curso acustica climatizacion duoc-s12013-pablomartinezduarte

Semestre 1 2013

ACUSTICA Y CLIMATIZACION

PABLO MARTINEZ DUARTE

Pablo Martínez Duarte

Arquitecto y Diseñador Gráfico

espacio ambiente percepción

definiciones GENERALES

espacio ambiente percepción

espacio. (Del lat. spa$um). 1. m. Extensión que con5ene toda la materia existente.

ambiente. (Del lat. ambĭens, -‐en.s 'que rodea o cerca'). 2. m. Aire o atmósfera. 3. m. Condiciones o circunstancias <sicas, sociales, económicas, etc., de un lugar, de una reunión, de una colec5vidad o de una época.

percepción. (Del lat. percep$o, -‐ōnis). 2. f. Sensación interior que resulta de una impresión material hecha en nuestros sen5dos.

valorizaciones CONCEPTUALES

(YO) DISEÑADOR

LUGAR HOMBRE

e a p LUGAR CUALIDAD USUARIO

e a p espacio. • Dimensiones espaciales • Usos (des5no o programa) • Forma • Etc.

ambiente. • Formas • Texturas • Color • Iluminación • Gráfica interior • Mobiliario • AcúsEca • Clima5zación

Percepción. • Olfato • Vista • Gusto • Oído • Tacto

del ambiente la ACUSTICA

La acústica

Una medida del ambiente y generatriz de un proyecto. Una problemática a solucionar con respecto a la percepción y la experiencia en el usuario

CONTEXTO HISTORICO La primera referencia escrita sobre la acústica de los recintos pertenece al arquitecto romano VITRUBIO. Por ejemplo, Vitrubio sugiere incorporar en algunos sitios de la zona del público ollas que incrementaran la resonancia y así mejorar la acústica del lugar.

PARAMETROS Reverberación Claridad Inteligibilidad Definición

DEFINICION La acústica arquitectónica estudia el control acústico en locales y edificios, bien sea para lograr un adecuado aislamiento acústico entre diferentes recintos, o para mejorar el acondicionamiento acústico en el interior de locales.

APLICACIONES Auditorios Salas de concierto Salas de ensayo Iglesias entre otros.

de lo EVENTUAL a lo COTIDIANO

e Alturas y largos de la sala

a La ceremonia y el rito en cuanto a la palabra y la música

p Recepción clara y nítida desde el primer al ultimo oyente

Iglesia de Santa María del Mar (Barcelona) Sala de ensayo Vivienda

e Magnitudes acotadas de una sala con la cabida de los instrumentos

a La música

p Claridad y definición de cada instrumento. La aislación del sonido al exterior

e Diversidad de recintos con distintos usos

a El habitar residencial. La intimidad y privacidad de cada recinto

p La aislación entre recintos

Biblioteca Campus Lo Contador PUC

de la TECNICA al AMBIENTE

TEC NI CA

del PROBLEMA a la SOLUCION

Alexander Calder Escultor. Estadounidense

NUBES DE CALDER AULA MAGNA. Universidad Central de Venezuela Paneles de madera y chapa (22) Nubes de colores que cuelgan Reflectan el sonido del auditorio Soporte sonoro de la acústica Mejor acústica de Latinoamérica.

Pablo Martínez Duarte

Arquitecto y Diseñador Gráfico

ACUSTICA

Espacio AcusEco RENATO DALENCON

Referencia bibliográfica

Los estudiantes recogieron de diversos espacios -‐construidos o naturales-‐ un conjunto de observaciones capaces de caracterizar el espacio desde el punto de vista acús5co. En un trabajo de introducción se buscó documentar los modos específicos en que se dan calidades acús5cas en el espacio construido (Figs 02 y 03). Ello incluyó observar en torno a que es posible una relación entre calidades acús5cas y la definición del espacio. Al mismo 5empo requería desarrollar herramientas de representación capaces de dar cuenta de lo observado. Claves resultaron ser el volumen del espacio, las texturas, la forma de las superficies que lo configuran, la fuente que emite el sonido y, muy frecuentemente, la coincidencia o descalce de los es[mulos sonoros y los visuales.

Mapping inteligibilidad de los mensajes en corte. Propuesta de reciclaje Teatro Avenida Italia esquina Avenida Francisco Bilbao. Fuente Álvaro Urru.a

Redefinición dimensiones acúsEcas Parque Bustamante, San.ago. Fuente: Álvaro Urru.a

ACUSTICA

ATHANASIUS KIRCHER (1602-‐1680).

LAS PAREDES TIENE OIDO

Calidad audible del espacio representada en Phonungia Nova de Athanasius Kirchner. Fuente: Leitner, Conrads, 1

Athanasius Kircher (1602-‐1680) Mientras estudiaba en Roma, Kircher construyó un tubo de latón que va desde su habitación hasta el vigilante de la puerta para permiEr la comunicación de los mensajes. Inves5gación de Kircher en el sonido lo llevó a creer que el sonido era el contrapunto terrenal a la luz celesEal. Para demostrar este concepto, Kircher desarrolló una "audiencia obje5vo" o "bocina", que hizo sonidos distantes parecen cerca, al igual que un telescopio hace con vistas lejanas.

Estas propiedades observadas fueron llevadas de las galerías de murmullos -‐ que casual o deliberadamente generaban focos para oír conversaciones secretas-‐ a espacios con oídos -‐ bocinas que atravesaban los edificios y alcanzaban todos sus rincones.

Semestre 1 2013

ACUSTICA Y CLIMATIZACION

PABLO MARTINEZ DUARTE

UNIDADES

U 1 CONDICIONES DE ACÚSTICA EN AMBIENTES 36 Hrs. U 2 CONDICIONES DE CLIMATIZACIÓN EN AMBIENTES 32 Hrs.

ACUSTICA

1. Caracterís5cas del sonido • Generación • Propagación • Reverberación

2. Sonido • Frecuencia • Espectro • Nivel • Bandas de longitud de onda

3. Instrumental para medir el ruido 4. Propiedades de absorción acús5ca de un material con el coeficiente de absorción alfa 5. Reves5mientos de interiores

• Materiales absorbentes porosos, resonadores. • Materiales reflectores y difusores.

6. Transmisión del sonido, a través de los materiales y aéreo.

CONDICIONES DE ACÚSTICA EN AMBIENTES UNIDAD 1

7. Efectos del ruido en las personas. • Fisiológicos • Sicológicos

8. Índice de reducción sonora Rw 9. Aislación Interior

• Puertas • Ventanas • Pisos

10. Soluciones para los divisorios de un recinto en función del nivel de ruido necesario en el interior versus el ruido proveniente del exterior. 11. Ordenanza general de Urbanismo y Construcción (Reglamentación acús5ca) 12. Listado de Soluciones Construc5vas del Minvu (Para aislamiento acús5co) 13. Decreto Supremo N° 146 del Minsegpres

UNIDAD 1 CONDICIONES DE ACÚSTICA EN AMBIENTES

CLIMATIZACION

1. Calorimetría • Unidades fundamentales • Teoría del calor • Equilibrio térmico • Energía térmica y temperatura • Capacidad térmica • Conservación de la energía • Calor específico

2. Aplicaciones del calor

• Dilatación lineal • Dilatación del área

3. Transferencia de calor

• Conducción • Radiación • Convección

CONDICIONES DE CLIMATIZACION EN AMBIENTES UNIDAD 2

4. Calefacción central por radiadores. 5. Calefacción central por piso radiante 6. Carga Térmica

• Pérdidas de calor • Aportes de calor

7. Cálculo pérdidas de calor

• Seleccionar el calefactor adecuado 8. Equipos de aire acondicionado

• Tipo Casele • Ventana • Split • Mul5 Split • Fan & Coil (Ductos)

UNIDAD 2 CONDICIONES DE CLIMATIZACION EN AMBIENTES

ACUSTICA

CONTENIDOS

1. CaracterísEcas del sonido • Generación • Propagación • Reverberación

ACUSTICA

2. Sonido • Frecuencia • Espectro • Nivel • Bandas de longitud de onda

ACUSTICA

3. Instrumental para medir el ruido

ACUSTICA

Todo equipo utilizado para medir el ruido consta de: Transductor (micrófono) Sección de análisis y procesado de señal Unidad de visualización

1. Sonómetro 2. Dosímetro 3. Analizador de frecuencias 4. Calibrador

ACUSTICA

Cel-440 Quist 1900-2900 Tes-1352A

Arrakis SC-20C

Cesva SC-160

ACUSTICA

4. Propiedades de absorción acúsEca de un material con el coeficiente de absorción alfa

Absorción acúsEca La absorción sonora de un material se expresa con el coeficiente de absorción acús5ca, α, alfa, como una función de la frecuencia. a se ex5ende desde 0 (reflexión total) hasta 1.00 (absorción total).

absorción sonora de un material

COEFICIENTE DE ABSORCIÓN ACÚSTICA

α desde 0 (reflexión total) hasta 1.00 (absorción total).

