORMAS DE GANANCIA O PERDIDA

DE CALOR EN EL CUERPO HUMANO

RESUMEN DE

FACTORES

ACTIVIDAD ACTIVIDAD

TEMP. SUPERFICIAL

ROPA

TEMP. MEDIA RADIANTE

TEMP. SUPERFICIAL

MOV. DEL AIRE

ROPA

TEMP. SUPERFICIAL

MOV. DEL AIRE

ROPA

ROPA

TEMP. SUPERFICIAL

MOV. DEL AIRE

PRESION DE VAPOR

ROPA

PRESION DE VAPOR

FACTORES

FIG. 1 Formas de ganancias o per-dida de calor en el cuerpohumano y los factores queafectan su bienestartrmico.


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Los intercambios por conduccin y otros, no

se consideran, por cuanto son fenmenos de

menor valor y solo se incluyen cuando se necesi-

ta una gran precisin. (Fig. 2)

1.2. ZONA DE BIENESTARTERMICO Y LA CARTABIOCLIMATICA

El anlisis de las condiciones ambientales y

los requerimientos bioclimticos del hombre, per-

miten evaluar la sensacin trmica del hombre y

establecer su zona de bienestar trmico.

Extensos estudios han sido realizados en el ser

humano por sexo, edad, y nacionalidad, para lo-

grar una descripcin cuantitativa de confort huma-

no.

El resultado de estos estudios suministra una

zona de confort relativamente amplia, en la que

el 80% de la poblacin dice sentirse confortable

trmicamente. La Tabla 1 muestra los limites de

temperatura y humedad dentro de un rango de

zona de confort, propuesto por varios autores.

Las cartas bioclimticas son instrumentos que

permiten al conocer las condiciones climticas,

proporcionar los principios bsicos para el diseo

de edificaciones trmicamente confortables, o sea

ubicados dentro de la zona de bienestar trmico.

FUENTE: Gonzlez Eduardo, Proyecto: Clima y Arquitectura.

Cuando el cuerpo humano realiza menor

cantidad de regulaciones trmicas para adaptar-

se a un medio especfico, se est acercando a la

zona donde la mayora dice sentirse bien, deno-

minada la Zona de Bienestar Trmico.

RADIACION

EVAPORACION

CONVECCION

RADIACION

CONDUCCION

FIG. 2 Intercambio del calor entre el cuerpo humano y elambiente

Baruch Givoni 21C - 26C 5 - 17 mm hg Bienestar ptimo limite mximo permisible.

V. Olgyay 23.9C - 29.5C 20% - 75% Trpicos

ASHRAE 22.2C - 26.6C 4 mm hg Bienestar ptimo

Yaglou-Drinker 21.6C - 25C 14 mm hg USA Verano (T.E.)

O.H. Koenigsberger y otros 22C - 27C 30% - 70% Trpicos (T.E.)

C.E. Brooks 23.3C - 29.4C 30% - 70% Trpicos

Zona propuesta de Bienestar trmicoE. Gonzlez

22C 27% - 75% Limite inferior

29C 20% - 40% Limite superior

26C 20% - 17 mm hg Limite mximo presin de vapor

AUTORES OBSERVACIONLIMITES DE TEMPERATURA LIMITES DE HUMEDAD

TABLA 1

ZONAS DE BIENESTAR TERMICO HUMANO


16/165


La carta de B. Givoni toma en consideracin

el efecto que sobre el ambiente interno tiene la

propia edificacin. Ello es importante, ya que el

edificio es el elemento fsico construido, que se-

para las condiciones climticas externas de las in-

ternas.

El Grfico 1, muestra la carta bioclimtica he-

cha sobre la base de la zona de bienestar trmi-

co propuesta para Maracaibo por E. Gonzlez.7

En esta carta se muestran estrategias de con-

trol ambiental tales como: masa trmica de la edi-

ficacin, viento, enfriamiento evaporativo, y humi-

dificacin, que permiten restablecer las condicio-

nes de bienestar trmico en la edificacin.

La masa trmica usa las paredes y el techo

como moderadores de la temperatura. El viento

incrementa la zona de bienestar trmico en zo-

nas de alta humedad. El enfriamiento evaporativo

o humidificacin puede restablecer el bienestar

trmico en zonas de alta temperatura y alta hu-

medad.

Como conclusin, se puede establecer quela carta bioclimtica es un instrumento grfico

no cuantitativo, pero muy adecuado para

determinar los principios bsicos del diseo de

edificaciones.

GRAF. 1 Carta Bioclimtica

MASA TERMICAY VENTILACIONNOCTURNA

MASATERMICA

ZONA DE

BIENESTARTERMICOHUMANOCALENTAMIENTO

PASIVO OCONVENCIONAL

CALENTAMIENTO

CONVENCIONAL HUMIDIFICACION

ENFRIAMIENTOEVAPORATIVO

AIREACONDICIONADOCONVENCIONAL

DESHUMIDIFICACIONCONVENCIONAL

VENTILACIONNATURAL OMECANICA

HUMEDAD RELATIVA

100%

50

45

40

35

30

25

20

15

10

05

0 05

05

10

15

20

25

30

35

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

0

90%

80%

70%

60%

50%

40%

30%

20%

10%

TEMPERATURA DE BULBO SECO C

PRESION

DELVAPOR

mmD

EME

RCURIO

TEMPERATURA DE

BULBO HUMEDO C

7. GONZALEZ, E. Proyecto Clima y Arquitectura. Volumen I. 1986


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2. CONDICIONES CLIMATICASY GEOGRAFICAS DE LAREGION ZULIANA.

La regin zuliana se ubica en el extremo

Noroccidental de Venezuela, entre las latitudes

821' N y 1151' N y las longitudes 7025' y 7325'

al Oeste del meridiano de Greenwich. (Fig 3)

8. GONZALEZ, E. Proyecto Clima y Arquitectura. Volumen I. 1986

Mar Caribe

Colombia

Venezuela

Brasil

LAGODE

MARACAIBO

LAGODE

MARACAIBO

ZULIAZULIA

FIG. 3 Ubicacin geogrfica de la Regin Zuliana.

Su configuracin topogrfica es poco varia-

ble con zonas bajas y planas entre el nivel del lago

y 500 m de altitud, correspondiendo altitudes su-

periores a 500 m, con la zona montaosa de Perij

y los Andes. (Fig. 4)8

Su cercana con el Mar Caribe y la influen-

cia de las masas de aire hmedo de los vientos

Alisios del Noreste despus de pasar por el Cari-

be, genera un nivel de humedad, con valores

medios de presin de vapor de agua entre 18 y

22 mm hg.

La radiacin solar que recibe la regin va

desde 450 cal/cm2da en el Norte, a 350 cal/ cm2

daen el Sur aproximadamente.

La temperatura media anual est entre 27Ca 28C con amplitudes medias diarias de 8C a

10C.

Los ciclos de precipitacin son inversos a la

radiacin siendo los mximos en el Sur y los mni-

mos en el Norte. La Fig. 4 muestra las lneas de

igual cantidad de precipitacin (Isoyetas). Se-

gn los niveles de precipitacin en la zona Norte

de la Regin Zuliana este corresponde a un tipo

de clima semi rido o clido.

Pero la presencia de un alto ndice de hu-

medad en el aire (por la influencia de los Vientos

La Fria 2000 mm

2000 mm

1400 mm

800 mm

Machiques

La Concepcin

MaracaiboAltagracia

Cabimas

Ciudad OjedaLagunillas

Maracaibo

La Villa

El Vigia Mrida

Sta. Brbara

Cja Seca

1400 mm

1400 mm

1400 mm

1400 mm

1400 mm

800 mm

Mene Grande

Bacahquero

SUBHUMEDO

SUBHUMEDO

SUBHUMEDO

SUBHUMEDO

SEMIARIDO

SUPERHUMED

HUMEDO(con verano)

HUMEDO(sin verano)

HUMEDO

(con verano)

Valera

LEYENDA:

ZONA MONTAOSA (alturas superiores a los 1000 metros)

ZONA INTERMEDIA DE COLINAS (comprendida entre los 500 y 1000 metros)

Alisios), convierten las condiciones climticas de

la Regin Zuliana en un tipo de clima clido-h-

medo.

FIG. 4 Plano topogrfico y de precipitacin de la ReginZuliana


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19/165


40

50

60

70

80

90

100

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

%

tada por el Servicio de Meteorologa de la Fuerza

Area Venezolana y procesada y publicada en

el libro Proyecto Clima y Arquitectura. La informa-

cin climtica de La estacin urbana, fue aporta-

da por el Instituto de la Facultad de Arquitectura

de la Universidad del Zulia.

La informacin climtica es importante para

poder establecer criterios de diseo en las edifi-

caciones que permitan adaptarlas al clima local,

generando niveles de confort trmico en su inte-

rior.

