“Los principios bioclimáticos deben aparecer como un
hábito en la construcción y no como una rareza o una
excepción. Por eso se debe hablar de buenas prácticas y
de buena arquitectura y no de arquitectura singular”
Javier Neila.
Este trabajo consiste en:
• Un análisis, mediante funciones, de la
eficiencia del sistema de recupero de agua
de lluvia para economizar agua de red.
• Un análisis, desde el punto de vista
térmico, de los distintos tipos de muro que
presenta la casa ecológica. Se
complementa con una comparación con los
de una vivienda precaria.
Contenido
La Agencia Ambiental La Plata presenta, con una finalidad
educativa, diversas soluciones que permiten ahorrar recursos y
cuidar el medio ambiente.
Entre ellos se destacan:
_ Sistema de recupero y recirculación de aguas de lluvia
_ Reciclado de edificio ya existente
_ Galerías perimetrales
_ Paneles verdes de control solar
_ Molino eólico
_ Muro Trombe Michel
_ Chimeneas estacionales y paneles solares fotovoltaicos
_ Cielorraso de placas de reciclado de tetra-brick
_ Lecho de infiltración nitrificante
_ Las pinturas utilizadas
_ Equipamiento interior
Dispositivos instalados en la casa ecológica
El aprovechamiento del agua de lluvia
Recolección agua de lluvia
El agua de lluvia que cae sobre el
techo es acumulada en cisternas a
nivel del suelo y luego se almacena en
tanques en altura mediante bombas
eléctricas. Esta cantidad de agua se
utiliza para abastecer a los inodoros,
los cuales permiten realizar descargas
alternativas de 6 litros y 12 litros.
Cálculos: mes de mayo de 2011
FECHA
Precipitación Volumen
recolectado Volumen
recolectado Gasto Volumen
disponible
mm m3/día m3 m3 m3
01/05/2012 Martes 0 0 0 0,216 0
02/05/2012 Miercoles 0 0 0 0,216 0
03/05/2012 Jueves 0 0 0 0,216 0
04/05/2012 Viernes 0 0 0 0,216 0
05/05/2012 Sabado 0 0 0 0 0
06/05/2012 Domingo 0 0 0 0 0
07/05/2012 Lunes 0 0 0 0,216 0
08/05/2012 Martes 4 0,968 0,968 0,216 0,752
09/05/2012 Miercoles 41 9,922 10,89 0,216 10
10/05/2012 Jueves 9 2,178 13,068 0,216 10
11/05/2012 Viernes 0 0 13,068 0,216 9,784
12/05/2012 Sabado 0 0 13,068 0 9,784
13/05/2012 Domingo 0 0 13,068 0 9,784
14/05/2012 Lunes 0 0 13,068 0,216 9,568
15/05/2012 Martes 0 0 13,068 0,216 9,352
16/05/2012 Miercoles 0 0 13,068 0,216 9,136
17/05/2012 Jueves 0 0 13,068 0,216 8,92
18/05/2012 Viernes 4 0,968 14,036 0,216 9,672
19/05/2012 Sabado 0 0 14,036 0 9,672
20/05/2012 Domingo 4 0,968 15,004 0 10
21/05/2012 Martes 10 2,42 17,424 0,216 10
22/05/2012 Miercoles 0 0 17,424 0,216 9,784
23/05/2012 Jueves 0 0 17,424 0,216 9,568
24/05/2012 Viernes 0 0 17,424 0,216 9,352
25/05/2012 Sabado 0 0 17,424 0,216 9,136
26/05/2012 Domingo 0 0 17,424 0 9,136
27/05/2012 Martes 0 0 17,424 0 9,136
28/05/2012 Miercoles 0 0 17,424 0,216 8,92
29/05/2012 Jueves 0 0 17,424 0,216 8,704
30/05/2012 Viernes 0 0 17,424 0,216 8,488
31/05/2012 Sabado 0 0 17,424 0,216 8,272
Gráficos de cálculos de recolección de agua de lluvia en el mes de mayo
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Pre
cip
itació
n [
mm
]
Día del mes
Cantidad diaria de lluvias en La Plata en mayo de 2011
Gráficos de cálculos de recolección de agua de lluvia en el mes de mayo
0
2
4
6
8
10
12
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Vo
lum
en
[m
3]
Día del mes
Cantidad diaria de lluvia caída en el techo
Gráficos de cálculos de recolección de agua de lluvia en el mes de mayo
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Vo
lum
en
[m
3]
Día del mes
Cantidad total de agua de lluvia caída sobre el techo
Gráficos de cálculos de recolección de agua de lluvia en el mes de mayo
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Vo
lum
en
[m
3]
Día del mes
Consumo diario
Gráficos de cálculos de recolección de agua de lluvia en el mes de mayo
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31
Vo
lum
en
[m
3]
Días del mes
Volumen diario de agua de lluvia disponible
Agua existente en el tanque durante el mes de mayo
Conclusión:
Se parte del supuesto que el primer día del mes el tanque está vacío
La primera lluvia es el día 8/5 con una precipitación de 0,968 m3.