1. Energía transmiEda 2. Construcción de energía 3. Incidente de energía 4. Energia reflejado

UNA ONDA DE SONIDO CHOCA CON UNA DE LAS SUPERFICIES DE UNA HABITACIÓN

El nivel de la energía conver5da en energía calorífica depende de las caracterís5cas de la absorción acús5ca del material.

ACUSTICA

5. RevesEmientos de interiores • Materiales absorbentes porosos, resonadores. • Materiales reflectores y difusores.

Resonant Chamber es un proto5po basado en la idea de "Origami Rígido" para crear una envolvente acús5ca dinámica que se transforma permi5endo adaptarse a las condiciones acús5cas necesarias. Esta estructura está formada por una serie de paneles triangulares plegables, con materiales absorbentes y reflectantes, junto con sensores y disposi5vos electrónicos.

Los materiales empleados para la realización de estos pliegues son tres: tableros contrachapados de bambú que reflejan el sonido, polipropileno poroso para absorberlo y unos paneles perforados que funcionan a modo de altavoz. Con todo esto y la posibilidad de cambio de la estructura los diseñadores pretenden conseguir un sistema capaz de ajustar sus propiedades en respuesta a unas condiciones acús5cas cambiantes.

ACUSTICA

6. Transmisión del sonido a través de los materiales y aéreo.

ACUSTICA

7. Efectos del ruido en las personas. • Fisiológicos • Sicológicos

ACUSTICA

8. Índice de reducción sonora Rw

El término aislamiento acús5co se u5liza cuando se desea minimizar la transmisión del ruido generado en el exterior o en un ambiente, a otros locales y es función de los elementos separatorios. El índice de reducción acúsEca (Rw) es una medida de laboratorio que caracteriza el aislamiento acúsEco de un material o sistema construc5vo. Es producto de mediciones y se expresa en la unidad dB.

ACUSTICA

9. Aislación Interior • Puertas • Ventanas • Pisos

ACUSTICA

10. Soluciones para los divisorios de un recinto en función del nivel de ruido necesario en el interior versus el ruido proveniente del exterior.

Edificio TVN, Televisión Nacional de Chile Bellavista 0990, Providencia, San5ago Gubbins Arquitectos Asesor Ingeniero Acús5co: Mario Huaquín Mora El diseño de este edificio es el resultado de la coordinación de diversas disciplinas, ya que un edificio de tan alta complejidad, como un canal de televisión, concebido como el más moderno de América la5na, incorporó diversos adelantos tecnológicos del campo de la comunicación audiovisual y consideraciones construc5vas que fueron clave en su concepción como obra.

¿En qué consiste Panel Sonoglass (descripción del producto, su composición y funcionalidad)? Panel Sonoglass®, es un panel de fibra de vidrio de alta densidad cubierto con una tela con retardante ante el fuego, de diferentes colores, y fundamentalmente es un buen absorbente acús5co NRC. ¿Cuáles son sus principales caracterísEcas y ventajas? Es de rápida instalación versá5l porque se puede instalar en cualquier superficie, sea directamente al hormigón o tabiques, planos o curvos. Es una alterna5va acús5ca de terminación ofreciendo a los Arquitectos y Diseñadores dis5ntos colores para su aprobación como producto de terminación. Como panel entelado es la mejor alterna5va de rápida instalación, para lograr un confort acús5co en recintos que requieran acondicionamiento acús5co interior. ¿Cuáles son sus aplicaciones? Se puede aplicar como complemento de otros materiales acús5cos en estudios de TV, salas de control, estudios de grabación, de Radios, teatros, gimnasios, salones de clases, salas de conferencias. ¿En qué proyectos ha sido uElizado? Lo hemos u5lizado en Estudios de TV como TVN, en la quinta Vergara en sector audio e iluminación, estudios de grabación y Radio permanentemente.

ACUSTICA

11. Ordenanza general de Urbanismo y Construcción (Reglamentación acús5ca)

ACUSTICA

12. Listado de Soluciones ConstrucEvas del Minvu (Para aislamiento acús5co)

ACUSTICA

13. Decreto Supremo N° 146 del Minsegpres

Decreto supremo 146 El Decreto Supremo N° 146/97 del Ministerio Secretaría General de la Presidencia, publicado en el diario oficial el 17 de noviembre de 1998, es la primera norma ambiental promulgada por el mecanismo de dictación de Normas de Calidad Ambiental y Emisión de Ruidos Molestos Generados por Fuentes Fijas, elaborada a par5r de la revisión de la norma de Emisión Contenida en el Decreto Supremo N° 286, de 1984, del Ministerio de Salud. Esta norma establece los niveles máximos permisibles de presión sonora corregidos (NPC) y los criterios técnicos para evaluar y calificar la emisión de ruidos molestos generados por fuentes fijas hacia la comunidad, tales como ac5vidades industriales, comerciales, recreacionales, ar[s5cas u otras. En la norma se establecen cinco zonas, las cuales son definidas de acuerdo a los Planes Reguladores Comunales existentes:

Ruido Estable: Es aquel ruido que presenta fluctuaciones de nivel de presión sonora, en un rango inferior o igual a 5dB(A) Lento, observado en un período de Eempo igual a un minuto. Ruido Fluctuante: Es aquel ruido que presenta fluctuaciones de nivel de presión sonora en un rango superior a 5dB(A) Lento en un intervalo no menor a un minuto. Ruido Imprevisto: Es aquel ruido fluctuante que presenta una variación de nivel de presión sonora superior a 5dB(A) Lento en un intervalo no menor a un segundo. Ruido de Fondo: Es aquel ruido que prevalece en ausencia del ruido generado por la fuente fija a medir. Ruido Ocasional: Es aquel ruido que genera una fuente emisora de ruido disEnta de aquella que se va a medir, y que no es habitual en el ruido de fondo.

1. CaracterísEcas del sonido • Generación • Propagación • Reverberación

ACUSTICA

1. CaracterísEcas del sonido 1.1 GENERACION

FÍSICA DEL SONIDO

TICA ACUS

GENERACION DEL SONIDO

ONDAS SONORAS

FENÓMENO VIBRATORIO TRANSMITIDO EN FORMA DE ONDAS

SONIDO

GENERACION DEL SONIDO

FUENTES DE SONIDO

Necesario que vibre alguna fuente

AMBIENTE, INSTRUMENTO, EL HABLA, ETC

COMO SE GENERA EL SONIDO

CONJUNTO DE

SENSACIONES

PERTURBACIÓN QUE TRANSPORTA ENERGÍA

se P R O P A G A EN EL TIEMPO Y ESPACIO

una onda PROPAGA ENERGÍA

NO MATERIA

La onda tiene una VIBRACIÓN de

FORMA ONDULADA

inicia en un punto y continúa hasta que choca con otro cuerpo.

pueden propagarse en el VACÍO

ondas ELECTROMAGNÉTICAS

necesitan de un MEDIO MATERIAL

ondas MECANICAS

1. CaracterísEcas del sonido 1.2 PROPAGACION

Las ondas mecánicas

REQUIEREN MEDIO ELÁSTICO para PROPAGARSE

¿UN MEDIO ELASTICO?