2.1.1. TEMPERATURA DELAIRE Y HUMEDAD RELATIVA.

Las variables climticas que ms afectan el

bienestar trmico del hombre son la temperatura

y la humedad. Ambas tienen una incidencia di-

recta sobre la mayor o menor capacidad de per-

dida o ganancia de calor del cuerpo humano,

para lograr su equilibrio trmico con el ambiente.

En Maracaibo la temperatura y la humedad

son muy elevadas. En el periodo diurno la tempe-

ratura vara de 23,1C a 33C y la humedad oscila

entre 50% y 65%, durante todo el ao. En el perio-

do nocturno oscila entre 23,6C a 28,3 C, y una

humedad del 75% al 92%. Los Grficos 2 y 3 mues-

tran los valores mensuales horarios de la tempe-

ratura del aire y humedad relativa en Maracaibo

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

C

GRAF. 2 Humedad Relativa. Estacin Caujarito

GRAF. 3 Temperatura del Aire. Estacin Caujarito

(datos de la estacin meteorolgica de

Caujarito).

11. IFA. Instituto de Investigaciones de la Facultad de Arquitectura de La Universidad del Zulia.

HORAS

HORAS

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JULAGO

SEP

OCT

NOV

DIC

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC


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El Grfico 4 muestra los valores de tempera-

tura media horaria mensual registradas por la es-

tacin meteorolgica instalada en el IFA 11 (ao

1997). Se observa que la temperatura mxima

promedio anual es de 32,9C, la temperatura m-

nima promedio es de 26,9C. La temperatura

media es de 29,6C y la amplitud es de 5,9C.

Igualmente se observa en el grfico, que en el

periodo diurno la temperatura vara de 25,3 a

34,9C. Ello demuestra que en el rea urbana exis-

te un incremento de 2C.

40

50

60

70

80

90

100

1 3 5 7 9 11 11 15 17 19 21 23

%

En el Grfico 5 de la misma estacin se ob-

servan los datos mensuales de humedad relativa

que muestra una oscilacin entre el 60% y 91%.

2.1.2. VELOCIDAD Y DIRECCIONDEL VIENTO.

El promedio anual de la velocidad del viento

es de 3,66 m/s. (Estacin meteorolgica de

Caujarito). El Graf. 6 muestra los valores medios

de la velocidad del viento en los diferentes meses

del ao. Los valores mximos se registraron en los

cuatro primeros meses del ao y los valores mni-

mos en Septiembre, Octubre y Noviembre. El Graf.

7 muestra que los meses de mayor temperaturano son los que registran las mayores velocidades

de viento. Las temperaturas ms elevadas se dan

en los meses de Agosto y Septiembre, cuando la

velocidad del aire esta en los valores ms bajos.12

La estacin Urbana del IFA arroja un valor pro-

medio mximo anual, de velocidad del viento de

2,3 m/s, con una velocidad media anual de 1,5

m/s.

Segn datos de la estacin de Caujarito, la

mayor parte del ao (8 meses), la orientacin pre-

valeciente es la NNE NE; el resto del ao pierdeGRAF. 5 Humedad Relativa. Estacin IFA

GRAF. 4 Temperatura media horaria mensual. IFA

12. DE OTEIZA, P. Base de datos: la velocidad del viento en Maracaibo. LUZ. ISA. 1983

23

26

29

32

35

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

C

ENEFEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

HORAS

HORAS


21/165


importancia la componente Norte para hacerse

similar a la componente Sur, oscilando entre es-

tas dos orientaciones. En Septiembre llega a pre-

valecer la direccin SSE. Con respecto a los perio-

dos horarios, prevalece la direccin NNE con vien-

tos de baja intensidad durante la maana. Du-

rante las primeras horas de la tarde, predominan

los vientos desde el SSE, para volver a predomi-nar la direccin NNE al final de la tarde y en las

primeras horas de la noche13 . Los Grficos

8,9,10,11 y 12 muestran la frecuencia de la direc-

cin del viento en horas de mnima velocidad,

mxima temperatura, mxima velocidad y prome-

dio nocturno anual y promedio anual diurno y

nocturno, respectivamente. Los datos de la esta-cin urbana del IFA, muestran que la direccin

promedio prevaleciente del viento es de 30NNE

y la direccin promedio secundaria es de 10NNE.

Entre los meses de Junio y Octubre (entre las 12m

y 2 pm aproximadamente) la direccin del viento

es del ESE a 110.

13. DE OTEIZA, P. Direccin y Velocidad del Viento en Maracaibo. LUZ. ISA. 1984

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

HORAS

m/s

VELOCIDAD DEL VIENTO

0

5

10

15

20

25

30

35

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

HORAS

VELOCIDAD DEL VIENTO

TEMPERATURA

C

m/s

GRAF. 6 Velocidad del viento. Estacin Caujarito.

GRAF. 7 Promedio mensual de temperatura (vs) Velocidad del viento.

Estacin Caujarito.


22/165


Graf. 11 Frecuencia de la

direccin del viento prome-dio nocturno anual.

NNNW

NE

SW SE

N

NNW

WNW

WSW

SSW SSE

ESE

ENE

EW

S

2.1.3. INSOLACION YRADIACION SOLAR.

Los porcentajes de insolacin medios men-

suales varan de 49 a 79%. Los meses de mayor

insolacin corresponden a los meses de menor

precipitacin. Se observa un promedio anual de

7,6 horas de insolacin sobre 12 horas posibles.

La radiacin llega a valores medios mensua-

les hasta 374 cal/cm2da y una mxima de 479

cal/cm2 da. (Estacin meteorolgica de

Caujarito).

La estacin urbana del IFA-LUZ, muestra valo-res de radiacin global mxima promedio anual

de 784 W/m2, y valores promedios diarios de 233

W/m2.

2.1.4. EVALUACIONCLIMATOLOGICA

DE LA CIUDAD DE MARACAIBO.

Los valores higrotrmicos horarios (tempera-

tura y humedad relativa), se ubican todo el ao

fuera de los limites de la zona de bienestar trmi-

co. Sin embargo un 75,3%, se sitan dentro de la


direccin del viento en horasde minma velocidad.

Graf. 9 Frecuencia de la di-

reccin del viento en horasde mxima temperatura.

NNNW

NE

SW SE

N

NNW

WNW

WSW

SSW SSE

ESE

ENE

EW

S


direccin del viento en horasde mxima velocidad.

NNNW

NE

SW SE

N

NNW

WNW

WSW

SSW SSE

ESE

ENE

EW

S

NNNW

NE

SW SE

N

NNW

WNW

WSW

SSW SSE

ESE

ENE

EW

S

FRECUENCIA DE LA VELOCIDADY DIRECCION DEL VIENTO ENMARACAIBO.


direccin del viento prome-dio anual diurno y nocturno.

NNNW

NE

SW SE

N

NNW

WNW

WSW

SSW SSE

ESE

ENE

EW

S


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24/165


25/165


La eficiencia energtica de una arquitectura

bioclimtica debe considerar dos envolventes: la

envolvente exterior o espacio natural y la

envolvente de la edificacin.

La envolvente exterior tiene como objetivo moderar

mediante el uso adecuado de la vegetacin y

elementos construidos, el mesoclima cercano a la

edificacin y crear un microclima que genere un

ambiente trmicamente confortable. De esta forma

se reducen los requerimientos de energa para el

acondicionamiento de las edificaciones y/o se

reducen las especificaciones tcnicas de los

materiales de la envolvente de la edificacin.

La envolvente de la edificacin debe ser concebida

de forma tal que cada una de las partes que la

componen techos, paredes y ventanas, puedan

cumplir una doble funcin: debe ser transparente

a la ventilacin, cuando la edificacin funciona en

Sistema de Ventilacin Natural y debe ser opaca a

la radiacin solar y la temperatura del aire exterior

cuando funciona en Sistema de Aire

Acondicionado.16

16. HINZ, E. Energy Conservation in Buildings though Landscape Desing. 1985


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27/165

Seccin 1. Ventanas.26

La ventana conjuntamente con las paredes

conforma la envolvente vertical de la edificacin.

Cumple numerosas funciones y es el elemento

ms complejo de disear. Satisface las

necesidades humanas al suministrar el contacto

visual y auditivo con el exterior. Permite la

ventilacin e iluminacin natural y controla la

ganancia energtica actuando como barreraentre el espacio exterior e interior. Igualmente

controla la entrada de contaminacin, lluvia,

insectos y pequeos animales hacia el interior de

la edificacin y provee de niveles de seguridad a

sus usuarios. A su vez, desde el punto de vista

esttico es un componente importante en la

definicin del carcter del edificio.

En la seleccin de las ventanas, se deben

considerar los siguientes aspectos:

Arquitectnicos: Una adecuada

transmisin de la luz natural y un posible uso dual

de iluminacin elctrica y natural. Requerimientos

de ventilacin natural y/o sistemas de aireacondicionado. Necesidades de reduccin del

ruido exterior, resistencia mecnica del material y

seguridad.

