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Ventilación Natural
Arq. MSc. Josué Llanque.
ACONDICIONAMIENTO AMBIENTAL
CAPITULO IV
VENTILACIÓN NATURAL
Arq. MSc. Josué Llanque.
Universidad Católica de Santa María – Facultad de Arquitectura e Ingenierías Civil y del AmbienteVentilación Natural
Arq. MSc. Josué Llanque.
VENTILACIÓN 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.
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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.
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VENTILACIÓN EN LA UNIDAD ARQUITECTÓNICA:
GRAF. 15. REFRIGERACION POR EVAPORACION Y HUMIDIFICACION
Rosa de Vientos: Direccionalidad y la Velocidad
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NECESIDADES DE VENTILACIÓN
EL POR QUÉ DE LA VENTILACIÓN: Intercambio del Flujo Energético
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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.
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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.
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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
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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
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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:
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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:
EL VIENTO EN LA ARQUITECTURA
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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.
EL VIENTO EN LA ARQUITECTURA
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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).
EL VIENTO EN LA ARQUITECTURA
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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.
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VENTILACIÓN NATURAL
ALTAPRESIÓN BAJA PRESIÓN VENTILACIÓN CRUZADA
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VENTILACIÓN NATURAL
REQUERIMIENTOS DE VENTILACIÓN:
VENTILACIÓN CRUZADA ?
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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.
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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.
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VENTILACIÓN CRUZADA
VIVIENDAUNIFAMILIAR:
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4.2. VENTILACIÓN NATURAL FORZADA
Con ayuda de elementos mecánicos,
ventiladores, extractores, actúancuando la ventilación es insuficiente.
VENTILACIÓN NATURAL FORZADA :
Edificio City Eco-Cibernetic
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VENTILACIÓN NATURAL FORZADA
Con ayuda de elementos mecánicos, ventiladores, extractores, actúan cuando la
ventilación es insuficiente.
VENTILACIÓN NATURAL FORZADA :
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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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VENTILACIÓN INDUCIDA:
SISTEMADE REFRIGERACIÓN
A) CLARABOYAS OPERABLES. B) ABERTURAS EN EL TECHO.
VENTILACIÓN INDUCIDA
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C) CHIMINEAS SOLARES. D) PARED TROMBE DE VENTILACION.
VENTILACIÓN INDUCIDA:
SISTEMADE REFRIGERACIÓN
VENTILACIÓN INDUCIDA
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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.
VENTILACIÓN INDUCIDA
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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
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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.).
VENTILACIÓN INDUCIDA
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VENTILACIÓN INDUCIDA:
CHIMENEASOLAR / TORRES DE VIENTO
ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE LA CISTERNA
VENTILACIÓN INDUCIDA
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VENTILACIÓN INDUCIDA: COLEGIO – LADAKH – INDIA.
LETRINA: con ventilación solar.
VENTILACIÓN INDUCIDA
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TÉCNICAS DE VENTILACIÓN:
Oficina del futuro del Bre. en una zona de clima templado
al sur de Inglaterra.
VENTILACIÓN INDUCIDA
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VENTILACIÓN INDUCIDA E
ILUMINACIÓN:
Ventilación mediante chimeneas de
ventilación y el sistema de
Iluminación interior a través del
conducto mediante reflectores.
VENTILACIÓN INDUCIDA
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VENTILACIÓN INDUCIDA
VENTILACIÓN INDUCIDA: Torre de refrigeración
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VENTILACIÓN INDUCIDA E ILUMINACIÓN:
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TÉCNICAS DE VENTILACIÓN NATURAL
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VENTILACIÓN NATURAL FORZADA :
Edificio City Eco-Cibernetic
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VENTILACIÓN NATURAL FORZADA :
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.