Instituto Nacional de Tecnología Industrial

MEDICIONES HIGROTÉRMICAS EFECTUADAS EN UNA VIVIENDA CONSTRUIDA CON BLOQUES DE HORMIGÓN CELULAR CURADO EN AUTOCLAVE.

Arq. Paula A. Bilbao; Ing. Vicente L. Volantino; Tomás Bernacchia;

Ariel O. Pereyra; Diego D. Cruz

UT Habitabilidad Higrotérmica - INTI-CONSTRUCCIONES

31ª Reunión de Trabajo de la Asociación Argentina de Energías Renovables y Ambiente (ASADES)

Mendoza, 11- 14 de Noviembre de 2008

INTRODUCCIÓN

Vivienda construida con bloques de hormigón curado en autoclave

INTRODUCCIÓN

N

INTRODUCCIÓN

Muro de bloque hormigón celular curado en autoclave (HCCA) de 15x25x50:

• Transmitancia Térmica de 0,69 W/m2k con terminación exterior de revoque monocapa y del lado interior únicamente pintura,

• Nivel B de Confort Higrotérmico,

• Ausencia de condensación superficial como también intersticial.

Techo de teja cerámica con estructura de madera, aislación térmica de lana de vidrio de 3” de espesor (7.5cm), y film de polietileno como barrera de vapor.

• Transmitancia térmica de 0,68 W/m2K,

• Nivel B de Confort Higrotérmico,

• Ausencia de condensación superficial como también intersticial.

Coeficiente Volumétrico de Pérdidas de Calor (G) = 1,28 W/m3K,

Gasto anual utilizando gas natural = $ 64.-

Gasto anual utilizando energía eléctrica = $ 230.-

Estudios efectuados en habitabilidad higrotérmica

Carga térmica = 3.460 kWh

Transmitancia térmica “in situ”Se utilizaron termocuplas tipo “T” como sensores de temperatura, un medidor de flujo de energía (fluxímetro), un adquisidor de datos y una computadora. El método empleado fue el Método del Promedio en el cual se mide la temperatura superficial del muro en ambas caras, la temperatura ambiente interna y externa, y la densidad de flujo de energía que atraviesa el muro. Una vez recogidos los datos mencionados, se aplica, de la norma ISO 9836, la siguiente ecuación para calcular la transmitancia:

( )∑∑==

−=n

jjj

n

jj TeTiqK

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K = factor de transmitancia térmica. q = densidad de flujo de energía.T i = temperatura ambiente interior.T e = temperatura ambiente exterior.

Gráfico de diferencia de temperaturaGráfico de la densidad del flujo de energía

K = 0.72 W/m2k

MEDICIONES REALIZADAS

Equipamiento y artefactos de iluminación

1 - Lámpara incandescente – 100 W

2 - Dos tubos fluorescentes – 40 W

3 - Computadora: Monitor, CPU e Impresora – 1000 W

4 – Fotocopiadora – 500 W

5 - Equipo de Aire Acondicionado – 3000 Kcal./h

6 - Teléfono Fax – 15 W

7 - Calefactor a gas, SURREY - 3.000 kcal./h

8 - Calefactor eléctrico, ATMA Modelo 1.200. – 1000 W

Actualmente la vivienda se ha destinado a biblioteca, la oficina principal ocupa el espacio diseñado para comedor y el depósito de libros se encuentra ubicado en lo que sería el dormitorio. Por consiguiente el nivel de ocupación es bajo ya que sólo dos personas permanecen en el horario de 8:00 a 16:00, con alguna visita eventual durante esa franja horaria. Durante los fines de semana y feriados la oficina permanece sin ocupación con el equipamiento fuera de funcionamiento.

