Ventilación

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Ventilación Natural

Arq. MSc. Josué Llanque.

ACONDICIONAMIENTO AMBIENTAL

CAPITULO IV

VENTILACIÓN NATURAL


Universidad Católica de Santa María – Facultad de Arquitectura e Ingenierías Civil y del AmbienteVentilación Natural



PRIMERA UNIDAD:

1. Importancia de la ventilación.

2. El estado del aire.

3. El viento en la arquitectura.

4. La ventilación natural.

5. Técnicas de ventilación natural.



1. IMPORTANCIA DE LA VENTILACIÓNUno de los aspectos importantes que deben ser tenidos encuenta en los edificios, es el tema

de la calidad del aire interior que tienen estos edificios y por lo tanto es respirado por los

seres humanos que habitan y viven.

El confort y la energía son aspectos que están muy

relacionados en los edificios y en más de un

sentido.

Los aspectos que pueden considerarse son:

- EL “CONFORT TÉRMICO”, está determinado por la

calefacción y la refrigeración del edificio.

- EL “CONFORT VISUAL”, está relacionado con la

“iluminación natural”.

- LA “CALIDAD DEL AIRE”, está muy relacionada con

la ventilación (ex - infiltración), donde se

consume la mayor parte de energía del edificio.

a) El envejecimiento del aire o edad del aire que

respiramos.

b) La existencia del gas radón en algunas viviendas.




VENTILACIÓN EN LA UNIDAD ARQUITECTÓNICA:

GRAF. 15. REFRIGERACION POR EVAPORACION Y HUMIDIFICACION

Rosa de Vientos: Direccionalidad y la Velocidad



NECESIDADES DE VENTILACIÓN

EL POR QUÉ DE LA VENTILACIÓN: Intercambio del Flujo Energético



2. EL ESTADO DEL AIRE

A. LA CALIDAD DEL AIRE:

las causas que generan tanto elconfort y disconfort en el interior de

los edificios son varias, entre los

mismos que se encuentran la “calidaddel aire”, y hay que tener encuenta

desde las primeras fases del diseño.

B. ENVEJECIMIENTO DEL AIRE:

la respiración es un proceso decombustión lenta que produce como

en las combustiones ordinarias,

anhidrido carbónico y vapor de agua.

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EL ESTADO DEL AIRE

LA COMPOSICIÓN DEL AIRE

ATMOSFÉRICO:

1 m3 de aire se compone:

0,29 m3 de oxígeno y

0,781 m3 de nitrógeno.

O lo que es lo mismo: 0,230 kg. de

oxígeno.

1 kg. de aire se compone: 0,755 de

nitrógeno.

Además de vapor de agua (cantidad

variable), anhídrido carbónico (4 diez

milésimas), cantidades pequeñas de otros

gases y moléculas de polvo que proceden

de materias orgánicas e inorgánicas.



EL ESTADO DEL AIRE

a) BIOLÓGICAS:

Por la respiración, transpiración,olores, bacterias, etc. (metano).

b) METEOROLÓGICAS:

Principalmente por arrastre de polvos.

c) ARTIFICIALES:

Por los gases de escape de coches,tabaco, etc. (CO2).

Además la presencia de emisionesindustriales que arrastrados por el

viento pueden llegar a convertir en

desventajas al ventilar.

CAUSAS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE:

CALIDAD AIRE Y ESTRÉS URBANO.



EL VIENTO Y LA VENTILACIÓN EN LA

ARQUITECTURA

EL VIENTO:

Es un desplazamiento de aire generado por las

diferencias de presión entre las masas de aire:

El aire se mueve de las zonas de altas presiones

a las zonas de bajas presiones (depresión).

3. EL VIENTO EN LA ARQUITECTURA



EL VIENTO Y SUS EFECTOS EN LA

ARQUITECTURA:

1- Estabilidad de las estructuras bajo los

efectos mecánicos de viento.

2- Polución atmosférica y planificación

urbana.

3- Ventilación natural de las viviendas

(infiltraciones).

4- Confort de los espacios exteriores con

respecto a los efectos mecánicos del

viento.