Hasta esta fecha no hay agua acumulada en el tanque, entonces, el consumo de
agua de los inodoros durante esos días es provisto por la red de agua potable
Luego de la primera precipitación del mes, se logra almacenar más de 216 litros
(consumo diario para 15 personas). A partir de esta fecha se logra abastecer los
inodoros con el sistema de recupero de agua.
Ahorro promedio diario con el sistema de doble descarga:
Consideramos que cada de las 15 personas que trabajan en el establecimiento utiliza 2 descargas diarias de aguas amarillas (6 litros) y una semanal de aguas marrones (12 litros). Además se considera que sábados y domingos no hay consumo, sólo hay personal los 5 dias hábiles.
A continuación se compara el sistema de descarga tradicional con el de doble descarga de LA CASA:
Sistema tradicional: el consumo promedio diario sería de 396 litros (396=15x[12x2+12/5])
Sistema de doble descarga: el consumo promedio diario de agua es de 216 litros (216=15x[6x2+12/5]).
En las condiciones supuestas arriba, el horro diario promedio de agua resulta ser:
396 litros - 216 litros = 180 litros
Si comparamos el sistema tradicional con el sistema de dos descargas alternativas, el ahorro de agua potable que produce este último será.
180 litros, los días que no hay agua de lluvia en el tanque de reserva. Los inodoros son abastecidos con agua potable.
396 litros, los días en que hay reserva suficiente de agua de lluvia en el tanque.
Una canilla que pierde ¼ lt cada 30 segundos durante las 24 horas produce una pérdida diaria de 720 litros (720=0,25x[24x60x60/30]).
Análisis térmico de distintos dispositivos pasivos
Conducción
T1 > T2
R = [m² C/W] Resistencia térmica de la placa
R es la resistencia que ofrece la placa a la conducción de calor
Transmisión del calor:
Conducción de calor:
qcond = ΔT = ΔT [W/m2]
L/k R
L
ΔT = diferencia entre temperaturas de las superficies de la placa.
L = espesor de la placa
k = conductibilidad térmica del material de la placa
La diferencia de temperatura
Conductibilidad de los materiales
La transmisión del calor depende de:
Es necesario conocer la temperatura
exterior de diseño llamada temperatura
mínima de diseño (TDMN) que se
obtiene para cada localidad del país
mediante la norma IRAM 11603.