Trmicos: El comportamiento trmico del

ventanaje (marco y pao) y los requerimientos

de conservacin de la energa.

Econmicos: La evaluacin costo/

beneficio de las diferentes alternativas.

Humanos: La necesidad fsica y

psicolgica de contacto con el exterior, la

iluminacin adecuada de acuerdo al uso del

espacio, confort y aceptacin de sus ocupantes.

Para la seleccin de las ventanas se deben

considerar las funciones para las cuales est

destinado el edificio, los requerimientosambientales deseados, para luego resolver

satisfactoriamente aquellos otros aspectos que

podran incidir negativamente.

Aspectos como la necesidad de colocar

amplias ventanas para la ventilacin natural, la

reduccin de la ganancia trmica en el espacio

interior y el suministro de seguridad, no deben

entrar en conflicto para resolver uno u otro

aspecto.

Por razones metodolgicas se analizaran por

separado los criterios de orientacin de las

ventanas de la edificacin, rea y dimensin,

forma, tipo, materiales y protecciones solares. Peroen el momento del diseo de la ventana, se

deben unificar los distintos criterios y determinar

sus prioridades de acuerdo a la funcin que ella

cumplir.


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Seccin 1. Ventanas. 27

1. ORIENTACION DE LASVENTANAS DE LAEDIFICACION

En la ganancia trmica a travs de las

ventanas influye la radiacin solar, el viento y en

menor grado la diferencia de temperatura del aire

exterior e interior.

Mediante una buena orientacin se puede

reducir la ganancia trmica al controlar la

incidencia de la radiacin solar sobre la ventana,

y aprovechar al mximo la ventilacin natural,

para producir una adecuada ventilacin de los

espacios internos y un enfriamiento convectivosobre la superficie externa de la envolvente.

La radiacin solar esta formada por la

radiacin difusa y la directa. La radiacin difusa

se genera por refraccin de los rayos solares en la

capa atmosfrica y no presenta direccin

privilegiada de incidencia, manteniendo su valor

independiente de cualquier orientacin. La

radiacin directa se recibe del sol sin cambio de

direccin. Por lo tanto es la componente que ms

calor produce en la envolvente y que determina

la orientacin de los planos y sus inclinaciones.

17. La rosa de los vientos es un grfico que muestra porcentualmente la direccin del viento en referencia hacia los puntos cardinales.18. Experimentos realizados por B. Givoni en 1969. Man, Climate and Architecture.

El Grfico 14 muestra el diagrama de

orientacin solar elico, que considera

conjuntamente la exposicin a la radiacin solar

W

S

SW SE

N

NE

E

NW

OPTIMO

BUENO

REGULAR

MALO

PESIMO

W

S

SW SE

N

NE

E

NW

OPTIMO

BUENO

REGULAR

MALO

PESIMO

L

directa y al viento. El Grfico 15 toma en cuenta

la exposicin a la radiacin solar total y al viento.

En la Rosa de los Vientos17 (Graf.16) se

muestra el promedio anual de la frecuencia de

la direccin de los vientos. El ngulo de esta

frecuencia se puede incrementar, ampliando as

el ngulo de orientacin de las ventanas desde20hasta 60con respecto a la perpendicular de

los vientos predominantes y mantener una

adecuada ventilacin.18

GRAF. 14 Orientacin solar elica. Exposicin

a la radiacin directa.

GRAF. 15 Orientacin solar elica. Exposicina la radiacin total.

GRAF. 16 Rosa de los Vientos. Frecuencia de la direccinpredominante del viento y ngulo ampliado.

La menor exposicin a la radiacin solar y la

mayor exposicin a la ventilacin, determinan la

orientacin ideal de las ventanas de una

edificacin.


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30/165


y un material adecuado del ventanaje para

impedir el efecto trmico de la radiacin difusa.

Igualmente las ventanas orientadas entre los

281,25 y 303,75 NW estn ms expuestas al

calentamiento al no recibir enfriamiento por

ventilacin convectiva.

diagrama reduce bastante la exposicin de las

ventanas a la radiacin difusa, pero limita

demasiado las alternativas de orientacin. En las

otras orientaciones las ventanas deben estar

protegidas totalmente de la radiacin.

Cuando se utiliza la Rosa de los Vientos con

el ngulo ampliado de la frecuencia de ladireccin de los vientos en relacin a la radiacin

solar directa, se puede orientar las ventanas

desde 333,75 NW hasta 93,75 SE, para

aprovechar el enfriamiento convectivo, pero

requiere protecciones solares adecuadas y

ventanajes con materiales que reduzcan el efecto

trmico de la radiacin solar, en el ngulo

comprendido entre 78,75 NE hasta 93,75 SE

considerado como malo. (Graf. 20)

Cuando se utiliza el diagrama solar elico

con radiacin total, la orientacin de las ventanasdebe estar comprendida en un ngulo mximo

desde 11,25 hasta 56,25 al NE, para una

orientacin calificada como buena. (Graf. 19).

Esta coincide con la mayor frecuencia de la

direccin de los vientos. La utilizacin de este

GRAF. 18 Orientacin solar elica. Exposicina la radiacin directa.

GRAF. 19 Orientacin solar elica. Exposicina la radiacin total.

GRAF. 20 Orientacin solar elica. Exposicina la radiacin directa.


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1.2. RECOMENDACIONES PARALOS ESPACIOS DE LASEDIFICACIONES EN SISTEMADE VENTILACION NATURALY MODO MIXTO.

1.2.1. ESPACIOS CON VENTANAS

EN UNA FACHADA.

La fachada de los espacios debe ubicarse

en forma oblicua a los vientos y con dos aberturas.

La posicin oblicua genera en la parte alta

(ventana 1) una presin mayor que en la parte

baja (ventana 2). De esta manera el aire entra

por la parte alta y sale por la parte baja. El ngulode orientacin de las ventanas de la fachada,

como ya se mencion, puede variar de 20hasta

60con respecto a la perpendicular de los vientos

predominantes. (Fig. 8)

Cuando se requiere una mayor velocidad

del aire dentro del espacio, se deben incorporar

elementos verticales externos (wing-walls) con una

dimensin en profundidad igual que el ancho de

la ventana. En ese caso el ngulo entre la

fachada y la direccin del viento debe estar

tambin entre los 20y 6019 . (Fig. 9)

Los espacios con una sola ventana deben

tener puertas de romanilla u otras salidas de aire

para producir una ventilacin cruzada. (Fig. 10)

No se recomienda la ubicacin de una

sola ventana sin otra salida, ya que no permite

ventilacin cruzada. (Fig. 11)

Los espacios deben tener ventilacin

directa, lo cual se logra orientandolos hacia la

direccin de los vientos predominantes. Si no es

posible en su totalidad, se deben distribuir de tal

manera que se logre un movimiento continuo del

aire a travs de los mismos. (Fig. 12)

19. GIVONI, B. Man, Climate and Architecture , 1969 y el Florida Solar Energy Center, 1982.

FIG. 8 Espacios con dos ventanas en una fachada.

2

1

FIG. 9 Ventanas con wing walls.

a

a

3 a

FIG. 10 Espacios con una ventana.

FIG. 11 Espacios con una ventana sin ventilacin cruzada.

FIG. 12 Distribucin de espacios con ventilacin directa.


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1.2.2. ESPACIOS CON VENTANASEN DOS FACHADAS.

Esta solucin es la ms recomendable, ya

que se logra una ventilacin cruzada eficiente

de todo el espacio interno dependiendo del

tamao y ubicacin de la ventana de entrada y

salida.

Cuando las ventanas estn en fachadas

opuestas se deben ubicar de tal manera que

generen un cambio de direccin del flujo de aire,

creando un movimiento turbulento circular a

travs de todo el espacio. Esto se logra cuando

las ventanas de entrada y salida no estn

alineadas con la direccin del viento. (Fig. 13, 14,

15)

Cuando las ventanas estn en fachadas

adyacentes, una de ellas debe estar ubicada en

la zona de mayor presin y la otra en una zona

de menor presin20 , para lograr un flujo del aire a

travs del espacio de la zona de mayor presin a

la de menor presin. (Fig. 16, 17)

FIG. 16 Ventanas en fachadas

adyacentes, alternativa A.

FIG. 17 Ventanas en fachadas

adyacentes, alternativa B.

20. La presin aumenta a medida que aumente el ngulo entre la direccin del viento predominante y la fachada.

FIG. 13 Ventanas en fachadas opuestas no

alineadas con direccin oblicua al viento.

FIG. 14 Ventanas en fachadas opuestas

alineadas con direccinoblicua al viento.

FIG. 15 Ventanas en fachadas opuestas

no alineadas con direccinperpendicular al viento.


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La Tabla 3, muestra el efecto de la localizacin

de las ventanas y la direccin del viento en el

promedio de la velocidad del aire expresada en

porcentajes.