El medio elástico

SE DEFORMA y

SE RECUPERA vibrando al paso de la onda.

El sonido a través de medios materiales, SÓLIDOS, LÍQUIDOS O GASEOSOS pero NUNCA A TRAVÉS DEL VACÍO

se propaga a DIFERENTES VELOCIDADES en medios de dis5nta densidad

5.930 m/s

1.509,7 m/s

MAYOR VELOCIDAD EN

LIQUIDOS Y SOLIDOS QUE GASES

331,46 m/s

CARACTERISTICAS

ONDAS MECANICAS

DIFRACCION

SOBRE UNA ABERTURA O UN OBSTÁCULO QUE IMPIDE SU PROPAGACIÓN, TODOS LOS PUNTOS DE SU PLANO SE CONVIERTEN EN FUENTES SECUNDARIAS DE ONDAS, EMITIENDO NUEVAS ONDAS, DENOMINADAS ONDAS DIFRACTADAS.

EFECTO DOPPLER

APARENTE CAMBIO DE

FRECUENCIA DE ONDA

PRESENTADO POR UNA

FUENTE DE SONIDO

CON RESPECTO A SU

OBSERVADOR

INTERFERENCIA

DOS O MÁS ONDAS SE

SUPERPONEN PARA

FORMAR UNA ONDA

RESULTANTE DE

MAYOR O MENOR

AMPLITUD

REFLEXION

REFLEJA CUANDO SE

ENCUENTRA CON UN

OBSTÁCULO QUE NO

PUEDE TRASPASAR NI

RODEAR.

REFRACCION

CAMBIO DE DIRECCIÓN

QUE EXPERIMENTA

UNA ONDA AL PASAR

DE UN MEDIO

MATERIAL A OTRO

1. CaracterísEcas del sonido 1.3 REVERBERACION

fenómeno producido por la REFLEXIÓN

El CONJUNTO de dichas REFLEXIONES constituye el

CAMPO REVERBERANTE

El PARÁMETRO que permite cuantificar el grado de reverberación de una sala

TIEMPO DE REVERBERACION

Los materiales altamente reflectivos, como el concreto, cerámicas, ladrillo o vidrio, incrementan el tiempo de reverberación debido a su rigidez.

El tipo de SUPERFICIE determina cuanta energía se pierde en cada reflexión.

Los materiales absorbentes, como cortinas, alfombras y la gente, reduce el tiempo de reverberación.

En salas utilizadas para conferencias, la claridad es primordial, y deben situarse suficientes elementos absorbentes para disminuir el tiempo de reverberación lo más posible.

El valor óptimo del tiempo de reverberación depende del

uso que tenga la sala

¿ECO Y

REVERBERACION?

ECO ECO ECO ECO ECO ECO

Si producimos un sonido frente a un obstáculo y el tiempo transcurrido entre la emisión de nuestro sonido y la recepción del sonido reflejado es mayor o igual a una décima de segundo

0,1 seg o más (0,2 - 0,3 - …)

El oído es capaz de distinguir dos sonidos si llegan separado

NUESTRO OÍDO PERCIBIRÁ DOS SONIDOS DISTINTOS (ECO).

Como la velocidad del sonido en el aire es de 340 m/s (a 15 °C), recorrerá 34 m en una décima de segundo. Por tanto, para que se produzca el eco el obstáculo debe estar situado, como mínimo, a 17 m del foco emisor. De forma que el sonido recorrerá 17 m para ir y otros 17 m al volver el sonido reflejado

REVERBERACION REVERBERACION REVERBERACION REVERBERACION

El oído percibirá un solo sonido prolongado, fenómeno conocido como reverberación.

Menor a 0,1 seg

el sonido emitido y el reflejado sea

NUESTRO OÍDO PERCIBIRÁ UN SONIDO PROLONGADO

Como la velocidad del sonido en el aire es de 340 m/s (a 15 °C), recorrerá 34 m en una décima de segundo. Por tanto, para que se produzca la reverberación, el obstáculo debe estar a menos de 17 m; en este caso, el sonido inicial y el reflejado se solapan, y resulta difícil comprender el sonido emitido.

Locutorio de radio de 0.2 a 0.4 Sala para la voz de 0.7 a 1.0 Cine de 1.0 a 1.2 Teatro de 0.9 Teatro de Ópera de 1.2 a 1.5 Sala de conciertos de cámara de 1.3 a 1.7 Sala para música barroca y clásica de 1.6 a 1.8 Sala de conciertos de música sinfónica de 1.8 a 2.0 Iglesia o Catedral de 2.0 a 4.0 como óptimo

pero llegando hasta 8 segundos en ciertas catedrales.

Tiempos de reverberación ÓPTIMOS

para diferentes usos de los locales (medidos en segundos)

CALCULO

VTotal de la sala = 148.28m3 STotal de la sala =174.75m2

PAREDES PLACA DE YESO TECHO PLACA DE YESO SUELO PARQUET VENTANA CRISTAL PUERTA MADERA

DIMENSIONES

PLACA DE YESO 127.47 m2 MADERA 1.76 m2 PARQUET 41.19 m2 CRISTAL 4.33 m2

MATERIALIDADES

COEFICIENTE DE ABSORCION

NORMATIVA

FORMULA SABINE

V: Volumen A: Superficie x coeficiente de Absorción

CALCULEMOS

¿EL LOCAL ESTARIA PREPARADO PARA UNA

SALA DE CONFERENCIA?

2. Sonido 2.1 FRECUENCIA

n es el número de oscilaciones por unidad de 5empo

la frecuencia se mide en hercios (Hz)

Heinrich Rudolf Hertz. UNA OSCILACIÓN POR SEGUNDO.

20 y 20000 Hz

SONIDOS AUDIBLES

20 y 20000 Hz

voz masculina 100 y 200 Hz voz femenina 150 y 300 Hz

Superior a 16000 Hz

ULTRASONIDOS

Gatos hasta 50 kHz Ratones hasta 80 kHz Delfines hasta 150 kHz Murciélagos hasta 175 kHz

INFRASONIDOS

Inferior a 20 Hz

Estas ondas de baja frecuencia pueden viajar a mayores distancias que las ondas que poseen frecuencias superiores (porque la absorción es menor a bajas frecuencias)

CUALIDADES DEL SONIDO

TONO INTENSIDAD TIMBRE

TONO (ó ALTURA) frecuencia de onda

AGUDO MEDIO GRAVE

INTENSIDAD Amplitud onda

FUERTE DEBIL SUAVE

TIMBRE

Textura del sonido Ejemplo:

ATERCIOPELADO METALICO

LOS COEFICIENTES DE ABSORCIÓN DE CADA MATERIAL USUALMENTE

VARÍAN CON LA FRECUENCIA

2. Sonido 2.2 ESPECTRO

ESPECTRO AUDIBLE

TONOS GRAVES frecuencias BAJAS

16 Hz a los 256 Hz

TONOS MEDIOS frecuencias MEDIAS

256 Hz a 2 kHz

TONOS AGUDOS frecuencias ALTAS

2 kHz a 16 kHz

Propiedades de ABSORCIÓN ACÚSTICA

Coeficiente de absorción alfa

PROPIEDADES DE ABSORCION

Menor sonido REFLEJADO

ABSORCIÓN ACÚSTICA

propiedad que tienen todos los materiales para ABSORBER energía acústica

Mayor ABSORCION

PROPIEDAD DE LOS MATERIALES SE APROVECHA COMO:

AISLAMIENTO ACÚSTICO ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO

DIFERENCIAR

términos que se CONFUNDE

ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO

El aislamiento acústico permite proporcionar una protección al recinto contra la penetración del ruido, al tiempo, que evita que el sonido salga hacia el exterior. 1. Edificios en construcción 2. Autopistas 3. Zona industrial

La absorción de sonido se destina a mejorar la acústica en una sala determinada, controlando el tiempo de reverberación, etc. 1. Sala de conferencia 2. el estudio de grabación 3. Sala de música

AISLAMIENTO ACÚSTICO

ENTRE RELACIÓN

la energía INCIDENTE la energía ABSORBIDA

Ei = Er + Et + Ea

ENERGÍA INICIAL (Ei) choca con un obstáculo y se divide en 3 energías

¿CUAL ES LA ABSORCION DEL OBSTACULO?