Ciudad de la plata (zona III b) :
TDMD = 21,5 para verano
TDMD = 5,7 para invierno
Temperaturas:
Planta del proyecto casa ecológica
Muro VIEJO
Muro NUEVO
N
Conducción del calor en muros (verano)
Calculo para verano: ∆t = 23ºC - 21,5ºC = 1,5ºC
CASA ECOLOGICA:
• Muro Bloque cerámico (muro nuevo) espesor = 22cm (2cm+18cm+2cm)
𝑄 =1,5 °𝐶
0,02 𝑚1,163 𝑊/(𝑚 °𝐶)
+0,18 𝑚
0,523 𝑊/(𝑚 °𝐶)+
0,02 𝑚1,163 𝑊/(𝑚 °𝐶)
= 3,96 𝑊/𝑚2
𝑅 = 0,379 𝑚2 °𝐶/𝑊
𝐾 =1
𝑅 = 2,641
𝑊
𝑚2 °𝐶
• Muro ladrillo común (muro viejo) espesor = 28cm (2cm+24cm+2cm)
𝑄 =1,5º𝐶
0,02 𝑚1,163 𝑊/𝑚. 𝐶
+0,24 𝑚
0,907 𝑊/𝑚. 𝐶+
0,02 𝑚1,163 𝑊/𝑚. 𝐶
= 5,017 𝑊/𝑚2
𝑅 = 0,299 𝑚2 °𝐶/𝑊
𝐾 =1
𝑅 = 3,344 𝑊/𝑚2. 𝐶
CASA PRECARIA:
• Tabique de chapa
Tabique de chapa esp.= 0,002m
𝑄 =1,5º𝐶
0,002𝑚110𝑤/𝑚2. 𝐶
= 83,33𝑤/𝑚2
𝑅 =∆𝑡
𝑄 =
1,5º𝐶
83,33 𝑤/𝑚2. 𝐶= 0,018𝑚. 𝐶/𝑤
𝐾 =1
𝑅 =
1
0,018= 55,55𝑤/𝑚2. 𝐶
• Tabique de chapa con poliestireno expandido esp.= 2mm chapa
2cm poliestireno
𝑄 =1,5º𝐶
0,002𝑚110𝑤/𝑚2. 𝐶
+0,02𝑚
0,0344𝑤/𝑚2. 𝐶
= 2,68𝑤/𝑚2
𝑅 =∆𝑡
𝑄 =
1,5º𝐶
2,68 𝑤/𝑚2. 𝐶= 0,55𝑚. 𝐶/𝑤
𝐾 =1
𝑅 = 1,81𝑤/𝑚2. 𝐶
Conductibilidad de los materiales - Cálculos verano
Si bien puede ser calculado así, como R no
depende de Δt resulta más claro expresarlo en
término de factores geométricos y físicos (k)
Calculo para inverno: ∆t = 23ºC – 5,7ºC = 17,3ºC
CASA ECOLOGICA:
• Muro Bloque cerámico (muro nuevo) esp = 22cm (2cm+18cm+2cm)
𝑄 =17,3º𝐶
0,02𝑚1,163𝑤/𝑚2. 𝐶
+0,18𝑚
0,523𝑤/𝑚2. 𝐶+
0,02𝑚1,163𝑤/𝑚2. 𝐶
= 45,4𝑤/𝑚2
𝑅 =∆𝑡
𝑄 =
17,3º𝐶
45,4 𝑤/𝑚2. 𝐶= 0,38𝑚. 𝐶/𝑤
𝐾 =1
𝑅 = 2,63𝑤/𝑚2. 𝐶
• Muro ladrillo común (muro viejo) esp= 28cm (2cm+24cm+2cm)
𝑄 =17,3º𝐶
0,02𝑚1,163𝑤/𝑚2. 𝐶
+0,24𝑚
0,907𝑤/𝑚2. 𝐶+
0,02𝑚1,163𝑤/𝑚2. 𝐶
= 57,46𝑤/𝑚2
𝑅 =∆𝑡
𝑄 =
17,3º𝐶
57,46 𝑤/𝑚2. 𝐶= 0,3𝑚. 𝐶/𝑤
𝐾 =1
𝑅 = 3,33𝑤/𝑚2. 𝐶
Conductibilidad de los materiales - Cálculos Invierno
CASA PRECARIA:
• Tabique de chapa sin aislación esp.= 0,002m
𝑄 =17,3º𝐶
0,002𝑚110𝑤/𝑚2. 𝐶
= 951500𝑤/𝑚2
𝑅 =∆𝑡
𝑄 =
17,3º𝐶
951500𝑤/𝑚= 0,000018𝑚. 𝐶/𝑤
𝐾 =1
𝑅 =
1
0,000018𝑚2. 𝐶= 55000𝑤/𝑚2. 𝐶
• Tabique de chapa con poliestireno expandido esp.=2mm chapa
2cm poliestireno
𝑄 =17,3º𝐶
0,002𝑚110𝑤/𝑚2. 𝐶
+0,02𝑚
0,0344𝑤/𝑚2. 𝐶
= 29,75𝑤/𝑚2
𝑅 =∆𝑡
𝑄 =
17,3º𝐶
29,75 𝑤/𝑚2. 𝐶= 0,58𝑚. 𝐶/𝑤
𝐾 =1
𝑅 = 1,72𝑤/𝑚2. 𝐶
Conductibilidad de los materiales - Cálculos Invierno
Conductibilidad de los materiales - Cuadro comparativo
Tipo de Muro
Condición Verano Invierno Verano Invierno Verano Invierno Verano Invierno
Q 0,38 w/m2 57,46 w/m2 1,027 w/m2 45,4 w/m2 83,33 w/m2 951500 w/m2 2,68 w/m2 29,75 w/m2
R 1,027 mC/w 0,3 mC/w 0,39 mC/w 0,38 mC/w 0,018 mC/w 0,000018 mC/w 0,55 mC/w 0,58 mC/w
K 0,97 w/m2C 3,33 w/m2C 2,56 w/m2 C 2,63 w/m2C 55,55 w/m2C 55000 w/m2C 1,81 w/m2C 1,72 w/m2C