ANCHO

VENTANA

DE

ENTRADA

ANCHO

VENTANA

DE

SALIDA

VENTANAS EN

PAREDES OPUESTAS

VENTANAS EN

PAREDES ADYACENTES

VIENTO

PERPEN-

DICULAR

VIENTO

45

VIENTO

PERPEN-

DICULAR

VIENTO

45

1/3 1/3 35 42 45 37

1/3 2/3 39 40 39 40

2/3 1/3 34 43 51 36

2/3 2/3 37 51 - -

1/3 3/3 44 44 51 45

3/3 1/3 32 41 50 37

2/3 3/3 35 59 - -

3/3 2/3 36 62 - -

3/3 3/3 47 65 - -

2. AREA Y DIMENSIONDE LAS VENTANAS.

En los tres sistemas de edificacin (VN, MM y

AA) el rea y dimensin de las ventanas depende,

entre otros aspectos, de la actividad que se realiza

TABLA 3

EFECTO DE LA LOCALIZACION DE LAS VENTANASY LA DIRECCION DEL VIENTO EN EL PROMEDIO DE LA

VELOCIDAD DE AIRE(% DE LA VELOCIDAD EXTERNA)

FUENTE: GIVONI, B. Climate considerations in building andurban design. 1998

en el espacio, de las visuales que se desean y de

las condiciones de iluminacin natural que se

requieren. Sumado a ello, cuando el edificio

funciona en sistema de Ventilacin Natural y

Modo Mixto, el rea y dimensin estn

determinados por el volumen y velocidad del aire

que se desea generar.

Independiente del rea y dimensin de la

ventana, esta debe estar protegida de la

incidencia de la radiacin solar directa, al igual

que las superficies del espacio interno.

2.1. RECOMENDACIONES DEAREA Y DIMENSION DEVENTANAS EN LASEDIFICACIONES.

2.1.1. EDIFICACIONES ENSISTEMA DE VENTILACIONNATURAL

Y MODO MIXTO.

Las ventanas deben tener una dimensin

que garantice el mximo beneficio de la

ventilacin en las areas donde esta se requiere.

Se recomienda utilizar ventanas que

permitan lograr una velocidad del aire en el interior

entre 0,5 m/s y 2m/s, para garantizar el confort

de los usuarios del espacio.

El rea de la ventana de entrada debe ser

menor que el de la salida, si se quiere generar una

velocidad de entrada del viento mayor y un flujoconcentrado a una pequea seccin del

espacio. Ello produce velocidades menores en

las otras partes del mismo. Esta situacin no se

aplica para aberturas en una sola fachada. Esta

caracterstica es adecuada en la fachada de

aquellos espacios donde el lugar de la actividad

esta definido y cercano a la ventana, como en

las reas para dormir. (Fig. 18)

FIG. 18 Areas de ventanas de acuerdo

a la actividad. alternativa A.


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3. FORMA Y TIPO DE VENTANA.

La forma y el tipo de ventana determinan el

control de la velocidad, direccin y patrn del flujo

del aire.

3.1. FORMA DE VENTANA.

La efectividad de la forma de la ventana en

relacin a la ventilacin natural fue demostrada

en un estudio comparativo entre ventanas de

forma horizontal, cuadrada y vertical.21(Graf. 21).

De esos resultados se pueden extraer

recomendaciones con relacin a la forma de

ventana que mayor eficiencia muestra para una

adecuada ventilacin natural.

3.1.1. RECOMENDACIONES DEFORMA DE VENTANA.

Las ventanas horizontales permiten mayor

velocidad del viento al captar las variaciones

horizontales de la direccin del mismo, que son

mayor que las variaciones en el plano vertical.

Las ventanas verticales o cuadradaspueden utilizarse, siempre y cuando cumplan con

una ventilacin adecuada del rea de actividad

de los usuarios.

3.2. TIPOS DE VENTANA.

A. Romanilla.

Estas ventanas dirigen el flujo del aire en

un ngulo vertical muy amplio y con velocidad

homognea hacia el interior del espacio (Fig. 21)

B. Proyectante.

Las ventanas proyectantes de giro

reversible de 1, 2 o 3 hojas horizontales tambindirigen el flujo del aire en un ngulo vertical muy

amplio, pero el flujo y la velocidad del aire son

menos homogneos, en comparacin con la

ventana de romanilla. Este patrn mejora al

incrementar el nmero de hojas horizontales de 1

a 3. Dependiendo del tipo, su rea de abertura

puede llegar a 75%. (Fig. 22)

21. SOBIN, H.J., 1983

VENTANA CUADRADA

VENTANA VERTICAL

VENTANA HORIZONTAL

DIRECCION EXTERIOR DEL VIENTO

PROMEDIOV

ELOCIDADDELVIENTO

ESPACIOI

NTE

RIORENPORCENTAJEA

LAVELOCIDA

DDELVIENTOE

XTERIOR.

60%

50%

40%

30%

20%

10%

0%90% 45% 0% 315% 270%

GRAF. 21 Efectividad de la forma de la

ventana en relacin a laventilacin natural.

FIG. 21 Ventana de

Romanilla

FIG. 22 V e n t a n a

Proyectante


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C. Guillotina.

Las ventanas de guillotina de dos hojas

deslizantes, determinan el nivel vertical del flujo del

aire pero no su direccin. Su mxima abertura es

de 45%. (Fig. 23)

D. Corrediza.

Estas ventanas permiten menor control del

flujo del aire interior. Igualmente limitan la

efectividad del rea de ventilacin, ya que su

mxima abertura es de 45%. (Fig. 24)

FIG. 23 Ve ntan a d e

Guillotina.


Corredizas.

E. Batiente.

Estas ventanas al estar abiertas hacia

afuera funcionan como paredes proyectantes

(wing-walls), generando zonas de presin y

succin sobre sus paos. Dependiendo de la

direccin del viento, se recomienda abrir ambas

hojas o una sola. Cuando la direccin del viento

es perpendicular a la ventana se recomienda abrirlas 2 hojas. Cuando es oblicua el flujo del aire

entra mejor al abrir la hoja a favor del mismo. Estas

ventanas no controlan la direccin y velocidad

del viento en el interior del espacio. Son ms

recomendables cuando la edificacin est en

sistema de aire acondicionado, siempre que su

cerramiento sea hermtico. Su rea de abertura

es del 90%. (Fig. 25)


Batiente.

3.2.1. RECOMENDACIONESDE TIPOS DE VENTANAS.

A. Edificaciones en Sistema de Ventilacin

Natural.

Las ventanas de romanilla son las ms

recomendables, debido a que permiten dirigir el

flujo de la ventilacin hacia arriba, horizontal ohacia abajo en forma homognea.

B. Edificaciones en Sistema de Modo Mixto.

La ventana proyectante de 2 o ms hojas

horizontales permite dirigir el flujo de la ventilacin

hacia arriba, horizontalmente o hacia abajo en

una forma mas o menos homognea. Este tipo

de ventana permite un adecuado cierre

hermtico cuando se utiliza el aire

acondicionado.

C. Edificaciones en Sistema de Aire

Acondicionado.

Cualquier tipo de ventana con cierre

hermtico es til, pues lo que se busca es reduciral mximo el intercambio de aire entre el interior y

el exterior del espacio. En este caso las ventanas

se utilizan para ventilar ocasionalmente el espacio

por razones de higiene o desperfectos del sistema

mecnico.


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A. Marcos de Madera.

Desde el punto de vista trmico los marcos

de madera tienen un buen comportamiento.

Tiene un factor U (*) que varia de 0,3 a 0,5

BTU/h ft2F. No es el material ms durable, pero

bien construido y mantenido puede tener una

larga duracin. (F ig. 26)

B. Marcos de Madera con revestimiento

exterior de Vinilo o Aluminio.Requieren un menor mantenimiento y

tienen mayor duracin por cuanto son ms

resistentes a la intemperie. Su valor U es similar

al de los marcos de madera, en el rango de 0,3

a 0,5 BTU/h ft 2 F. Sin embargo los de

revest imiento metlico pueden bajar el

comportamiento trmico a un valor U que varia

de 0,4 a 0,6 BTU/h ft2F. (Fig. 27)

C. Marcos de Vinilo.

Tambin conocido como marcos PVC,

estn fabricados con un plstico muy verstil

que ofrecen buen aislamiento trmico y buena

resistencia a la humedad. El color no se

deteriora en el tiempo por cuanto atraviesa todoel material. Tiene un valor U que varia de 0,2

a 0,4 BTU/h ft2 F y es un poco mejor que el de la

madera. (Fig. 28)

D. Marcos de Aluminio.

Son livianos, durables y fcilmente extrudos

en formas complejas, con acabados anodizados

y esmaltados, de bajo mantenimiento. Su

desventaja es su alta conductancia trmica.Conduce rpidamente el calor elevando el factor

U total del ventanaje. Todos los marcos de metal

tienen alta conductividad. (Fig. 29)FIG. 26 M ar co d e

Madera

FIG. 27 Marco de Madera

con revestimiento

exterior de Vinilo o

Aluminio

FIG. 28 M ar co d e

Vinilo

FIG. 29 Ma rc o de

Aluminio

(*) Coeficiente de Transmisin de Calor


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5. PROTECCIONES SOLARES.