ENERGÍA REFLEJADA (Er) de la energía inicial

¿CUAL ES LA AISLACION DEL OBSTACULO?

ENERGÍA TRANSMITIDA (Et) de la energía inicial

ENERGÍA ABSORVIDA (Ea) energía disipada

nuestros sonidos

se hacen más largos nuestros sonidos

se �ensordecen

GRADO DE POROSIDAD

La ABSORCIÓN

DEPENDE

superficie del material

quede �atrapada�

MÚLTIPLES REFLEXIONES

TIPOS de MATERIALES de acuerdo a su absorción

Materiales resonantes Materiales porosos Absorbentes en forma de membrana o panel Absorbente Helmholtz

Materiales RESONANTES Presentan su máxima absorción a una frecuencia determinada (frecuencia propia del material).

Materiales POROSOS Presentan un mayor coeficiente de absorción a medida que aumenta la frecuencia, es decir, absorben mejor los sonidos agudos que los graves.

ABSORBENTES (forma de membrana o panel) Convierten la energía sonora en mecánica al deformarse ondulatoriamente al ser excitados por el sonido. Las absorciones máximas son para bajas frecuencias.

ABSORBENTE Helmholtz Disipan solo unas determinadas frecuencias para las que han sido diseñados.

Materiales

POROSOS

CUÑAS frecuencias bajas ABSORCIÓN

MAS BAJA LA FRECUENCIA A ABOSRVER

MAS LARGAS LAS CUÑAS

Material absorbente a base de espuma poliuretanicas con terminación en cuñas ANECOICAS

Ejemplos de materiales porosos: Alfombras, cortinas, tapices, ropa, butacas, etc. Absorben las

ALTAS FRECUENCIAS

Materiales

RESONADORES

< 500 Hz ABSORBEN

FRECUENCIAS BAJAS

MATERIALES RESONADORES

Los materiales absorbentes de espesor estándar colocados sobre una PARED RÍGIDA presentan una pobre absorción a bajas frecuencias. Al separarlos de la pared, se produce una notable mejora de la absorción a dichas frecuencias.

ABSORCIÓN PUEDE AUMENTARSE

rellenando la cavidad de aire con materiales

absorbentes.

SOBRE UN COLCHÓN DE AIRE

LÁMINA O PLACAS

RESONADOR

MEMBRANA O DIAFRAGMÁTICO

Panel de material no poroso y flexible, Ejemplo: La madera Se monta a una cierta distancia de una pared rígida con objeto de dejar una cavidad cerrada de aire entre ambas superficies.

RESONADOR DE MEMBRANA O DIAFRAGMÁTICO.

Colocaremos madera de 4.5kg/m2 a una distancia de 0.05 m con respecto a la superficie rígida de obra. La frecuencia de resonancia será:

m = masa por unidad de superficie del panel (kg/m2) d = separación respecto a la superficie rígida de obra o forjado (m)

RESONADOR

SIMPLE DE CAVIDAD (HELMHOLTZ)

Está formado por una cavidad cerrada de aire conectada a la sala a través de una abertura o cuello estrecho.

RESONADOR SIMPLE DE CAVIDAD (HELMHOLTZ)

A = área del cuello (cm2) L’ = longitud del cuello (cm) V= volumen (cm3)

El área del cuello del resonador de Helmholtz será de 3cm2 y la longitud de 10cm. Sabiendo que el radio es de 4 cm, el volumen final será 0.005 m3

RESONADOR

MULTIPLE DE CAVIDAD A BASE DE PANELES PERFORADOS O RANURADOS

RESONADOR MULTIPLE DE CAVIDAD A BASE DE PANELES PERFORADOS O RANURADOS

Está formado por un panel de un material no poroso y rígido de espesor D, en el que se han practicado una serie de perforaciones circulares o ranuras, montado a una cierta distancia "d" de una pared rígida, a fin de dejar una cavidad cerrada de aire entre ambas superficies.

COMO un conjunto de resonadores simples de Helmholtz que comparten una misma cavidad

E = porcentaje de perforación del panel (en tanto por uno) l’ = profundidad de los huecos (cm) d= espesor de la capa de aire (cm)

el espesor de la capa de aire es de 20cm, el porcentaje de perforación es del 50% y la profundidad de los huecos de 10 cm.

GENERALIDADES

NO OLVIDAR

altos coeficientes de absorción

1.  Teatro 2.  salas de ensayo 3.  estudios de grabación

(ESPUMAS ACUSTICAS)

NO AÍSLAN EL SONIDO sino que lo ABSORBEN

MODIFICAR el tiempo de reverberación (tr) de una sala

MEJORAR la inteligibilidad y la calidad acústica de la sala

Cada espuma acústica

COEFICIENTE DE ABSORCIÓN PROPIO variará para cada FRECUENCIA

no existe una ÚNICA ESPUMA ACÚSTICA que sirva para CUALQUIER SALA

Conocer las FRECUENCIAS que se desean TRABAJAR en la SALA

TABLA DE FRECUENCIAS

SER ELEGIDAS EN FUNCIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LA SALA

2. Sonido 2.3 NIVELES

CUALIDADES DEL SONIDO

TONO INTENSIDAD

TONO (ó ALTURA) frecuencia de onda

AGUDO MEDIO GRAVE

FUERTE SUAVE DEBIL

INTENSIDAD ≠

NIVELES INTENSIDAD

NIVEL DE PRESION SONORA

INTENSIDAD SONORA

UNIDAD DE MEDIDA

dB Equivale a la décima parte de un bel

DECIBELIO (en España) DECIBEL (en La.noamérica)

El nombre bel viene <sico norteamericano Alexander Graham Bell (1847-‐1922)

140 dB

umbral de audición

umbral del dolor

Efectos psicológicos nega5vos Tareas que requieren concentración y atención.

“UMBRAL TÓXICO”, pueden llegar a ocasionar lesiones del oído medio.

“UMBRAL DEL DOLOR” Ruidos insoportables sensación de dolor en el oído humano

80 Y 90 dB Reacciones de estrés, cansancio y alteración del sueño

100 Y 110 dB

120 dB

Indice de REDUCCION SONORA

AISLAMIENTO ACÚSTICO (minimizar la transmisión del ruido)

El índice de reducción acúsEca (Rw)

aislamiento acúsEco

MATERIAL SISTEMA CONSTRUCTIVO

INTERIOR INTERIOR

EXTERIOR INTERIOR

INTERIOR EXTERIOR

45 dB 75 dB

DS 146 MINSEGPRES

FUENTE EMISORA DE RUIDO Toda actividad, proceso, operación o dispositivo que genere, o pueda generar, emisiones de ruido hacia la comunidad. NIVEL DE PRESIÓN SONORA (NPS) Se expresa en decibeles (dB) RECEPTOR Persona o personas afectadas por el ruido.

DEFINICIONES

FUENTE EMISORA DE RUIDO

NIVEL DE PRESIÓN SONORA

RECEPTOR

1 2 3 4

NIVELES MAXIMOS PERMISIBLES presión sonora

ZONA 1

HABITACIONAL Y EQUIPAMIENTO A ESCALA VECINAL

Aquella zona cuyos usos de suelo permitidos de acuerdo a los instrumentos de planificación territorial corresponden a: habitacional y equipamiento a escala vecinal.

ZONA 1

55 dB 7 a 21 hrs 21 a 7 hrs

ZONA 2 EQUIPAMIENTO A ESCALA COMUNAL Y/O REGIONAL

Aquella zona cuyos usos de suelo permitidos de acuerdo a los instrumentos de planificación territorial corresponden a los indicados para la Zona I, y además se permite equipamiento a escala comunal y/o regional.

ZONA 2

60 dB 7 a 21 hrs 21 a 7 hrs

ZONA 3

INDUSTRIA INOFENSIVA

Aquella zona cuyos usos de suelo permitidos de acuerdo a los instrumentos de planificación territorial corresponden a los indicados para la Zona II, y además se permite industria inofensiva.

ZONA 3

65 dB 7 a 21 hrs 21 a 7 hrs

ZONA 4

INDUSTRIA OFENSIVA Y/O MOLESTA

Aquella zona cuyo uso de suelo permitido de acuerdo a los instrumentos de planificación territorial corresponde a industrial, con industria ofensiva y/o molesta.

ZONA 4

70 dB 7 a 21 hrs 21 a 7 hrs

TABLAS

INSTRUMENTAL

PARA MEDIR EL RUIDO

ESTUDIO De una sala

GENERALIDADES

SONÓMETRO DOSÍMETRO ANALIZADOR FRECUENCIAS CALIBRADOR

INSTRUMENTOS PARA MEDIR EL RUIDO

VISUALIZADOR Pantalla para visualizar los resultados de forma sencilla para el usuario.

MICRÓFONO para captar la señal

CIRCUITOS DE PROCESADO Se encargan de adaptar la señal y analizarla para poder dar un valor determinado de ruido

INSTRUMENTOS PARA MEDIR EL RUIDO

SONOMETRO

Instrumento u5lizado para medir el nivel de ruido. Proporciona una indicación del nivel de presión de las ondas sonoras que inciden sobre el micrófono

SONÓMETRO

FUERTE SUAVE DEBIL

COMPONENTES SONOMETRO

MICRÓFONO: Convierte las variaciones de presión de las ondas sonoras en una señal eléctrica

AMPLIFICADOR: Amplifica la señal recibida lo suficiente para permi5r la medida de los niveles bajos

FILTROS Y RECTIFICADOR: Realizan las ponderaciones necesarias para compensar la diferencia de sensibilidad del oído a las dis5ntas frecuencias

CONVERTIDOR: Ob5ene el valor de la señal integrando la señal para amplios periodos de Eempo de forma que la lectura sea significa5va.

INDICADOR: Muestra la señal de salida una vez atravesadas las etapas de procesado

Efectos psicológicos nega5vos Tareas que requieren concentración y atención.

“UMBRAL TÓXICO”, pueden llegar a ocasionar lesiones del oído medio.

“UMBRAL DEL DOLOR” Ruidos insoportables sensación de dolor en el oído humano

80 Y 90 dB Reacciones de estrés, cansancio y alteración del sueño

100 Y 110 dB

120 dB

Ponderación en frecuencia Respuesta temporal Rango de medidas (dB) Precisión

COMPARATIVA SONOMETRO

CRITERIOS

APLICACION iPhone / decibel 10th

DOSIMETRO

Un dosímetro destinado a la medición de niveles de ruido, que va acumulando con un contador digital. De esta forma se obtiene el valor de la dosis de ruido en el tiempo considerado.

DOSIMETRO

A menudo se producen problemas en los barrios con los vecinos o cuando una empresa de gastronomía cercana produce a partir de las 22 horas un nivel de sonido que sobrepasa las disposiciones de reglamento.

CALIBRADOR

Instrumento des5nado a asegurar la fiabilidad del sonómetro, actuando como patrón.

CALIBRADOR

ANALIZADOR FRECUENCIA o ESPECTRO

Determina el contenido energético de un sonido en función de la frecuencia. La señal que aporta el micrófono se procesa mediante filtros que actúan a frecuencias predeterminadas, valorando el contenido energético del sonido en ese intervalo

ANALIZADOR DE FRECUENCIA

APLICACION iPhone / RTA Lite

INSTRUMENTAL

PARA MEDIR EL RUIDO

AISLACION INTERIOR PUERTAS Y VENTANAS

PUERTAS

Puerta convencional

POCO AISLAMIENTO ACÚSTICO NO aísla NI absorve ondas acústicas incidentes

NO PRESENTA UNA SUPERFICIE DE PORO ABIERTO

PUERTA CONVENCIONAL

(lo que mejoraría su absorción)

CUALES PUEDEN SER LA SOLUCIONES

PUERTAS ACÚSTICAS DE MADERA

atenuación sonora desde

30 a 40 dB

CIERRE HERMÉTICO TERMINACIÓN DE MADERA

USO Habitacional Oficinas Universidades Colegio etc.

Los locales especialmente silenciosos respecto al ruido incidente zonas de habitaciones en hoteles y hospitales, bibliotecas y salas de estudio, emisoras de radio, estudios de grabación, etc requieren este tipo de puertas. Los locales muy ruidosos respecto al ruido que producen gimnasios, salas de banquetes, auditorios, salas de ensayo, etc. emplean puertas acústicas muy especiales.

fabricantes

PUERTAS

http://www.puertas-acusticas-insonorizacion.com/

http://www.sonoflex.cl/paredes-moviles/puertas-acusticas/

http://www.eysac.cl/productos_12.htm

http://www.proacus.cl/

Soluciones Pasiva

FICHA TECNICA

Hay tres sistemas para impedir (AISLAR) el paso del sonido en una puerta:

a) por peso: es el método más simple y seguro pero tiene los inconvenientes de que se dificulta su maniobrabilidad y de que los sonidos próximos a la frecuencia natural de vibración del material, son transmitidos con relativa facilidad.

b) por estructura dual o doble pared (también llamado sistema masa-muelle-masa), formada por dos paramentos separados por una cámara de aire o un material absorbente (en cuyo caso la puerta se convierte en un sándwich).

c) por absorción: se colocan en las caras materiales absorbentes que en sus poros hacen de sumidero de las ondas acústicas incidentes, transformándolas en calor.

Ejemplo: Construcción de una puerta con aislación acústica

VENTANAS

aislamiento acústico ESPESOR DEL VIDRIO

(desde 6 mm.)

MAYOR ESPESOR DE VIDRIO MEJOR AISLAMIENTO ACÚSTICO

UN VIDRIO GRUESO PRESENTA UN ÍNDICE DE AISLACIÓN ACÚSTICA MAYOR

QUE UNO DE POCO ESPESOR

El vidrio de fuerte espesor es muy efectivo para aislar el ruido del

tránsito automotor, caracterizado por presentar una baja frecuencia

promedio.

los vidrios de varias capas (vidrios unidos por una lámina) AISLAMIENTO ACÚSTICO SUPERIOR A LOS

VIDRIOS NORMALES

El vidrio laminado con PVB, empleando cristales de espesor liviano, es eficaz

para aislar frecuencias más altas, características de la voz y conversación

humana.