2

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2

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1

3 4

7

5

6

3

MEDICIONES REALIZADAS

Grafico de temperaturas de la “oficina” durante el período enero - agosto 2008

MAYO JUNIOABRIL

MEDICIONES REALIZADAS

Grafico de Humedad de la “oficina” durante el período enero - agosto 2008

MAYO JUNIOABRIL

MEDICIONES REALIZADAS

Grafico de temperaturas de la “sala de libros” durante el período enero - agosto 2008

MAYO JUNIOABRIL

MEDICIONES REALIZADAS

Grafico de Humedad de la “sala de libros” durante el período enero - agosto 2008

MAYO JUNIOABRIL

MEDICIONES REALIZADAS

11 al 17 de febrero

28 de julio al 6 de agosto9 al 15 de junio

7 al 20 de abril

MEDICIONES REALIZADAS

Semana del 11 al 17 de Febrero - 2008

08:00 – 23,24º C

08:00 – 16,10º C

08:00 – 24,01º C

16:00 – 25,95º C

16:00 – 25,8º C

16:00 – 24,79º C17:00 – 29,90º C

17:00 – 33,90º C

17:00 – 28,70º C

08:00 – 26,34º C

08:00 – 23,30º C

08:00 – 26,73º C

ΔT = 10,60º C

ΔT = 3,56º C

ΔT = 9,70º C

ΔT = 2,71º C

MEDICIONES REALIZADAS

Semana del 7 al 20 de Abril - 2008

17:00 – 22,09º C

15:00 – 21,30º C

17:00 – 21,71º C

08:00 – 20,57º C

08:00 – 12,20º C

08:00 – 20,93º C

ΔT = 9,10º C

ΔT = 1,52º C2 hs.

5 hs. – 6 ºC

16:00 – 24,79º C

16:00 – 28,70º C

21:00 – 22,48º CΔT = 4 ºC

ΔT = 9 ºC

MEDICIONES REALIZADAS

Semana del 28 de Julio al 6 de Agosto - 2008

08:00 – 13,70º C

08:00 – 3,70º C

08:00 – 14,09º C

ΔT ≅ 10 ºCUso de calefacción

Diferencia de temperaturas máximas ≅ 3 - 5 ºC

Diferencia de temperaturas mínimas ≅ 5 - 10 ºC

ESTUDIO ENERGETICO

Simulación efectuada con el programa Energy Plus

ESTUDIO ENERGETICO

Se fijaron temperaturas para el cálculo: 24ºC en verano y 20ºC en invierno

2.381 kWh 713 kWh

Total de energía para calefacción por régimen estacionario (Norma IRAM 11.604) = 3.461 kWh

TOTAL = 3.094kWh

ESTUDIO ENERGETICO

Gráfico de la demanda energética simulada con el programa Energy Plus

ESTUDIO ENERGETICO

Carga térmica anual para calefacción

3.461 kWh

Régimen estacionario Energy Plus

Carga térmica anual para calefacción

2.381 kWh

Costo anual por energía eléctrica en calefacción

$230.-

Costo anual por gas natural

$50.-

Costo anual por energía eléctrica en calefacción

$174.-

Costo anual por energía eléctrica en refrigeración

$52.-

Costos por demanda de energía según régimen estacionario o programa Energy Plus

Costo anual por gas natural

$64.-

24.5%

22%

CONCLUSIONES

Si retomamos la primera etapa del trabajo, donde se planteaba como objetivo la búsqueda de una vivienda que cumpla con las normas IRAM vigentes, y que además sea económicamente viable, se puede decir que el prototipo ha respondido satisfactoriamente, y que se ha verificado el comportamiento térmico analizado teóricamente.

Las mediciones ponen de manifiesto un buen comportamiento térmico de la envolvente, la amplitud de la curva de temperatura interna es considerablemente menor a la registrada exteriormente, no obstante se ve la necesidad de incorporar un sistema adicional para mantener la temperatura interna dentro de los parámetros de confort en períodos extremos de temperatura. También es importante comentar que en el lapso de una hora o dos se puede alcanzar una temperatura confortable en los días más fríos del año.

La simulación realizada con el programa Energy Plus pone de manifiesto una disminución del 21 al 24% entre el costo de energía para calefacción hallado y los valores obtenidos teóricamente por régimen estacionario según plantea la norma IRAM de Acondicionamiento Térmico de Edificios.

Instituto Nacional de Tecnología Industrial

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN