1. Concepto

Es el estudio de las modificaciones de los elementos de la arquitectura y del urbanismo que tienen sobre los elementos del clima total acondicionamiento exterior.

El acondicionamiento natural busca lograr temperaturas confortables a través del

uso de conservación de energía y energía solar para calefacción y conservación

de energía, protecciones y uso de fuentes naturales de refrescamiento (aire

nocturno, temperatura del subsuelo, temperatura de cielo y humectación

/evaporación) para enfriamiento edilicio.

Esto se logra a través de la “arquitectura bioclimática”, que incluye la forma

edilicia, el uso de materiales apropiados a través del diseño de los elementos

estructurales y la incorporación de sistemas de intercambio energético pasivo,

activos o híbridos a la vivienda.

Características.-

Aproximadamente un 30% de la energía primaria de los países se consume para

operar los edificios y de esta cantidad, un gran porcentaje para

acondicionamiento térmico (calefacción y enfriamiento) del aire.

Hoy como consecuencia de la polución ambiental, la cercanía a los límites de

reservas y las dificultades económicas de los países y los usuarios para

aprovisionarse el combustible necesario y también la lejanía o inexistencia de

redes de distribución de energía, surge la necesidad del acondicionamiento

natural de los espacio.

Dentro del Acondicionamiento Natural, se tiene:

El acondicionamiento térmico natural, utiliza la luz del sol, la orientación del

emplazamiento y las cualidades naturales de los materiales de construcción,

para retener, absorber, almacenar y hacer circular el aire acondicionado

térmicamente de forma natural.

El acondicionamiento ambiental, es el estudio de las modificaciones de los

elementos de la arquitectura y del urbanismo que tienen sobre los elementos del

clima total acondicionamiento exterior.

dPágina 1Doc. Ing. Juan Carlos Guzmán S.

Tema: IMPORTANCIA DEL ACONDICIONAMIENTO

UMSS Facultad de Arquitectura Materia: INSTALACIONES II

Area: Tecnologia

Condiciones exteriores que influyen:

Objetivos del acondicionamiento ambiental

Preservar, restaurar, y mejorar el medio ambiente.

Norma y regula la utilización del medio ambiente en beneficio de la sociedad.

Prevenir los efectos nocivos para no deteriorar el medio ambiente.

Normar y orientar las actividades del estado y la sociedad en lo referente a la protección

del medio ambiente y el aprovechamiento sostenible de los recursos naturales, a objeto

de garantizar la satisfacción de las necesidades de la presente y futuras generaciones

2. A condicionantes Clima

El clima es el resultado de numerosos factores que actúan conjuntamente. Los accidentes geográficos, como montañas y mares, influyen decisivamente en sus características. Para determinar estas características podemos considerar los siguientes elementos, que combinados definen tanto el tiempo meteorológico de un momento concreto como el clima de una zona de la Tierra.

Vientos

El aire atmosférico en movimiento, que es lo que propiamente constituye el viento corre por lo común en dirección horizontal y rara vez en sentido vertical. El viento es el factor climático más importante dentro del diseño urbano ya que estudiamos el movimiento del aire (velocidad y dirección). Después del asoleamiento, los vientos son el factor climático más importante a considerar dentro del diseño, ya que el manejo combinado de ambos puede dar por resultado espacios abiertos o cerrados, dentro del rango de confort de temperatura. Resulta indispensable obtener las mediciones de vientos dominantes en porcentajes de tiempo, su velocidad, y si son fríos o brisas calidas, a fin de determinar las condiciones de flujo de aire de una localidad.

Humedad

Es la cantidad de vapor de agua en un volumen de aire. Humedad Relativa y Absoluta. La humedad relativa es la capacidad que tiene el aire para absorber vapor de agua. Para ello necesita energía calorífica, por lo que esta capacidad depende de la temperatura del aire. La humedad relativa se mide en tantos por ciento. Para una misma humedad absoluta, la humedad relativa aumenta cuando desciende la temperatura. Para el clima, lo más interesante es la humedad relativa ya que una masa de aire saturada, o cercana a la saturación, es una masa de aire húmedo y las plantas pueden aprovechar su agua, mientras que de una masa de aire seco no, aunque tenga mayor humedad absoluta.

dPágina 2Doc. Ing. Juan Carlos Guzmán S.

Tema: IMPORTANCIA DEL ACONDICIONAMIENTO

UMSS Facultad de Arquitectura Materia: INSTALACIONES II

Area: Tecnologia

Acondicionamiento acústico

Sonido:

Una determinación simple: «Se entiende por sonido una variación de la presión ambiental que se propaga en forma de ondas».