VIDRIO LAMINADO

Unión de varias láminas de vidrio mediante una película intermedia

VIDRIO LAMINAR O LAMINADO

Lámina puede ser transparente o translúcida, de colores

BUTIRAL DE POLIVINILO (PVB) ETIL VINIL ACETATO (EVA)

aísla mejor acústicamente

UN VIDRIO LAMINAR 3+3 que un vidrio sencillo de 6 mm

SEGURIDAD ADICIONAL ANTE ROTURAS, YA QUE LOS PEDAZOS QUEDAN UNIDOS A ELLA

TERMOPANEL DVH

UNIDAD DE VIDRIO AISLANTE (UVA)

dos o más piezas de vidrio UNA CÁMARA DE AIRE

unidad de vidrio aislante

(Una cámara al vacío o rellenando la cámara con gases u otros productos)

La interposición de una cámara de aire contribuye a incrementar la capacidad

de aislación sólo cuando su espesor es mayor a 5 mm

Mayor a 50 mm

VALOR FINAL DE AISLACIÓN ACÚSTICA de una abertura depende también de su

CIERRE HERMÉTICO AL PASO DEL AIRE

GENERALIDADES

VIDRIO MONOLÍTICO

Estos vidrios se instalan en ventanas de MENOR CALIDAD o correderas tradicionales

una única lámina de vidrio

fabricantes

VENTANAS

http://www.velux.cl/

http://www.termohome.cl

http://www.cristaltermopanel.cl/

CLIMATIZACION

1. Calorimetría • Unidades fundamentales • Teoría del calor • Equilibrio térmico • Energía térmica y temperatura • Capacidad térmica • Conservación de la energía • Calor específico

2. Aplicaciones del calor

• Dilatación lineal • Dilatación del área

3. Transferencia de calor

• Conducción • Radiación • Convección

CONDICIONES DE CLIMATIZACION EN AMBIENTES UNIDAD 2

4. Calefacción central por radiadores. 5. Calefacción central por piso radiante 6. Carga Térmica

• Pérdidas de calor • Aportes de calor

7. Cálculo pérdidas de calor

• Seleccionar el calefactor adecuado 8. Equipos de aire acondicionado

• Tipo Casele • Ventana • Split • Mul5 Split • Fan & Coil (Ductos)

UNIDAD 2 CONDICIONES DE CLIMATIZACION EN AMBIENTES

CALORIMETRIA

CLIMATIZACION

PERO ANTES

CLIMATIZACION

ACONDICIONAMIENTO DEL AIRE

VERANO E INVIERNO

CLIMATIZACION

3 CONCEPTOS FUNDAMENTALES

VENTILACION CALEFACCION

REFRIGERACION climatización de invierno

climatización de verano

NATURAL O ARTIFICIAL

TEMPERATURA HUMEDAD

LIMPIEZA DEL AIRE

CLIMATIZACION

TEMPERATURA

CLIMATIZACION

CARGAS TERMICAS POR VARIOS MOTIVOS

CLIMATIZACION

Temperatura

CLIMATIZACION

OFIMÁTICA Aparatos electrónicos, Computadores Impresoras Fotocopiadoras

MODERNIDAD

CARGAS TÉRMICAS IMPORTANTES

CLIMATIZACION

Temperatura

CLIMATIZACION

ILUMINACION sistema de iluminación y al calor producido por los usuarios.

MODERNIDAD

CARGAS TÉRMICAS IMPORTANTES

CLIMATIZACION

HUMEDAD

CLIMATIZACION

RECINTOS DIVERSOS

CLIMATIZACION

Humedad

CLIMATIZACION

RECINTO Interiores que generan humedad Baños Cocinas Etc.

USOS COTIDIANOS

HUMEDAD POR RECINTOS

CLIMATIZACION

LIMPIEZA AIRE

CLIMATIZACION

SINDROME EDIFICIO ENFERMO

CLIMATIZACION

Dolor de cabeza, fatiga, falta de aliento, congestión nasal, tos, estornudos, irritación ocular, nasal y de garganta,

irritación dérmica, mareos y náuseas.

POBRE CALIDAD DEL AIRE INTERIOR

SÍNTOMAS

LOS OLORES A MENUDO SE ASOCIAN CON LA PERCEPCIÓN DE UNA POBRE CALIDAD DEL AIRE,

CAUSEN O NO SÍNTOMAS

CLIMATIZACION

COMODIDAD TERMICA

CLIMATIZACION

BIENESTAR FACTOR HUMANO AIRE ESPACIO

Vestimenta Actividad y tiempo de duración

Temperatura Velocidad Humedad

Temperatura radiante del local

ROL DISEÑADOR AMBIENTES

CLIMATIZACION

CONFORTABILIDAD

DISEÑO Y FUNCION

TEMPERATURA EXTERIOR Envolventes del edificio no son impermeables al paso del calor. RADIACIÓN SOLAR Empleo del cristal y el incremento térmico es considerable en verano cuando la radiación solar los atraviesa (efecto invernadero). VENTILACIÓN La introducción de aire exterior en el edificio puede modificar la temperatura interna de éste. OCUPACIÓN El número de ocupantes en los edificios y la actividad realizada. OFIMÁTICA Aparatos electrónicos, que forman parte de las oficinas modernas. ILUMINACIÓN la iluminación es un factor importante.

CLIMATIZACION

EL MEDIO DE ASEGURAR ESTA COMODIDAD ES LA CLIMATIZACIÓN

CLIMATIZACION

crear condiciones

TEMPERATURA HUMEDAD LIMPIEZA DEL AIRE

POR LO TANTO

COMODIDAD DENTRO DE LOS ESPACIOS HABITADOS

CLIMATIZACIÓN

AHORA SI

CLIMATIZACION

CALORIMETRIA

CLIMATIZACION

CONCEPTOS

CALORIMETRIA

CLIMATIZACION

La calorimetría parte de la TERMOLOGÍA que estudia:

Calor y sus Medidas.

ciencia que estudia los fenómenos relacionados con la temperatura de los cuerpos y con los intercambios de calor que entre ellos se producen

EQUILIBRIO TERMICO

CLIMATIZACION

IGUALAR TEMPERATURAS DE DOS CUERPOS

INICIALMENTE DIFERENTES TEMPERATURAS

EQUILIBRIO TERMICO

CLIMATIZACION

IGUALARSE LAS TEMPERATURAS

SUSPENSION FLUJO DE CALOR

SISTEMA FORMADOS POR ESOS CUERPOS

Segunda Ley

TERMODINÁMICA

ESTABLECE QUE EL CALOR FLUYE DESDE UNA SUSTANCIA CALIENTE HACIA UNA

SUSTANCIA FRÍA.

CLIMATIZACION

ENERGIA TERMICA Y TEMPERATURA

CLIMATIZACION

ENERGIA TERMICA

CLIMATIZACION

LAS MOLÉCULAS DE TODAS LAS SUSTANCIAS MATERIALES

(sólidos, líquidos y gases)

CONTINUO ESTADO DE VIBRACIÓN O AGITACIÓN

CLIMATIZACION

CONTINUO ESTADO DE VIBRACIÓN O AGITACIÓN

MOLÉCULAS

CLIMATIZACION

poseen cierta ENERGÍA INTERNA

AGITACIÓN ALEATORIA ÁTOMOS Y MOLÉCULAS

CLIMATIZACION

ENERGIA CINETICA EN FORMA DE MOVIMIENTO

ENERGIA POTENCIAL FUERZA ENTRE PARTICULAS

CLIMATIZACION

ENERGÍA INTERNA

ENERGÍA TERMICA de los cuerpos

O ENERGIA CALORIFICA

CLIMATIZACION

TEMPERATURA

CLIMATIZACION

ENERGÍA INTERNA DE LOS CUERPOS

TEMPERATURA MAGNITUD

REGISTRA VALOR

PROMEDIO

CLIMATIZACION

VALOR DE LA TEMPERATURA DE UN OBJETO

USUALMENTE

CALIENTE O FRÍO

CLIMATIZACION

ESCALAS DE TEMPERATURA

Punto FUSIÓN Punto EBULLICIÓN

0 -‐ 100 AGUA

ESCALA CENTÍGRADA O CELSIUS (°C)

ESCALA FAHRENHEIT (°F)

0 -‐ 100 32 -‐ 212

ESCALA ABSOLUTA O KELVIN (°K)

CALORIMETRIA

CLIMATIZACION

UNIDADES FUNDAMENTALES

CLIMATIZACION

CALOR ES UNA FORMA DE ENERGÍA

se mide en

CLIMATIZACION

CALOR ENERGIA

CLIMATIZACION

UNA IDEA DE LA MAGNITUD DE UN JOULE

Energía necesaria para lanzar una manzana pequeña un metro hacia arriba.