Los sistemas de proteccin solar constituyen

dispositivos arquitectnicos opacos que se interponen

entre el sol y las ventanas con el fin de controlar el

ingreso de la radiacin solar directa y alcanzar un

microclima adecuado en el interior de la edificacin

segn sus exigencias trmicas y lumnicas; por lo tanto,el tipo, tamao y localizacin de un dispositivo de

sombra depender en gran parte de los valores y

ngulos de incidencia de esta componente.

El elemento protector siempre absorbe algo de

calor, su temperatura se incrementa y emite ondas

infrarrojas, convirtindose en un radiador. Cuanto

mayor sea la parte de esa radiacin que afecte al

interior del edificio, menos eficaz ser la proteccin,

por lo tanto, la ubicacin ms adecuada para los

elementos de control solar es en la parte externa del

edificio y lo ms separada de la fachada.

Cuando los elementos de proteccin solar estn

incorporados rgidamente a la obra arquitectnica ysin posibilidad de regulacin se denominan

protecciones solares fijas. Estos sistemas resultan ms

econmicos y su eficiencia depender exclusivamente

de las dimensiones y la disposicin de sus partes.

Los mviles permiten mayor posibilidad deregulacin ante la necesidad de un mayor

aprovechamiento de la luz natural y la visibilidad

hacia el exterior. Sus partes pueden girar manual

o automticamente alrededor de sus ejes,

deslizndose o extendindose, por lo que

requieren un mayor mantenimiento.

5.1. TIPOS DE PROTECCIONSOLAR.

De acuerdo con la disposicin geomtrica de

los elementos de sombra con respecto a una

superficie horizontal, al plano de la fachada y sus

posibilidades de combinacin, los sistemas de

proteccin solar se pueden clasificar en:

horizontales, verticales, oblicuos, declinantes y

mixtos.

5.1.1. PROTECCIONES SOLARES

HORIZONTALES.

Son superficies planas que se sitan

horizontalmente, paralelas al plano del piso y

perpendicularmente a la fachada. (Fig. 30)

En la Regin Zuliana las trayectorias solares

tienden a ser perpendiculares al plano delhorizonte. Por lo tanto, estos elementos de sombra

son los ms eficaces para las posiciones elevadas

e intermedias del sol en cualquier orientacin, no

as para las primeras horas de la maana y ltimas

horas de la tarde. (Tabla 7)

5.1.2. PROTECCIONES SOLARESVERTICALES.

Son superficies planas verticales que se

ubican en forma perpendicular o paralela al plano

FIG. 30 Proteccin solar horizontal


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CONDICIONES

DE ASOLEO VARIACION DE LA EFICIENCIA

SEGUN DIFERENTES ORIENTACIONES

TIPOLOGIA

Cenital Lateral Horizontal Frontal

HORIZONTAL

EFICIENTE SEMI-EFICIENTE DEFICIENTE SEMI-EFICIENTE

DECLINANTE

HORIZONTAL

EFICIENTE SEMI-EFICIENTE DEFICIENTE SEMI-EFICIENTE

VERTICAL

LATERAL

DEFICIENTE SEMI-EFICIENTE EFICIENTE DEFICIENTE

VERTICAL

FRONTAL

DEFICIENTE SEMI-EFICIENTE DEFICIENTE SEMI-EFICIENTE

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

N

NE

E

SE

S

SO

O

NO

D-HORIZ

HORIZ

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

N

NE

E

SE

S

SO

O

NO

VERT-L

VERT-F

TABLA 7EFICIENCIA DE LAS PROTECCIONES SOLARES TIPO SEGUN LA POSICION DEL SOL Y ORIENTACION DE LA VENTANA


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de la fachada, para obtener una proteccinlateral o frontal de la ventana. (Fig. 31)

A. Protecciones laterales.

Las fachadas Norte y Sur, debido a las

condiciones de paralelismo con respecto a las

trayectorias solares, determinan que los elementos

verticales de sombra laterales resulten efectivos

para la proteccin en las primeras y ultimas horas

del da. En el medioda los rayos solares son

paralelos a los elementos, producindose una

penetracin al espacio interior.

En las fachadas Este y Oeste, resultan poco

eficientes debido a que las trayectorias solares sonprcticamente perpendiculares a los planos de las

fachadas y paralelas a su vez, a los dispositivos, no

ofreciendo suficiente superficie de proteccin frente

a la incidencia de los rayos solares. (Tabla 7)

B. Protecciones frontales.

En las fachadas Norte y Sur, estos elementos

resultan poco efectivos para la proteccin solar

desde la salida hasta la puesta del sol por ser

paralelas a las trayectorias y a la vez, por las

elevadas altitudes alcanzadas por el sol en las

horas del medioda.

En las fachadas Este y Oeste, resultan ms

eficientes debido a que las trayectorias solares son

prcticamente perpendiculares a los planos de

las protecciones y protegen de la mxima

radiacin incidente; sin embargo, debido a su

separacin al plano de fachada, permiten la

entrada superior de los rayos solares. (Tabla 7)

5.1.3. PROTECCIONES SOLARESOBLICUAS.

Son superficies planas que se ubican en

forma oblicua al plano del piso y perpendicular

al plano de la fachada.

Estas protecciones solares pueden tener

dos posiciones: hacia la derecha o hacia la

izquierda; proporcionando a la ventana una

proteccin superior y lateral dependiendo de laposicin del sol. (Fig. 32)

a b

En el patrn horario de efectividad, en las

fachadas Norte y Sur se observa una penetracinsolar para la mitad de la maana o de la tarde,

producindose una proteccin adecuada para

el resto del perodo.

En las fachadas Este y Oeste, el

comportamiento es similar a las horizontales,

mientras que en las fachadas intermedias comoen la Noreste y Noroeste se obtienen los mejores

resultados. (Tabla 8)

FIG. 32 Protecciones solares oblicuas

FIG. 31 Protecciones solares verticales


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La concepcin volumtrica de lasedificaciones, adems del uso de dispositivos de

proteccin solar, puede favorecer el sombreado

parcial o total de las fachadas, lo que va a influir

notablemente en el impacto de la radiacin solar.

En el diseo de edificaciones de configuracin

convexo-cncava, las formas volumtricas

adyacentes entre s, se convierten en elementos

proyectantes y receptores de sombras, de

acuerdo al ngulo de incidencia de los rayos

solares con respecto a las fachadas. (Fig.40)

O RI ENTACI O NES DE

F A C H A D A SOR D EN

N N E E S E S S O O N O

1

2

99% 90.9% 75.4% 81.70% 92.3% 81.70% 75.4% 90.9%

3

97 .8% 86.6% 71% 78.3% 91.6% 78.3% 71% 86.6%

4

87 .3% 83.3% 70% 78% 82.7% 78% 70% 83.3%

5

80% 81.2% 63.9% 77.8% 74.9% 77.8% 63.9% 81.2%

6

60% 62.8% 51.9% 59.5% 74.9% 59.5% 51.9% 62.8%

7

73 .40% 57.2% 33.4% 45.6% 69.6% 45.6% 33.4% 57.2%

8

0% 15.8% 25.5% 19.2% 4.8% 19.2% 25.5% 15.8%

LEYENDA

H orizon tal D ec l i nan t e Vertica l Vertica l O b licuo O b licuo M ixto M ixto

horizon ta l la te ra l fronta l derecho Izqu ie rdo vert/ho riz ob licuo

TABLA 11TIPOS DE PROTECCIONES SOLARES Y SUS EFICIENCIAS SEGUN ORIENTACION DE LA VENTANA

FIG. 40 P ro ye cc in de sombra en edificaciones deconfiguracin cncavo-convexa.


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5.4. RECOMENDACIONES DEPROTECCIONES SOLARES.

5.4.1. ESTRUCTURACION DELSISTEMA.

Los sistemas de proteccin solar pueden estar

estructurados por un elemento nico o por unsistema compuesto de elementos; ambos pueden

ser macizos y laminares.

Los elementos macizos tienen una mayor

masa trmica, y almacenan ms calor por lo que

su transferencia al aire resulta ms lenta. Desde el

punto de vista estructural, incrementan

considerablemente la carga muerta en la

edificacin. (Fig. 41)

Los elementos laminares son ms eficientesdesde el punto de vista trmico; la transferencia

de calor es ms inmediata, ya que se calientan

ms rpido. Estructuralmente incrementan poco

las cargas por ser ms livianos. (Fig. 42)

FIG. 41 Protecciones macizas.

FIG. 42 Protecciones laminares.

Los sistemas con un elemento nico,

reciben el impacto de la radiacin solar sobre una

sola superficie y ofrecen mayor resistencia al viento.