El objetivo del acondicionamiento acústico de un local es conseguir un grado de difusión acústica uniforme en todos los puntos del mismo. Con ello se pretende mejorar las condiciones acústicas de sonoridad aumentando el confort acústico interno del local. Fue emprendido por primera vez, por el profesor W. C. Sabine en 1895 y su aportación puede resumirse en:

Las propiedades acústicas de un local están determinadas por la proporción de energía sonora absorbida por paredes, techos, suelos y objetos.

La proporción de sonido absorbido está ligado al tiempo que un sonido emitido en el local desaparezca después de suprimir el foco sonoro.

Acondicionamiento térmico

El acondicionamiento del aire de un local nos permite lograr condiciones ambientales satisfactorias para las personas que lo ocupan, consiguiendo así su bienestar. El bienestar de las personas requiere que mantengamos el aire del local en condiciones adecuadas en cuanto a su calidad y requerimientos higrotérmicos

Es la resistencia característica que cada material posee; la cual en un principio absorbe la energía calórica para posteriormente liberarlo al otro lado de su superficie; esta característica de conductibilidad térmica recibe el nombre de (K) La fórmula de la resistencia térmica consiste en:Rt = e / K x 1m. Donde: Rt = Resistencia térmica

e = Espesor del material K = grado de conductibilidad térmica del material.

3. UbicaciónEl proyecto se encuentra emplazado en el país de Bolivia departamento de Cochabamba, distrito N 03, subdistrito N 02, zona Sarco, manzana 096.

4. Carácter geográfico4.1 Latitud

Distancia de un punto de la superficie terrestre, referido a la LINEA DEL ECUADOR (Norte – Sur), medida en grados de meridiano

dPágina 3Doc. Ing. Juan Carlos Guzmán S.

Tema: IMPORTANCIA DEL ACONDICIONAMIENTO

UMSS Facultad de Arquitectura Materia: INSTALACIONES II

Area: Tecnologia

Tema: IMPORTANCIA DEL ACONDICIONAMIENTO

UMSS Facultad de Arquitectura Materia: INSTALACIONES II

Area: Tecnologia

4.2 Longitud

Distancia de un lugar de la superficie terrestre al meridiano cero, medida en grados de

paralelo. Referida a la LINEA DE GREMWISH (Este – Oeste)

4.3 Magnitud

Dimension4.4 Altitud

Se refiere a la altura de un punto de la Tierra con relación al nivel del mar4.5 Precipitación

Agua procedente de la atmósfera

5 ciclo hidrológico

El agua es un recurso natural inagotable pero extremadamente vulnerable.El ciclo hidrológico representa la dinámica global del recurso agua, es decir, la manera en la cual el agua circula en la biosfera.Sobre los océanos se produce la evaporación del agua y sobre los continentes se produce la evapotranspiración y sublimación (transición directa del estado sólido  -hielo, nieve-  del agua  al estado de vapor, sin pasar por el estado líquido). Una vez llegada en forma de vapor a la atmósfera, se enfría y precipita sobre las superficies continentales y oceánicas. Desde un punto de vista global, la evaporación es mayor a la precipitación; el exceso mencionado recarga a los acuíferos y se acumula en los lagos y ríos, o en forma de hielo o nieve. Casi un 70% de las reservas de agua dulce sobre la Tierra se presentan en forma de  hielo y nieve. Su fusión total provocaría un ascenso del nivel del mar de muchas decenas de metros (cerca de 70m). Los ríos transportan el agua al océano, con lo cual se cierra el ciclo.                                                                                          lfgang Volkheimer

dPágina 4Doc. Ing. Juan Carlos Guzmán S.

Tema: IMPORTANCIA DEL ACONDICIONAMIENTO

UMSS Facultad de Arquitectura Materia: INSTALACIONES II

Area: Tecnologia

6 Atmosfera, temperatura presión

Atmosfera Es una capa gaseosa que envuelve la tierra. El aire rodea por completo nuestra esfera terrestre en forma de una envoltura. La capa de aire inferior, es decir, la más cercana a la superficie de la tierra, se llama troposfera y en nuestras latitudes alcanza unos 11 km. de altura, donde tienen lugar los fenómenos meteorológicos. Le sigue la Estratosfera (11 a 75 km. de altura),