Energía necesaria para calentar un gramo de agua a 15 °C.

Energía cinética de un humano adulto que se mueve a una velocidad de alrededor de 20 cm/s.

CLIMATIZACION

ALGUNAS

CONVERSIONES

De Joules a Caloría De BTU a Joules De BTU a Calorías

CLIMATIZACION

1 Kilocaloría = 1000 calorías 1 Kilocaloría = 4186 Joules = 3,97 Btu

Btu = 1055 Joules Btu = 252 calorías 1 Caloría = 4,186 Joules 1 Joules = 0,24 calorías

CLIMATIZACION

Sistema Internacional J

Sistema Británico Btu (unidad térmica del sistema británico)

CLIMATIZACION

Julio (J) Unidad de energía en el Sistema Internacional.

KW · h Unidad de energía derivada, el watt (W) es unidad de potencia. 1 kW · h = 3 600 000 J (1000 watt x 3600 seg)

Caloría (cal) Unidad de energía muy utilizada 1 cal = 4,18 J

CLIMATIZACION

Unidad de TRABAJO O ENERGIA

Unidad de POTENCIA

CLIMATIZACION

¿ Cual es la relación ?

CLIMATIZACION

1 WATT = 1 JOULE /seg 1 Watt equivale 0,24 Calorías por segundo 1000 watt = 240 calorías por segundo entonces en 1 hora 240 x 3600 seg = 864.000 calorías 700 Watt = 168 Calorías por segundo

CLIMATIZACION

1 WATT = 1 JOULE /seg

1200 wa|s = 1200 Joule / seg

288 calorías /seg

1 Joules = 0,24 calorías

CLIMATIZACION

600 / 1200 wa|s

4100 BTU

CLIMATIZACION

27 m3 (3x3x3) x 50 cal = 1350 Cal Conversion de Caloria a WaU

1350 Cal /0,864 (de calorias a wa|)

1569 Wa|

40 a 70 cal x m3

CLIMATIZACION

ALGUNOS DATOS

CLIMATIZACION

APLICACIÓN USUAL

ENERGÍA ELÉCTRICA ES SU TRANSFORMACIÓN EN

unidad para medir el calor CALORÍA

CLIMATIZACION

1000 watt 10-20 m2

Panel Calefactor EcoSol

450 Watts – 38 m3 500 Watts – 42 m3 300 Watts – 20 m3

CLIMATIZACION

http://www.easy-conversions.com/espanol/poder/conversion-de-watts-a-calorias-h.html

1 watt = 0,86 Kcal/h

CLIMATIZACION

UNA ESTUFA

convertir la energía

CLIMATIZACION

ESTUFA DE 1000 Watts 3412 BTU por hora 859,8 Kilocalorías por hora.

ESTUFA DE 4000 BTU/H (cuántos Kilowatts equivale, dividimos 4000 por 3412) 1,172 Kilowatts 1172 Watts

ESTUFA DE 6000 Kilocalorías (dividiendo 6000 por 859,8) 6,978 Kilowatts 6978 Watts.

ESTUFA CALIENTA 1 KW ES EQUIVALENTE A DECIR QUE:

CALOR ESPECIFICO

CLIMATIZACION

INDICA LA MAYOR O MENOR DIFICULTAD QUE PRESENTA UNA SUSTANCIA PARA EXPERIMENTAR CAMBIOS DE

TEMPERATURA BAJO EL SUMINISTRO DE CALOR.

DEFINICION GENERAL Cantidad de energía necesaria para aumentar

en 1 ºC la temperatura de 1 kg de material

CLIMATIZACION

CANTIDAD DE CALOR PARA ELEVAR LA TEMPERATURA UN GRADO CELSIO

que se necesita por unidad de masa

CLIMATIZACION

LOS MATERIALES QUE PRESENTEN UN ELEVADO CALOR ESPECÍFICO SERÁN

BUENOS AISLANTES.

CLIMATIZACION

MAYOR energía calorífica MAYOR es el calor específico

se necesita para incrementar la temperatura

CLIMATIZACION

El calor específico por gramo de agua es mucho mas alto que el de un metal

CALOR ESPECÍFICO

AGUA METAL >

CLIMATIZACION

EJEMPLO

CALOR ESPECIFICO

CLIMATIZACION

CUAL DE ESTOS AUMENTA MAS RAPIDO SU TEMPERATURA

1 litro de agua 1 minuto 1 kilo de hierro 1 minuto

APLICACIONES DEL CALOR

CLIMATIZACION

DILATACION

LINEAL Y SUPERFICIAL

CLIMATIZACION

¿POR QUÉ SE DILATAN LAS SUSTANCIAS CON LA

TEMPERATURA?

CLIMATIZACION

grado de agitación de las partículas o moléculas de una sustancia t

CALOR A UN SÓLIDO

ENERGÍA A SUS MOLÉCULAS

Las moléculas VIBRAN ENÉRGICAMENTE

un espacio más grande para su mayor oscilación

CLIMATIZACION

EL SOLIDO SE DILATA

A U M E N T A L A D I S T A N C I A ENTRE

M O L E C U L A Y M O L E C U L A

CLIMATIZACION

DILATACION LINEAL

CLIMATIZACION

VARIACIÓN

ÚNICA DIMENSIÓN

CLIMATIZACION

COEFICIENTE DE DILATACION Que mide el cambio relativo de longitud o volumen que se produce cuando un cuerpo sólido o un fluido dentro de un recipiente experimenta un cambio de temperatura que lleva consigo una dilatación térmica.

DILATACION SUPERFICIAL

CLIMATIZACION

VARIACIÓN

DOS DIMENSIÓN Variación en el área del cuerpo

CLIMATIZACION

OSB estructural de pino 122x244 cm 11.1 mm

CLIMATIZACION

TRANSFERENCIA DE CALOR

CLIMATIZACION

PASO DE ENERGIA TERMICA

MAYOR TEMPERATURA MENOR TEMPERATURA

Transferencia de energía térmica Transferencia de calor Intercambio de calor

EQUILIBRIO TERMICO

CLIMATIZACION

CONDUCCION RADIACION

CONVECCION

CLIMATIZACION

TRANSMISIÓN DEL CALOR GENERADO EN EL CONDUCTOR POR CONDUCCIÓN (hervidores, planchas, desempañadores, etc.) POR CONVECCIÓN (Calentadores de aire, etc.) POR RADIACIÓN (tostadores, estufas de cuarzo, etc.)

CLIMATIZACION

CALEFACTORES OLEOELÉCTRICOS Calefaccionan por CONVECCIÓN. Hacen circular el aire que las rodea.

CONVECTORES ELÉCTRICOS Calefaccionan por CONVECCIÓN. Producto de la circulación de corriente a través de la resistencia ubicada en la parte inferior del aparato, el aire se calienta y asciende, desplazando el aire frío hacia abajo. Éste es absorbido por el convector, iniciando así una circulación de aire.

CLIMATIZACION

ESTUFAS HALÓGENAS Calefaccionan por RADIACIÓN A través de sus barras halógenas, que son ampolletas con gas.

CALEFACTORES A CUARZO Calefaccionan por RADIACIÓN A través de sus barras, que son ampolletas con filamentos. Su principal característica es la rapidez con que entregan el calor.

CLIMATIZACION

TERMOVENTILADORES Calefaccionan por convección A través de sus resistencias de alambre enrollado en forma helicoidal. El calor generado por estas resistencias es disipado a través de las rejillas frontales por medio de un turboventilador.

http://www.hagaloustedmismo.cl/component/hum/proyecto/8/aislacion-ventilacion-y-climatizacion/426/icomo-elegir-calefaccion-del-hogar.html

CONDUCCION

CLIMATIZACION

FLUJO DE CALOR temperaturas MÁS ALTAS a las MÁS BAJAS

TRANSFERENCIA DE CALOR

escala atómica a través de la materia por actividad molecular

POR EL CHOQUE DE UNAS MOLÉCULAS CON OTRAS

PARTÍCULAS MÁS ENERGÉTICAS ENTREGAN ENERGÍA A LAS

MENOS ENERGÉTICAS

CLIMATIZACION

CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE LOS MATERIALES

PROPIEDAD FÍSICA DE LOS MATERIALES QUE MIDE LA CAPACIDAD DE CONDUCCIÓN DE CALOR.