Su eficiencia trmica se incrementa si la superficie

de la lmina es perforada y se separa de la

fachada, ya que de esta forma, no acumula calor

debajo de su superficie.

Los sistemas compuestos son ms

recomendables, ya que reciben la radiacin solar

fraccionada y generan sombra sobre su superficie.

Asimismo, permiten un mayor contacto con el aire

y generan mayor turbulencia entre los elementos,

favoreciendo el intercambio convectivo y por lotanto, una mayor disipacin del calor generado

en los elementos del sistema. Igualmente

favorecen un mayor enfriamiento convectivo

sobre la fachada. Con una adecuada

orientacin de las lminas, la radiacin directa

puede ser reflejada hacia el lado opuesto de la

fachada. Estructuralmente, no ofrecen una

resistencia notable ante la incidencia del viento.

5.4.2. MATERIALESCONSTRUCTIVOS DEL SISTEMA.

Los sistemas de proteccin solar pueden estar

construidos por diversos tipos de materialesconstructivos, tales como concreto armado,

aluminio, madera y en general, cualquier materia

rgida con un mnimo de estabilidad ante la

variacin de las temperaturas. La eficacia est en

funcin de su baja inercia trmica y su alto poder

reflector.

El concreto armado prefabricado o

vaciado en sitio, no es recomendable como

dispositivo de proteccin solar por su elevada

capacidad trmica. Sin embargo, si se utilizan se

deben alejar del plano de la fachada, para evitar


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la conduccin del calor hacia la estructura y elinterior de la edificacin. Asimismo, se recomienda

pintarlos de color blanco en la superficie que mira

al sol y utilizar una mezcla aligerada en su

construccin.

La madera se puede usar en los sistemas

de persianas o en los reticulados de una celosa.

Constituye un material adecuado para la

proteccin solar, pero su inconveniente es el

mantenimiento ya que requiere la aplicacin

peridica de barnices o pinturas, sobretodo en

los lugares tropicales.

Los sistemas de proteccin solar fijos y

mviles de plstico, fibrocemento (con y sinpoliestireno), acero o de aluminio son los mas

recomendables ya que evitan el problema de la

elevada capacidad trmica y del mantenimiento.

Cuando se usan toldos, se deben

considerar las caractersticas del material arrollable

o extensible. Este debe ser de materialesimputrefactibles, preferiblemente de plstico de

color claro con el fin de prolongar ms su uso y

evitar el efecto invernadero. En este caso, se debe

dejar una ranura entre el toldo y la pared para

permitir la ascensin del aire caliente.29

29. La proteccin solar, Ignacio Paricio , Bisagra, Barcelona (Espaa), 1997


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6.1.1 VIVIENDA AISLADA.

Esta tipologa genera una envolvente extensa,

expuesta a las cuatro orientaciones y por lo tanto

ofrece mltiples opciones de ventilacin cruzada.

(Fig. 43)

FIG. 43 Vivienda aislada.

6.1.2 VIVIENDA PAREADA.

Esta tipologa genera una envolvente

expuesta a tres orientaciones. El tipo A, tiene dos

fachadas con orientacin hacia la direccin del

viento, por lo tanto ofrece mejor opcin de

ventilacin que la tipo B que solo tiene una

fachada hacia esa orientacin. (Fig. 44)

6. ORGANIZACION ESPACIALPARA LA VENTILACION DEEDIFICACIONES.

Las caractersticas climticas clido

hmedas de la Regin Zuliana, requieren que la

disposicin espacial interna de la edificacin en

sistemas de ventilacin natural y modo mixto seaextendida, para asegurar la ventilacin cruzada

en el mayor nmero de los espacios y minimizar

el efecto fisiolgico de la alta humedad.

Para lograr una ventilacin adecuada es

necesario, por lo tanto, incrementar el rea de la

fachada y para ello existen varias alternativas;

Retraer y proyectar la envolvente de la

edificacin para aumentar el rea de exposicin

a la ventilacin cruzada y evitar bloquear la

ventilacin sobre las fachadas.

Incrementar los niveles internos, para

aumentar el rea de la envolvente y los espacios

expuestos a la ventilacin cruzada.

Sin embargo, el incremento del rea de la

envolvente externa, igualmente aumenta la

exposicin a la radiacin solar. Pero cuando la

direccin predominante del viento y la adecuada

orientacin solar entran en conflicto, la ventilacindebe ser el factor determinante para seleccionar

la orientacin de la edificacin.

La excesiva rea de exposicin a la radiacin

solar, puede ser resuelta mediante protecciones

solares y materiales adecuados para contrarrestar

el efecto negativo de la ganancia trmica a travs

de la envolvente.

6.1. RECOMENDACIONES DEDIFERENTES TIPOLOGIAS DEAGRUPACION DE VIVIENDAS.30

La tipologa de vivienda muchas veces

determina el rea de la envolvente y su potencial

de exposicin a la ventilacin natural. La

efectividad de la ventilacin depende del sitio de

implantacin de la edificacin, con relacin a la

direccin del viento predominante y ello depende

a su vez del diseo urbano.

Las edificaciones residenciales generalmente

se presentan en cuatro tipologas: Aislada,

Pareada, Hilera y en Torre, cada una de ellas tiene

ventajas y desventajas que se expondrn a

continuacin:

30. Se establecen recomendaciones para viviendas por ser las que tienen l ms alto consumo energtico.


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6.1.3. VIVIENDA EN HILERA.

A. Vivienda de acceso directo en una plan-

ta y de acceso vertical cada dos viviendas.

Esta tipologa genera tres tipos de vivienda. El

tipo A por tener dos fachadas con orientacin

al viento, es la ms favorable en comparacin al

tipo B y C que solo tienen una fachada

orientada al viento. La vivienda de acceso vertical

tambin puede ser en torre (Fig. 45 y 46)

B. Vivienda con acceso vertical cada tres

viviendas.

Esta tipologa genera cuatro tipos. La A y B

tienen dos fachadas con orientacin al vientosiendo las ms favorables cuando el viento viene

del NNE, pero en ciertas horas y periodo del ao,

cuando el viento viene del SSE en la A la

ventilacin se encuentra bloqueada. La C tiene

una fachada con orientacin al viento al igual que

FIG. 44 Vivienda pareada.

FIG. 46 Vivienda hilera con acceso vertical.

FIG. 45 Vivienda hilera con acceso directo.

la D, siempre que el ncleo de circulacin en el

ltimo caso, sea transparente al viento. Este tipo

de vivienda tambin puede ser en torre. (Fig. 47)

C. Vivienda en altura con circulacin

horizontal.

Doble cruja: esta tipologa genera una

circulacin pblica interna y se recomienda solo

en el caso de viviendas de dos niveles con dos


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FIG. 47 Vivienda con acceso vertical cada

tres viviendas.

fachadas opuestas o adyacentes, que es el caso

de las viviendas en los extremos. (Fig. 48)

FIG. 48 Vivienda en altura con circulacin horizontal.

tienen dos fachadas. Se recomienda en este tipode viviendas crear dos niveles para, aumentar la

superficie expuesta a la ventilacin y dar mayor

privacidad a las mismas. (Fig. 49A Y 49B)

6.1.4 VIVIENDA EN TORRE.

A. Agrupacin de dos viviendas.

Esta tipologa genera una envolvente

expuesta hasta a cuatro orientaciones en ambas

viviendas y permite una adecuada ventilacin

cruzada, siendo muy recomendable. (Fig. 50)

FIG. 49A Vivienda en altura con circulacinhorizontal de una cruja.

FIG. 49B Vivienda en altura con circulacinhorizontal de doble cruja.

FIG. 50 Vivienda en torre.

Caso A.

B. Agrupacin de tres viviendas.

Esta tipologa genera dos viviendas tipo A

con dos fachadas orientadas a la direccin del

viento, siendo las ms recomendables. El tipo B

solo tiene una fachada orientada a la direccin

del viento siempre y cuando el ncleo de

circulacin sea transparente a los vientos, siendo

el ms desfavorable. Una cruja: esta tipologa tiene una

circulacin horizontal publica externa y las viviendas


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FIG. 51 Vivienda en torre. Caso B.

Esta agrupacin, tiene muchas alternativasde disposicin; el caso que se presenta es a

manera de ejemplo. (Fig. 51)


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Parte 2Seccin II. Techos.


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Seccin II. Techos.58

El techo es la envolvente de la edificacin quems carga trmica recibe durante todo el ao,

esto es debido a la ubicacin de Maracaibo que

corresponde a 10405 latitud Norte con respec-

to a la lnea del Ecuador. Por esta razn, los pla-

nos horizontales reciben un 50% ms energa que

los planos verticales en valor promedio anual; sin

embargo, cuando la edificacin tiene un desa-

rrollo vertical mayor que horizontal, la componen-

te de la pared recibe una carga trmica propor-

cional mayor que el techo.