Con la máxima concentración de ozono y la Ionosfera (75 a 600 km. de altura), con preponderancia del campo magnético terrestre.Descenso de la temperatura en función de la altitud: 6,5 ºC por kilómetro hasta los 11km. de altura. De los 11 km. hasta aproximadamente los 20 km. la temperatura permanece constante: -56,0 ºC. Entre los 20 y los 47 km. de altura se registra un aumento de la temperatura provocado por la formación de ozono, la cual llega hasta aproximadamente los 0 ºC, volviendo luego a descender.Considerado químicamente, el aire es una mezcla de distintos gases permanentes, entre los que se encuentran el nitrógeno, el oxígeno, el argón y el CO2 (anhídrido carbónico), los cuales constituyen juntos aproximadamente el 99,99 % del peso (tabla 2.3.1.b). En la superficie terrestre la composición cambia temporal y localmente, aunque muy poco, mientras que a grandes alturas predominan los gases ligeros. Además de gases permanentes, el aire acusa la presencia de vapor de agua en cantidades variables. La proporción mas baja es de casi un 0 % (a temperaturas muy bajas), mientras que la más alta es de unas 3 partes del peso % = 4 partes de volumen %.

Tabla 2.3.1.a.- Composición del aire seco y puro (Manual de calefacción y

climatización. Autor: Recknagel Sprenger)

Gas Fórmula Peso en % Volumen en

%

Oxígeno O2 23,01 20,93

Nitrógeno N2 75,51 78,10

Argón Ar 1,286 0,9325

Anhídrido Carbónico CO2 0,04 0,03

Hidrógeno H2 0,001 0,01

Neón Ne 0,0012 0,0018

Helio He 0,00007 0,0005

Kryptón Kr 0,0003 0,0001

Xenón Xe 0,00004 0,000009

dPágina 5Doc. Ing. Juan Carlos Guzmán S.

Tema: IMPORTANCIA DEL ACONDICIONAMIENTO

UMSS Facultad de Arquitectura Materia: INSTALACIONES II

Area: Tecnologia

De acuerdo a la altitud en la que nos encontramos sobre el nivel del mar nos indica la mayor o menor presencia de oxígeno. Presión.-

Presión atmosférica, se refiere al peso del aire sobre la superficie de la tierra (kg./cm2), se mide con Barómetro y a nivel del mar equivale al peso de una columna de mercurio de 67 cm de altura.Con la altura, el espesor de capa de aire que hay encima, disminuye, ésta disminución es aproximadamente de 1 mm de mercurio (Hg) por cada 10,5 de ascenso. Con la temperatura atmosférica y la humedad, el aire caliente y húmedo pesa menos. Así que 1m3 de aire a 0º, pesa 1,295 kg. y a 20º pesa 1,205 kg. y si está saturado de vapor de agua 1,191 kg.La presión ejercida sobre la superficie de la tierra por el peso del aire es, en términos medios, de 1,033 kg/cm2. A una densidad uniforme del aire obtendríamos un altura atmosférica

h = 1,033 kg/cm2 x 10 000 cm = 7991 m

1,293 kg/m3

En la que 1,293 es la densidad del aire en kilogramos por metro cúbico a 0 ºC.

Sin embargo en la práctica la presión atmosférica disminuye con la altura (tabla

2.3.3.a).

Tabla 2.3.3.a.- Descenso de la presión atmosférica y de la temperatura según la

Norma DIN5450 (atmósfera normal en Alemania, No. 1968).

Altura en kilómetros 0 0,5 1,0 2 3 4 6 8 10 15 20

Presión atmosférica

mm. Hg (torr) 760 716 674 596 526 462 354 267 198 90 41

Temperatura en ºC 51 11,8 8,5 2,04 -4,5 -11 -24 -37 -50 -56 -56

Mbar 1013 955 899 795 701 616 472 356 264 120 55

TemperaturaLa temperatura más agradable para el hombre en reposo está comprendida entre 18 y 20º; en trabajo, entre 15 y 18º, según la clase de trabajo. El hombre puede compararse a una estufa cuyo combustible es el alimento y que produce por kilogramo de peso propio unas 1,5 kcal/hora. Un adulto de 70 kg. De peso (fig. 2.3.2.c), desprende por lo tanto 105 kcal/hora, o sean 2 520 kcal/día, calor suficiente para hacer hervir 25 litros de agua.El desprendimiento de calor varía con las circunstancias; aumenta al disminuir la temperatura ambiente y con la actividad corporal. En la calefacción de locales debe procurarse instalar el foco de calor moderado en la parte más fría de la habitación.

dPágina 6Doc. Ing. Juan Carlos Guzmán S.

