curso acustica climatizacion duoc-s12013-pablomartinezduarte
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Semestre 1 2013
ACUSTICA Y CLIMATIZACION
PABLO MARTINEZ DUARTE
e a p
Pablo Martínez Duarte
Arquitecto y Diseñador Gráfico
espacio ambiente percepción
e a p
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
e a p
(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
a
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.
e a p
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
u1
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
u2
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
u1
CONTENIDOS
1
1. CaracterísEcas del sonido • Generación • Propagación • Reverberación
ACUSTICA
ACUSTICA
2
ACUSTICA
2. Sonido • Frecuencia • Espectro • Nivel • Bandas de longitud de onda
ACUSTICA
3
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
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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
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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
ACUSTICA
6. Transmisión del sonido a través de los materiales y aéreo.
ACUSTICA
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ACUSTICA
7. Efectos del ruido en las personas. • Fisiológicos • Sicológicos
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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
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9. Aislación Interior • Puertas • Ventanas • Pisos
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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.
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11. Ordenanza general de Urbanismo y Construcción (Reglamentación acús5ca)
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12. Listado de Soluciones ConstrucEvas del Minvu (Para aislamiento acús5co)
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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
onda
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.
TIPOS
ONDAS
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
(TR)
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
(TR)
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
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDAD DE LOS MATERIALES SE APROVECHA COMO:
AISLAMIENTO ACÚSTICO ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
DIFERENCIAR
términos que se CONFUNDE
PROPIEDADES DE ABSORCION
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
PROPIEDADES DE ABSORCION
ENTRE RELACIÓN
la energía INCIDENTE la energía ABSORBIDA
PROPIEDADES DE ABSORCION
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
PROPIEDADES DE ABSORCION
nuestros sonidos
se hacen más largos nuestros sonidos
se �ensordecen
PROPIEDADES DE ABSORCION
GRADO DE POROSIDAD
La ABSORCIÓN
DEPENDE
superficie del material
PROPIEDADES DE ABSORCION
quede �atrapada�
MÚLTIPLES REFLEXIONES
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
TIPOS de MATERIALES de acuerdo a su absorción
PROPIEDADES DE ABSORCION
Materiales resonantes Materiales porosos Absorbentes en forma de membrana o panel Absorbente Helmholtz
PROPIEDADES DE ABSORCION
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.
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
Materiales
POROSOS
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
CUÑAS frecuencias bajas ABSORCIÓN
MAS BAJA LA FRECUENCIA A ABOSRVER
MAS LARGAS LAS CUÑAS
PROPIEDADES DE ABSORCION
Material absorbente a base de espuma poliuretanicas con terminación en cuñas ANECOICAS
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
Ejemplos de materiales porosos: Alfombras, cortinas, tapices, ropa, butacas, etc. Absorben las
ALTAS FRECUENCIAS
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
Materiales
RESONADORES
PROPIEDADES DE ABSORCION
< 500 Hz ABSORBEN
FRECUENCIAS BAJAS
MATERIALES RESONADORES
PROPIEDADES DE ABSORCION
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.
PROPIEDADES DE ABSORCION
ABSORCIÓN PUEDE AUMENTARSE
rellenando la cavidad de aire con materiales
absorbentes.
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
SOBRE UN COLCHÓN DE AIRE
LÁMINA O PLACAS
VIBRA
PROPIEDADES DE ABSORCION
RESONADOR
MEMBRANA O DIAFRAGMÁTICO
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
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.
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
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)
PROPIEDADES DE ABSORCION
RESONADOR
SIMPLE DE CAVIDAD (HELMHOLTZ)
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
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)
PROPIEDADES DE ABSORCION
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
PROPIEDADES DE ABSORCION
RESONADOR
MULTIPLE DE CAVIDAD A BASE DE PANELES PERFORADOS O RANURADOS
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
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.
PROPIEDADES DE ABSORCION
COMO un conjunto de resonadores simples de Helmholtz que comparten una misma cavidad
PROPIEDADES DE ABSORCION
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.
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
PROPIEDADES DE ABSORCION
GENERALIDADES
NO OLVIDAR
PROPIEDADES DE ABSORCION
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
PROPIEDADES DE ABSORCION
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
PROPIEDADES DE ABSORCION
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
INTENSIDAD Amplitud onda
FUERTE SUAVE DEBIL
INTENSIDAD ≠
TONO
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)
0 dB
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
70 dB
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
ZONAS
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
45 dB
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
50 dB
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
55 dB
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
70 dB
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
dB
INTENSIDAD Amplitud onda
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
70 dB
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
CLIMATIZACION
u2
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
¿?
CLIMATIZACION
CLIMATIZACION
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
CLIMATIZACION
CLIMATIZACION
CLIMATIZACION
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
CLIMATIZACION
BIENESTAR FACTOR HUMANO AIRE ESPACIO
Vestimenta Actividad y tiempo de duración
Temperatura Velocidad Humedad
Temperatura radiante del local
ROL DISEÑADOR AMBIENTES
CLIMATIZACION
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
2.1
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
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
2.1
UNIDADES FUNDAMENTALES
CLIMATIZACION
CLIMATIZACION
CALOR ES UNA FORMA DE ENERGÍA
se mide en
JOULE
CLIMATIZACION
CALOR ENERGIA
JOULE
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)
Cal
Watt
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
JOULE
WATT
Unidad de TRABAJO O ENERGIA
Unidad de POTENCIA
CLIMATIZACION
JOULE
WATT
¿ 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
CALOR
unidad para medir el calor CALORÍA
CLIMATIZACION
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
CALOR
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
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
2.2
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
CLIMATIZACION
CLIMATIZACION
DILATACION LINEAL
CLIMATIZACION
CLIMATIZACION
LARGO
VARIACIÓN
ÚNICA DIMENSIÓN
CLIMATIZACION
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
CLIMATIZACION
VARIACIÓN
DOS DIMENSIÓN Variación en el área del cuerpo
CLIMATIZACION
CLIMATIZACION
OSB estructural de pino 122x244 cm 11.1 mm
CLIMATIZACION
CLIMATIZACION
CLIMATIZACION
CLIMATIZACION
CLIMATIZACION
CLIMATIZACION
TRANSFERENCIA DE CALOR
CLIMATIZACION
2.3
CLIMATIZACION
PASO DE ENERGIA TERMICA
MAYOR TEMPERATURA MENOR TEMPERATURA
Transferencia de energía térmica Transferencia de calor Intercambio de calor
EQUILIBRIO TERMICO
CLIMATIZACION
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
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
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
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
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
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
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
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
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
CLIMATIZACION
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
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
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
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
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
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.
CLIMATIZACION
CLIMATIZACION
CLIMATIZACION
CLIMATIZACION