El techo, al recibir mayor carga trmica du-

rante el da, es tambin la superficie que ms ca-

lor irradia al espacio durante la noche, caracters-

tica que debe ser aprovechada en el momentodel diseo y seleccin del material. Sin embargo,

en climas hmedos, donde existe bastante nubo-

sidad, la irradiacin nocturna decrece a medida

que la nubosidad aumenta.

La forma del techo, su orientacin, el mate-

rial de construccin y el sistema utilizado (liviano o

pesado), son variables que deben ser analizadas

para escoger el techo ms adecuado, de acuer-

do al sistema energtico planteado para la edifi-

cacin (sistema de ventilacin natural, sistema

modo mixto o sistema de aire acondicionado).


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Seccin II. Techos. 59

1. FORMA Y ORIENTACIONDE LOS TECHOS.

Las formas de los techos y sus alternativas de

orientacin generan diferentes comportamientos

trmicos, desde el punto de vista de la radiacin

solar y la ventilacin.

Los techos deben estar orientados en funcin

de lograr la mxima ventilacin convectiva y

reducir as la ganancia trmica por efectos de la

radiacin solar.

La radiacin y la ventilacin son factores

climticos que actan simultneamente. En

Maracaibo, la mejor orientacin para reducir almximo la radiacin solar total coincide con la

mejor orientacin para el aprovechamiento de los

vientos. El diagrama solar elico muestra que la

orientacin ms desfavorable es el la Este Oeste.

Sin embargo, si en los techos se usan los materiales

constructivos adecuados, el efecto trmico de la

incidencia de la radiacin solar en esa orientacin

puede reducirse significativamente.

1.1. RECOMENDACIONES PARAFORMAS Y ORIENTACION DETECHOS.

Las recomendaciones se aplican para

edificaciones que trabajan en los tres sistemas:

ventilacin natural, modo mixto y aire

acondicionado.

1.1.1. TECHOS HORIZONTALES.

Este tipo de techo puede utilizarse siempre y

cuando en la construccin del mismo se empleen

los materiales adecuados. Esta es una constante

que debe ser aplicada en todo tipo de techos.Los techos horizontales reciben en mayor medida

el impacto de la radiacin solar que los techos

inclinados y no estn sometidos a ninguna

orientacin por su condicin de horizontalidad.

1.1.2. TECHOS INCLINADOSDE UN SOLO PLANO.

Los techos inclinados hasta 30son favorables

cuando estan orientados entre el NNW y el NNE;

el resto de las orientaciones son muy

desfavorables. Estos techos reciben hasta 14%menos energa directa y slo hasta 10% ms de

energa total que un techo plano. Una mayor

inclinacin del plano aumenta el rea de cubierta

y los planos verticales, incidiendo en el incremento

de la ganancia trmica. (Graf. 23)

1.1.3. TECHOS INCLINADOS DEDOS PLANOS Y PLEGADOS

CONTINUOS.

Estos techos muestran un comportamiento

trmico favorable cuando tienen inclinaciones

hasta 30y estn orientados al N y S, pudiendo

oscilar su orientacin 45hacia el Este u Oeste.

W

S

SW

SE

N

NE

E

NW

FAVORABLE

REGULAR

DESFAVORABLE

GRAF. 23 Orientacin para techos inclinadosde un solo plano (P. Oteiza).


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en la parte alta y por encima de la zona habitable.Los techos curvos permiten disipar rpidamente

por ventilacin convectiva el calor generando en

su superficie externa por efectos de la radiacin

solar. (Figs. 53 y 54)

Estas cubiertas son ms aconsejables que lasinclinadas de un solo plano, por cuanto su rea

de cobertura (tomando en cuenta el rea de

pared) es menor y por lo tanto tambin su

exposicin a la radiacin solar. (Graf. 24 y 25)

W

S

SW SE

N

NE

E

NW

FAVORABLE

REGULAR

DESFAVORABLE

GRAF. 25 Orientacin para techos plegadoscontnuos (P. Oteiza).

W

S

SW SE

N

NE

E

NW

FAVORABLE

REGULAR

DESFAVORABLE

GRAF. 24 Orientacin para techos inclinadosde dos planos (P. Oteiza).

Los techos de doble inclinacin con respectoa los techos horizontales son ms favorables, ya

que dependiendo de su orientacin reciben

menos cantidad de energa anual y producen un

tiro natural de extraccin del aire caliente cuando

se prevn aberturas de salida en los mismos por

la cumbrera. (Fig. 52). Estas aberturas deben

tener un cierre hermtico cuando la edificacin

funciona en Modo Mixto y Aire Acondicionado.

FIG. 52 Techo de doble inclinacin.

1.1.4. TECHOS DE BOVEDAS

Y CUPULAS.

Estos techos tambin deben tener aberturas

protegidas de la intemperie en su parte superior.

Estas aberturas inducen por diferencia de presin

la extraccin del aire caliente que se encuentraFIG. 54 Techo en forma de bveda.

FIG. 53 Techo en forma de cpula.


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2. EL MATERIAL DEL TECHO.

La adecuada seleccin del material es

fundamental para reducir los efectos trmicos en

el interior de la edificacin.

La radiacin solar y la temperatura exterior son

factores climticos fuera del control del diseador,

pero sus efectos sobre la temperatura interior y el

consumo de energa para lograr el confort

trmico, si son su responsabilidad.

El uso adecuado del material y la

consideracin de detalles de diseo son formas

de controlar el efecto de la temperatura exterior

y la radiacin solar en una edificacin.

El color y las caractersticas trmicas del

material influyen en la ganancia de calor. El color

del revestimiento externo determina el porcentaje

de reflexin de la radiacin. El material

constructivo determina el flujo de calor al interior

del espacio. La incorporacin de un aislante, una

cmara de aire o una barrera radiante, disminuye

el flujo de calor hacia el interior de la edificacin.

Todos ellos en forma aislada o en su conjunto

influyen sobre la temperatura interna de la

edificacin.

Segn las tcnicas y los materialesempleados en la construccin de los techos, estos

se dividen en dos grandes categoras: techos

pesados y techos livianos.

2.1. RECOMENDACIONES DEMATERIALES PARA TECHOSPESADOS.

Los techos pesados son generalmente

construidos con estructuras de concreto armado

o metlicas, utilizando como material de relleno

para la placa, bloques de arcilla, anime, o

concreto aligerado o no. Tienen una relativa altacapacidad de absorcin de calor.

Los factores que determinan el

comportamiento trmico de los techos pesados

son la reflectividad del color del revestimiento, la

resistencia trmica, la capacidad calorfica del

material constructivo, la ubicacin del material

aislante, la cmara de aire y la barrera radiante.

2.1.1. REVESTIMIENTO.

El color externo del revestimiento debe ser

blanco. Las superficies reflectivas o de alto albedo


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2.1.4. CAMARA DE AIRE.

La cmara de aire es un espacio de aire

delimitado por dos planos, el cual puede estar

ventilado o no. Suministra una resistencia al flujo

de calor, la cual vara dependiendo de su espesor

y si es ventilada o no, siendo la ventilada ms

eficiente desde el punto de vista trmico. (Tabla

N12)

Cuando se desea crear una cmara de

aire ventilada, el techo debe ser doble, pudiendo

ser el exterior de un material liviano, conformando

entre los dos un espacio de aire con aberturas en

TIPO DE ESPACIO DE AIRE DIMENSIONES Y RESISTENCIA DEL ESPACIO (Ra) m2 C/W

ESPACIO DE AIRE HORIZONTAL (CALORFLUYE HACIA ABAJO)

5mm 10mm 20mm 50mm 75mm 100mm

(a) ABSORTIVIDAD (0.5 y mayor)(i) espacio de aire horizontal(ii) espacio de aire con 22.5de

inclinacin(iii) espacio de aire con 45de inclinaci n

0.1100.110

0.110

0.1230.123

0.123

0.1480.148

0.148

0.1580.158

0.152

0.1660.160

0.155

0.1740.165

0.158

(b) ABSORTIVIDAD (menor a 0.5)(i) espacio de aire horizontal(ii) espacio de aire con 22.5 de inclinaci n(iii) espacio de aire con 45de inclinacin

0.2500.2500.250

0.3570.3570.357

0.5720.5710.570

0.8910.7680.644

1.1570.9310.706

1.4231.0950.768

TABLA 12

RESISTENCIAS DE ESPACIOS DE AIRE PARA TECHOS

(RA) Resistencia del espacio de aire para techosFUENTE: CODE OF PRACTICE. OVERALL THERMAL TRANSFER VALUE IN BUILDING, 1995 HONG KONG

los extremos. La superficie o techo exterior actacomo pantalla de proteccin solar y debe tener

un revestimiento de color blanco. (Fig. 56)

La dimensin de la cmara de aire estar

en funcin de los aspectos formales del techo y

no deber tener una dimensin menor de 5 cm,

sea ventilada o no.

En el caso de una cmara de aire no

ventilada, cuando uno de sus techos es una

lmina de material liviano, sta puede ser interna

o externa. Cuando la lmina es externa se

recomienda igualmente que su revestimiento sea

FIG. 56 Ubicacin de la cmara de aire en techos pesados.