CLIMATIZACION

METALES PLASTICOS

BUENOS conductores de calor

MALOS conductores de calor

POLIMEROS

CLIMATIZACION

COEFICIENTE DE CONDUCTIVIDAD TÉRMICA Adobe 0.25 W/m ºC Ladrillo 0.85 W/mºC Hormigón Celular 0.18 W/mºC Hormigón 1.50 W/mºC

El interior de una casa construida con este material requerirá un uso mucho menor de sistemas de climatización que en una convencional de materiales industriales.

ADOBE Gran capacidad aislante térmico

CLIMATIZACION

Una de las principales características del Hormigón Celular es ser un muy buen aislante térmico. Esto lo logra a través de su estructura molecular. El aire, es el mejor aislante térmico. Al aprisionarlo en miles de células independientes unas de otras, el bloque de este material crea una barrera contra el frío, tal como lo haría un chaleco grueso de lana..

HORMIGON CELULAR Gran capacidad aislante térmico

RADIACION

CLIMATIZACION

ENERGÍA EMITIDA

de la MATERIA A una temperatura dada

RADIACIÓN TÉRMICA es

se produce directamente DESDE LA FUENTE

EN TODAS LAS DIRECCIONES.

CLIMATIZACION

PROPIEDADES RADIACION TERMICA

ABSORVIDA La cantidad de radiación que incide en un cuerpo y queda retenida en él, como energía interna, se denomina radiación absorbida. Aquellos cuerpos que absorben toda la energía incidente de la radiación térmica, se denominan cuerpos negros

REFLEJADA Es la radiación reflejada por un cuerpo gris

TRANSMITIDA La fracción de la energía radiante incidente que atraviesa un cuerpo se llama radiación transmitida

CLIMATIZACION

ACUSTICO TERMICO

CLIMATIZACION

El aire, por lo tanto, en los sistemas de transmisión de calor, es un elemento totalmente pasivo, que no ejerce ninguna función fundamental en los resultados térmicos de un local. Calentar objetos, personas, paredes, suelos, etc. sin calentar el aire fundamentalmente es el proceso térmico que genera una instalación radiante, obteniendo beneficios sustanciales en cuanto a la mejora de confort, modificación de la humedad ambiental y consumo.

CONVECCION

CLIMATIZACION

SE PRODUCE POR INTERMEDIO DE UN FLUIDO

LÍQUIDO O GAS (Libertad de movimiento)

TRANSPORTA EL CALOR ENTRE ZONAS CON DIFERENTES TEMPERATURAS

TRANSPORTE DE CALOR POR MEDIO DEL

MOVIMIENTO DEL FLUIDO

movimiento de masa o circulación dentro de la sustancia

CLIMATIZACION

NATURAL

DIFERENCIAS DE DENSIDADES DE LA

MATERIA

FORZADA

OBLIGADA A MOVERSE DE UN LUGAR A OTRO

aire con un ventilador o el agua con una bomba

CLIMATIZACION

CAPACIDAD TERMICA

CLIMATIZACION

C = c · m

CAPACIDAD TÉRMICA PRODUCTO DE LA MASA POR EL CALOR

ESPECÍFICO DEL MATERIAL

CLIMATIZACION

Se deberá aportar al material para elevar su temperatura

MÁS MASA TENGA LA SUSTANCIA

MÁS CANTIDAD DE CALOR

CUANTA

CLIMATIZACION

AUMENTA SU CAPACIDAD TERMICA O CALORIFICA

AL AUMENTAR LA MASA DE UNA SUSTANCIA

CLIMATIZACION

C = c x m CAPACIDAD TEMICA

ó CAPACIDAD CALORIFICA

La CANTIDAD DE CALOR que hay que suministrar a TODA LA MASA de una sustancia para elevar su temperatura en una unidad (grado Celsius)

CLIMATIZACION

La cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius)

c = C /m CALOR ESPECIFICO

¿ Nos recordamos?

EJEMPLO

CAPACIDAD TERMICA

CLIMATIZACION

hace falta MÁS CALOR para lograr un mismo aumento de la temperatura en un

cuerpo de MAYOR MASA

100 ml de agua 1 litro de agua

CARGAS TERMICAS

CLIMATIZACION

PERDIDAS y APORTES DE CALOR

CLIMATIZACION

CARGA TÉRMICA

ASOCIADO A SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN

(calefacción y refrigeración)

CANTIDAD DE ENERGÍA TÉRMICA

EN LA UNIDAD DE TIEMPO

CLIMATIZACION

Producidas en las condiciones de la estación de verano (físicamente, calor ganado por los locales en la unidad de tiempo)

DOS SOLICITACIONES

CARGAS DE

REFRIGERACION Se producen en condiciones exteriores de invierno (físicamente traducen el calor perdido por el edificio hacia el exterior en la unidad de tiempo)

CARGAS DE CALEFACCIÓN

CLIMATIZACION

1.  Características de la edificación 2.  Orientación del edificio 3.  Momento del día en que la carga llega al máximo 4.  Espesor y características de los aislamientos 5.  Cantidad de sombra 6.  Concentración de persona en el local 7.  Fuentes de calor internas 8.  Cantidad de ventilación requerida

CONDICIONES PARA EVALUAR LA CARGA TÉRMICA EN UN EDIFICIO O ESPACIO

DETERMINADO

CLIMATIZACION

UNA HABITACIÓN PUEDE PERDER ENERGÍA DESDE ADENTRO HACIA AFUERA

DEPENDE

MATERIALES DE CONSTRUCCION ó

SISTEMA CONSTRUCTIVO

CLIMATIZACION

SISTEMAS CONSTRUCTIVOS (C-R) NATURALES O ARTIFICALES

MATERIALES

CLIMATIZACION

FLUJOS DE CALOR MÁS CALIENTE A LO MÁS FRÍO

INVIERNO Las habitaciones tienden a perder calor desde adentro de la casa hacia afuera

VERANO Se gana calor

de afuera hacia adentro

INTERCAMBIO CON EL EXTERIOR

DEBIDO A LAS DIFERENTES CONDICIONES HIGROTÉRMICAS

CLIMATIZACION

PERDIDAS

Por conducción del calor hacia el aire frío exterior

Paredes Techos Ventanas Puertas

CLIMATIZACION

MAYOR PÉRDIDA TÉRMICA YA QUE PUEDE EQUIVALER A TRES VECES LA

DE UNA PARED

EL VIDRIO

PIERDE Y GANA ENERGÍA

CLIMATIZACION

CONDUCTIVIDAD TERMICA

CLIMATIZACION

El interior de una casa construida con este material requerirá un uso mucho menor de sistemas de climatización que en una convencional de materiales industriales.

ADOBE Gran capacidad aislante térmico

CLIMATIZACION

Una de las principales características del Hormigón Celular es ser un muy buen aislante térmico. Esto lo logra a través de su estructura molecular. El aire, es el mejor aislante térmico. Al aprisionarlo en miles de células independientes unas de otras, el bloque de este material crea una barrera contra el frío, tal como lo haría un chaleco grueso de lana..

HORMIGON CELULAR Gran capacidad aislante térmico

CLIMATIZACION

ENTENDIMIENTO Y

SOLUCIONES

CLIMATIZACION

Las aislaciones, al contar con cientos de pequeñas burbujas de aire encerrado en ellas, aumentan y magnifican el efecto no conductor

del aire.

El aire es un mal conductor del calor

LOS AISLANTES UTILIZAN EL AIRE ENCERRADO EN PEQUEÑAS CELDAS

PARA EVITAR EL PASO DEL CALOR.

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