Tema: IMPORTANCIA DEL ACONDICIONAMIENTO

UMSS Facultad de Arquitectura Materia: INSTALACIONES II

Area: Tecnologia

Con temperaturas del foco de calor superiores a 70 u 80º se chamuscan las partículas de polvo que el aire lleva en suspensión, lo que produce olor desagradable, así como una desecación molesta de las mucosas que dan la sensación molesta de una atmósfera sofocante. Por eso la calefacción por vapor y las estufas de hierro no son recomendables para los locales de vivienda.

Tabla 2.4.1.a.- Normas y Requerimientos; Rangos de Confort de temperatura, (Tabla extraída

del Manual de criterios de Diseño Urbano, tercera edición, autor Jan Bazant S.). (Naciones

Unidas. Climate and House Design, Pág. 26).

Temperatura media

anual 20º - 25º C

Temperatura media

anual 15º - 20º C

Temperatura media

anual 15º C

Humedad

Relativa %

Día Noche Día Noche Día Noche

00-30 26-34 17-25 23-32 14-23 21-30 12-21

30-50 25-31 17-24 22-30 20-27 20-29 12-20

50-70 23-29 17-23 21-28 19-26 19-26 12-19

70-100 22-27 17-21 20-25 18-24 18-24 12-18

7 Vientos

El viento es un movimiento horizontal del aire, el cual es una compensación de dos regiones con diferentes presiones de atmósfera. Es una medida vectorial. Para describirlo completamente es necesaria la medición de dirección y velocidad. La dirección del viento se define con la dirección de cual llega el viento. Para indicarla se usa una escala de dirección (se llama rosa de los vientos) en cual se defina la dirección norte como cero y la medición se realiza en el sentido de las agujas del reloj. Las direcciones principales del viento son norte (360°), este (90°), sur (180°) und oeste (270°). La velocidad del viento es la medida para el camino que andan los partículas del viento en una unidad de tiempo. Se indica con m/s y k/h, en uso internacional también con nudo (kn).

La medición del movimiento de viento horizontal y de velocidad de viento se realiza con un anemómetro en una altura de 10 m (recomendable) sobre un terreno plano sin obstáculo.

dPágina 7Doc. Ing. Juan Carlos Guzmán S.

Tema: IMPORTANCIA DEL ACONDICIONAMIENTO

UMSS Facultad de Arquitectura Materia: INSTALACIONES II

Area: Tecnologia

8 Humedad

Cantidad o porcentaje de vapor de agua que está impregnado en un cuerpo o materia (presente en el aire), que por acción del calor (la temperatura) se vaporiza y se mezcla con el aire en la atmósfera, ya que el aire caliente contiene más humedad que el frio.Humedad relativa y absoluta del aireLa humedad relativa se refiere a la cantidad de vapor de agua presente en una unidad de volumen de aire y se expresa en gramos por centímetro cúbico (gr/cm3), La humedad absoluta se expresa en forma de tanto por ciento (%) de agua en el aire.

9 conclusiones

El Acondicionamiento dentro de la vida, favorece a tomar en cuenta muchos aspectos que son parte de aquellos elementos que ayudan a desarrollarnos día a día.

Así, el Acondicionamiento dentro de la Arquitectura, ayuda en el momento de diseñar una vivienda, por ejemplo, buscar maneras de aprovechar el clima y las condiciones del entorno con el fin de conseguir una situación de confort térmico en su interior.

Juega exclusivamente con el diseño y los elementos arquitectónicos, sin necesidad de utilizar sistemas mecánicos complejos, aunque ello no implica que no se pueda compatibilizar, pero en este caso, ya se estaría tomando en cuenta un Acondicionamiento artificial.

Para tomar en cuenta el acondicionamiento natural dentro de la arquitectura, se necesita el conocimiento del medio natural en la que se debe ubicar el proyecto a desarrollar. Los datos de dicho medio resultan tan esenciales, al menos, como los demás factores que intervienen en el proceso arquitectónico.

Una ayuda importante al desarrollo de arquitecturas integradas al medio ambiente seria también la implementación del acondicionamiento artificial, entendiendo el problema de la implantación y ubicación desde una lógica extensiva, que incluya todos los grados de planeamiento urbano, desde los estudios del territorio hasta los planes parciales.

Por lo tanto, se podría concluir que dentro de la Arquitectura, al buscar acondicionamiento natural, se está buscando una arquitectura bioclimática; pero que a veces por varios factores, se debe aplicar factores artificiales ante las condiciones urbanísticas: obstrucciones solares, exposiciones al viento, malas orientaciones, etc.

dPágina 8Doc. Ing. Juan Carlos Guzmán S.

dPágina 9Doc. Ing. Juan Carlos Guzmán S.

dPágina 10Doc. Ing. Juan Carlos Guzmán S.