CAMARA DE AIRE

VENTILADA

TECHO PESADO

REVESTIMIENTO BLANCO

LAMINA LIVIANA

blanco. Cuando la lmina es interna, por debajo

de la placa maciza y tiene incorporado un

material aislante, su eficiencia trmica para reducir

el flujo del calor aumenta. (Fig. 57)

FIG. 57 Ubicacin de la cmara de aire no ventilada entechos pesados.

TECHO PESADO

MATERIAL

AISLANTE


LAMINA LIVIANA

CAMARA DE AIRE NO VENTILADA

2.1.5. BARRERA RADIANTE.

Es el sistema ms efectivo para reducir la

ganancia trmica al eliminar en un 95% la


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MATERIAL AISLANTE


TECHO LIVIANO

FIG. 62 Ubicacin del material aislante en techos livianos.

revestimiento, la resistencia trmica del materialconstructivo, la incorporacin de material

aislante, cmaras de aire o barreras radiantes.

En el caso del MM y AA los techos livianos no

deben tener puente trmico entre el techo y la

pared y entre las distintas lminas.

2.2.1. REVESTIMIENTO.

El revestimiento debe ser de color blanco,

al igual que en el caso de los techos macizos. De

esta manera el calentamiento por radiacin solar

se reduce significativamente y la temperatura

interior del espacio apenas excede la temperaturadel aire exterior durante el da. En la noche se

acerca o cae por debajo de la temperatura

mnima exterior. El Graf. 2 en el Apendice C,

muestra valores de albedo de diferentes pinturas

y materiales y la Tabla. 2 muestra la absortividad

de materiales y pinturas para superficies de

paredes y techos.

Cuando por condiciones propias del

material el revestimiento es de color oscuro o

cuando se desea mejorar an ms la eficiencia

trmica de un techo liviano con revestimiento

blanco, se recomienda incorporar una cmarade aire ventilada, con o sin aislamiento o una

barrera radiante ventilada.

2.2.2. MATERIAL CONSTRUCTIVO.

Las lminas livianas tienen generalmente

una resistencia trmica menor que los materiales

pesados, por lo tanto se recomienda incorporar

una cmara de aire, una capa de aislamiento o

una barrera radiante.

Los materiales con caractersticas aislantes,

livianos, de baja capacidad calorfica y alta

resistencia trmica son los ms adecuados parasuministrar las mejores condiciones climticas en

el interior de la edificacin.

2.2.3. MATERIAL AISLANTE.

Cuando se usa una sola lmina de color

oscuro o cuando se desea mejorar trmicamente

un techo de color blanco, se debe adherir una

capa de aislamiento protegida por su cara

interna. (Fig. 62). La Tabla 6 del Apndice C,

muestra diferentes valores de conductividad

trmica y densidad de materiales aislantes deorigen sinttico y mineral.

2.2.4. CAMARA DE AIRE.

La cmara de aire tiene un papel importante

en el comportamiento trmico de un techo liviano

y puede ser ventilada o no.

Cuando la superficie exterior del techo es

de color oscuro la cmara de aire debe ser

ventilada. Si es de color blanco, puede ser

ventilada o no. (Fig. 63)

FIG. 63 Ubicacin de la camara de aire ventiladaen techos livianos.

CAMARA DE AIRE

VENTILADA


TECHO LIVIANO

LAMINA LIVIANA


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2.2.5. BARRERAS RADIANTES.

En los techos livianos, al igual que en los

techos macizos, las barreras radiantes pueden ser

ventiladas o no.

Cuando se desea incorporar una barrera

radiante ventilada al techo, se recomienda

colocar dos lminas livianas. La exterior debe ser

resistente a la intemperie y su revestimiento debe

ser de color blanco. A esta lmina en su parte

inferior se le adhiere un material aislante, que a su

vez est recubierto con una hoja de aluminio, que

mira hacia la cmara de aire ventilada, delimitado

por la otra lmina liviana que est en la parte

inferior. (Fig. 64)

FIG. 64 Ubicacin de la barrera radiante ventiladaen techos livianos.

CAMARA DE AIRE

VENTILADA


TECHO LIVIANO

LAMINA LIVIANA

MATERIAL AISLANTE

HOJA DE ALUMINIO

El caso de un techo con una barreraradiante sin ventilar se muestra en la Figura 65.

3. TECHOS MEDIANTE SISTEMASPASIVOS.

Los techos pasivos son sistemas que tienen

incorporados mecanismos para reducir la

ganancia trmica en los espacios internos. Entre

estos se tienen techos ecolgicos, de aspersin o

goteo, con estanques de agua y con extraccin

de aire. Estos sistemas han demostrado su

eficiencia energtica en diferentes tipos deedificaciones a nivel mundial. Actualmente las

investigaciones continan en el mejoramiento de

estos y en la bsqueda de nuevos sistemas.

FIG. 65 U bi cacin de la barrera radiante noventilada en techos livianos.

CAMARA DE AIRE

NO VENTILADA


TECHO LIVIANO

LAMINA LIVIANA

MATERIAL AISLANTE

HOJA DE ALUMINIO

A. Techos ecolgicos.Son cubiertas vegetales que se colocan

encima de la impermeabilizacin y material

aislante de un techo pesado. Constan de un

sustrato orgnico de 8 a 12 cm con una cobertura

vegetal, colocada sobre una capa de grava o

fieltro. (Fig. 66)

Las ventajas de este tipo de techo son

numerosas en el aspecto ambiental,

arquitectnico, constructivo y esttico; entre estas

se tiene:

Actan como aislamiento trmico que

equivale a 3 o 4 cm de aislante convencional.

Controlan la radiacin solar, al controlar la

temperatura por evapotranspiracin y fotosntesis

(ms o menos 2C con relacin a la temperatura

ambiente).

COBERTURA VEGETAL

SUSTRATO ORGANICO

FIELTRO SINTETICO

MATERIAL AISLANTE

IMPERMEABILIZACION

TECHO PESADO

FIG. 66 Techo ecolgico.


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Se produce una renaturalizacin urbana alaportar elementos vegetales y transformacin del

CO2en biomasa.

Mejoran el bienestar trmico en los espacios

internos.

Pueden ser utilizados en la rehabilitacin de

techos macizos.

Protegen la lmina impermeabilizante.

Desde el punto de vista ecolgico son

ampliamente recomendados, ya que se

incorporan nuevas reas verdes y se mejora la

calidad visual y esttica de la ciudad.

B. Techos con aspersin o goteo.

Son sistemas que tienen incorporado en eltecho un mecanismo de goteo o aspersin de

agua. Reducen la ganancia trmica en los

espacios internos a travs del enfriamiento

evaporativo.

C. Techos con estanques de agua.

Este sistema pretende disminuir la

transferencia de calor al interior de los espacios

a travs de depsitos de agua con una

profundidad de 10 a 15 cm cubiertos durante el

da y descubiertos durante la noche. (Fig. 67). Este

sistema actualmente est en experimentacin en

el Instituto de Investigacin de la Facultad deArquitectura de La Universidad del Zulia. (IFA). El

sistema trabaja bajo el criterio de enfriamiento por

radiacin nocturna.

El enfriamiento evaporativo y por radiacin

nocturna, en un clima clido hmedo, hacen

asumir la poca eficiencia de estos tipos de

sistemas. Los resultados en las investigaciones en

esta rea determinarn su capacidad de ahorro

energtico, con relacin a otras alternativas

planteadas como recomendaciones.

D. Techos con sistemas de extraccin de aire.

Estos sistemas que pueden ser de diferentes

tipos (caballetes con sofitos, turbinas y

chimeneas), estn ubicados en la parte alta del

FIG. 67 Techo con estanque de agua.

techo y extraen el aire caliente acumulado en laparte superior de los espacios, arrastrando a

travs de las ventanas el aire ms fresco del

exterior hacia el interior, creando as un

movimiento de aire continuo.

Sistema de caballetes con sofitos: Puede ser

puntual o extenderse a lo largo de la cumbrera

del techo y tiene una proteccin superior para

impedir la entrada de lluvia. Puede tener

incorporado en sus aberturas laterales dispositivos

que permiten cerrar o abrir el sistema,

dependiendo de la orientacin de los vientos o

del sistema de acondicionamiento utilizado

(ventilacin natural o modo mixto). Se requiere

como mnimo 0,92 m2

. de rea ventilada libre porcada 138 m2de techo. Las reas de entrada de

ventilacin deben ser iguales a las salidas. (Fig.

68.)

FIG. 68 Sistema de caballete con sofitos.


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Sistema de turbina: Est conformado poruna abertura en el techo sobre la cual se ubica

una turbina que extrae el aire caliente del interior

del espacio, al girar ste sobre su eje por medio

de la fuerza del viento. (Fig. 69)

Sistema de chimenea: Es una chimenea

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