EL VIENTO EN LA ARQUITECTURA



1- ACCIÓN MECÁNICA:

Referido a los umbrales de perjuicio, queintegra la velocidad media, la turbulencia

y la frecuencia de rebasamiento de un

umbral en función de la actividad.

POR EJEMPLO:

V < 4 m/s: Sensación débil.

5 < V < 10 m/s: No hay perjuicio grave.

10 < V < 15 m/s: Perjuicio grave.

V > 15 m/s: Peligroso para los

peatones.

EFECTOS DEL VIENTO SOBRE EL HOMBRE:




2- ACCIÓN TÉRMICA:

Los desplazamientos del aireaceleran los intercambios de dos

formas:

a) Por convección entre la superficiede la piel y el medio ambiente y por

evaporación del sudor.

b) El aumento de la velocidad de airedesplaza la zona de confort térmica

hacia unas condiciones más cálidas

y más húmedas, para una actividad yuna indumentaria dadas.

EFECTOS DEL VIENTO SOBRE EL HOMBRE:


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INFLUENCIA DE LA EDIFICACIÓN SOBRE EL FLUJO DE AIRE:

La disposición de las construcciones y su forma pueden engendrar localmente o sobre

extensiones importantes, fenómenos de aceleración con bruscas ráfagas que ocasionan

una falta de confort o incluso un cierto peligro para los usuarios.




CASOS QUE SUCEDEN CON

FRECUENCIA:

-Efecto Venturi:

Dos edificios adyacentes forman un

colector (aumenta la velocidad).

-Efecto de pilotes:

-Viento es guiado por los pilotes.

-Efecto rodillo:

Fachada expuesta al viento genera

remolinos en el eje horizontal

(impermeable).

-Efecto de esquina:

-En edificios de gran altura las

aceleraciones son elevadas

(turbulencias).




4. LA VENTILACIÓN NATURAL

VENTILACIÓN:

Es el proceso de suministrar y eliminar

aire por medios naturales o

mecánicos en cualquier espacio.

VENTILACIÓN NATURAL:

Abarca la fuga incontrolada de aire

hacia dentro y hacia fuera a través

de grietas e intersticios

(infiltración y exfiltración) y la

entrada y salida del aire de un

recinto a través de aberturas

dispuestas intencionalmente como

ventanas y puertas abiertas,

rejillas de ventilación.




ALTAPRESIÓN BAJA PRESIÓN VENTILACIÓN CRUZADA




REQUERIMIENTOS DE VENTILACIÓN:

VENTILACIÓN CRUZADA ?



LA VENTILACIÓN NATURAL

VENTILACIÓN POR INFILTRACIÓN:

Es la entrada incontrolada de aire a través de grietas e intersticios.

La infiltración está producida por la interacción entre las características de

fuga del edificio y las fuerzas motrices producidas por el clima atmosférico

exterior.

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LA VENTILACIÓN NATURAL

RAZONES PARA VENTILAR LOCALES

HABITADOS:

La ventilación natural y el movimiento

del aire desempeñan 3 funciones:

1. Mantenimiento de las condicionesde higiene, que hay que asegurar

bajo cualquier condición climática

(aberturas).

2. Aportar el confort térmico

(dependerá de la velocidad del aire

en el interior del local).

3. Enfriar las estructuras internas del

edificio, por intercambio térmico

del aire y las paredes (dif. tº i/e).

INTERCAMBIO TÉRMICO DE MATERIALES, EL

AIRE Y EL METABOLISMO DE PERSONAS.



5. TÉCNICAS DE VENTILACIÓN NATURAL

Se produce cuando existen diferencias

de presión entre el interior y el exteriordel local.

B. VENTILACIÓN NATURAL CRUZADA:

Adecuada con aberturas situados enfachadas distintas.

4.1. VENTILACIÓN NATURAL PURA:

A. VENTILACIÓN NATURAL DIRECTA:

Renovación de aire a través deventanas abiertas.



VENTILACIÓN CRUZADA

VIVIENDAUNIFAMILIAR:



4.2. VENTILACIÓN NATURAL FORZADA

Con ayuda de elementos mecánicos,

ventiladores, extractores, actúancuando la ventilación es insuficiente.