Casa Ecológica Casa Precaria
Muro ladri l lo común Muro bloque ceramico Muro de chapaMuro de chapa y pol iesti reno
expandido
Conclusión:
Cuánto mayor es el q quiere decir que el muro pierde más calor,
por lo tanto es menos conveniente. En invierno pierde calor y en verano
deja pasar el calor del exterior.
En el caso de la vivienda precaria, con muy poco costo se
puede mejorar un montón.
Modificar valores
El sol recorre un arco en el cielo, que nace en el cuadrante este y
muere en el oeste y que al mediodía, el sol está más alto en verano
que en invierno. Para precisar estas diferentes posiciones existe un
sistema de coordenadas astronómicas que se utilizan para medir los
ángulos de incidencia de los rayos solares sobre los paramentos.
Los ángulos de los rayos solares varían con las diferentes
estaciones del año, diferentes horas del día y distintas latitudes.
Protección solar GALERIAS
Protección solar Muro verde Los paneles verdes para control solar se han diseñado como un
conjunto conformado por una base de malla de hierro, sobre las que
crecen enredaderas de hojas caducas, que regulan el paso de los
rayos solares. La enredadera posee abundante follaje en verano que
actúa como un filtro a la penetración solar. En el otoño pierden su
follaje permitiendo un mayor paso de los rayos solares. En invierno
se da su máxima transparencia con la pérdida total de sus hojas que
la convierten en un elemento absolutamente transparente. La
primavera hará que el follaje verde brote y con él, la cobertura de los
rayos se irá incrementando, hasta llegar a su máximo nivel de
protección en el verano.
La especie de enredadera plantada es Campsis grandiflora. De rápido
crecimiento, de tallo leñoso y hojas caducas compuestas divididas en
folíolos grandes. Bordes aserrados y color verde brillante. Se la
cultiva especialmente por su espectacular floración de verano, en
racimos colgantes rojos o rojo anaranjado en forma de trompeta.
Bibliografia
• Apuntes de la catedra
• Norma IRAM 11.549: Acondicionamiento térmico de edificios.
• Norma IRAM 11.601:
Acondicionamiento térmico de edificios. Propiedades térmicas de los componentes y
elementos de la construcción en régimen estacionario.
• Norma IRAM 11.603:
Acondicionamiento térmico de edificios. Clasificación bioambiental de la República
Argentina.
• Norma IRAM 11.605:
Acondicionamiento térmico de edificios. Condiciones de habitabilidad en edificios.
• http:// es.wikipedia.org/wiki/La_Plata
• http://www.facebook.com/CasaEcologicaLaPlata