VENTILACIÓN NATURAL FORZADA :

Edificio City Eco-Cibernetic



VENTILACIÓN NATURAL FORZADA

Con ayuda de elementos mecánicos, ventiladores, extractores, actúan cuando la

ventilación es insuficiente.




4.3. VENTILACIÓN INDUCIDA

VENTILACIÓN INDUCIDA:

Se trata de forzar la entrada del airedentro de un local para extraerlo,

con abertura grande y a suficiente

altura.

A. CHIMENEA DE VIENTO DE UNA

BOCA:

Con ubicación de aberturas hacialos vientos dominantes (arq.

islámica).

B. CHIMENEA DE VIENTO DE DOS

BOCAS:

Actúan como inductor de airefresco por un lado y extractor de

aire caliente por el otro lado.

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SISTEMADE REFRIGERACIÓN

A) CLARABOYAS OPERABLES. B) ABERTURAS EN EL TECHO.

VENTILACIÓN INDUCIDA



C) CHIMINEAS SOLARES. D) PARED TROMBE DE VENTILACION.


SISTEMADE REFRIGERACIÓN




VENTILACIÓN INDUCIDA: SISTEMA DE DOBLE PARED

SISTEMADE FACHADA VENTILADA

Esta nueva solución de

aislamiento en fachada

ventilada está pensada

para cumplir con los

requerimientos de:

- aislamiento térmico

- aislamiento acústico

- comportamiento al agua

- fuego

El aislamiento queda fijado a la cara externa del muro soporte, un sistema

de perfiles permite la suspensión de placas o elementos ligeros,

protegiendo y decorando la fachada. La inclusión de una cámara de aire

ventilada entre el aislante y el elemento de acabado exterior permite

minimizar el sobrecalentamiento en verano, facilitando la transpiración de

la fachada, sin riesgo de condensaciones intersticiales. La presencia de la

cámara de aire continua y ventilada protege al edificio de la infiltración de

agua de lluvia.




FACHADA VENTILADA

•1. Placa de fachada ventilada de Hormigón Polímero •2. Perfil de arranque continuo

•3. Perfil guía continuo

•4. Perfil de arranque invertido continuo

•A. Forjados •B. Cerramiento base (1/2 pie de macizo perforado)

•C. Enfoscado hidrófugo

•D. Aislamiento térmico




VENTILACIÓN INDUCIDA: CHIMENEA SOLAR / TORRES DE VIENTO

Técnicas vernaculares de

zonas muy áridas, para

lograr enfriar y climatizar el

aire interior de

construcciones iraníes

(Yazd), por medios

naturales y sin costo

energético.

Estas técnicas son

utilizadas desde el año

3000 a. C. Siendo una de

las más interesantes, el

sistema de la “torre eólica”

(año 900 d.C.).





CHIMENEASOLAR / TORRES DE VIENTO

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE LA CISTERNA


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VENTILACIÓN INDUCIDA: COLEGIO – LADAKH – INDIA.

LETRINA: con ventilación solar.




TÉCNICAS DE VENTILACIÓN:

Oficina del futuro del Bre. en una zona de clima templado

al sur de Inglaterra.




VENTILACIÓN INDUCIDA E

ILUMINACIÓN:

Ventilación mediante chimeneas de

ventilación y el sistema de

Iluminación interior a través del

conducto mediante reflectores.





VENTILACIÓN INDUCIDA: Torre de refrigeración



VENTILACIÓN INDUCIDA E ILUMINACIÓN:



TÉCNICAS DE VENTILACIÓN NATURAL

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Edificio City Eco-Cibernetic




Este sistema híbrido diseñado por Energesis permite obtener importantes ahorros

energéticos respecto a los sistemas convencionales minimizando el sobrecoste que seasocia a un sistema de climatización geotérmico, por lo que es una herramienta

importante para la introducción y el desarrollo de esta tecnología en España,

principalmente en los edificios en los que la demanda de refrigeración es muy elevada

unos pocos días al año. Asimismo, con la prevista subida de las tarifas eléctricas elahorro económico se acrecentará, ya que este sistema híbrido de climatización

permite ahorrar entre un 20% y un 40% en la factura de la electricidad.

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