Clima del aire y la humedad
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Climatización y Acústica / Prof.: Arq. Magaly Caba
Elizabeth Castro Puello (09-0349)
Diana Sosa (09-0333)
Natacha Vélez (09-0335)
Jessica Silva (08-0377)
Viviana Guerrero (09-0487)
Francis Martinez (09-0010)
…
…
Universidad Iberoamericana C L I M A
Climatización y Acústica / Prof.: Arq. Magaly Caba
Contenido
Clima
-Tiempo climático -Factores del clima
Temperatura
-Temperatura de confort
-Sensación Térmica
- El aire y la velocidad
-Humedad del aire
-Presión atmosférica
CLIMA DEL AIRE Y LA HUMEDAD
Climatización y Acústica / Prof.: Arq. Magaly Caba
“El arquitecto del futuro se basará en la imitación de la naturaleza, por que es la forma más racional, duradera y económica de todos los métodos”.
Antoni Gaudi
Climatización y Acústica / Prof.: Arq. Magaly Caba
¿ Que es clima ?
Mapa del mundo según clima y humedad
Climatización y Acústica / Prof.: Arq. Magaly Caba
¿ Que es clima ?
La altura sobre el nivel del mar
Calor
Vientos
La latitud
Las lluvias
Corrientes marinas
Masas de agua
Humedad
Vegetación
Altitud
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Temperatura
Entre los elementos que caracterizan a un determinado clima se encuentra la temperatura, que
está dada por el grado de frío o de calor que tiene una región determinada, y se encuentra
relacionada con la zona desde donde proviene el aire, y la aparición o el ocultamiento del sol
determinado por la nubosidad.
Se puede mostrar, gráficamente, las zonas
térmicas de todo el planeta. Para esto se
utilizan las isotermas, líneas mediante las
cuales se unen los puntos de la Tierra que
tienen la misma temperatura.
Isotermas de enero: Las isotermas nos permiten visualizar las zonas del mundo que poseen una similar temperatura anual.
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Presión y vientos
La presión atmosférica se puede medir con un barómetro y está dada por la presión que la
atmósfera ejerce sobre la superficie terrestre.
El viento es una masa de aire en movimiento, originado por la diferencia de presión entre una
zona y otra. La masa de aire se dirige de los lugares de mayor presión hacia los de más baja
presión.
Los vientos rotan desde las zonas de alta presión atmosférica a la de
baja. Cerca del Ecuador existe una zona permanente de baja presión
que genera los vientos alisios.
ESCALA DE VIENTOS DE BEAUFORT La escala de Beaufort describe la intensidad de los vientos de
acuerdo con los efectos que se pueden observar tanto en la tierra como en el mar.
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Precipitaciones
El agua que se deposita sobre la tierra, ya sea en forma líquida (lluvia) o sólida
(granizo, nieve), se denomina precipitación.
Mapa de precipitación media en Rep. Dom
En República Dominicana se presentan tres temporadas de lluvias: Temporada Frontal
(noviembre-abril), Temporada Convectiva (mayo-julio) y Temporada Ciclónica (agosto-octubre).
Las precipitaciones se producen
cuando el vapor de agua de la
atmósfera se condensa en las
nubes y cae en la tierra.
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¿ Que es clima ?
Zona Cálida: América central, parte norte de américa del sur, África central, Oceanía.
Zona Templada: América del norte, Europa, sur de áfrica, parte sur de américa del sur
Zona Fría: LA ANTARTIDA, LA ZONA ARTICA, EL NORTE DE EUROPA, NORTE DE Asia.
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Tipos de climas
CA
LID
OS
Ecuatorial
Tropical
Subtropical árido
TE
MP
LA
DO
S
Mediterráneo
Chino
Oceánico
Continental
FR
IOS
Polar
De alta montaña
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Tiempo climático
Se llama tiempo o cambio climático a la variación global del clima de la Tierra. Tales cambios se
producen a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros climáticos:
temperatura, precipitaciones, nubosidad, etcétera. Son debidos a causas naturales y, en los
últimos siglos, también a la acción del hombre.
Los cambios climáticos siempre existieron, pero en épocas pasadas no fueron registrados o no fueron tan extremos como lo son en la actualidad. Este problema trae dos posiciones bien diferentes.
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El Confort
El confort es relativo y depende de varios factores
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El confort
Parámetros ambientales medibles
Parámetros Arquitectónicos Espacio y adaptabilidad
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Zona de Confort
‘’La Zona de confort podría definirse como el punto en el que el hombre gasta la energía mínima para adaptarse en su entorno’’
Una sensación de bienestar en lo que se refiere a la temperatura.
Calor del cuerpo
Su disipación en el ambiente
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La temperatura
La temperatura de la piel depende del metabolismo, de la ropa y de la temperatura del ambiente. La Temperatura es una propiedad
de la materia que está relacionada con la sensación de calor o frío que se siente en contacto con ella
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Sensación térmica
El término sensación térmica es usado para describir el grado de incomodidad que un ser humano siente, como resultado de la combinación de la temperatura y el viento en invierno y de la temperatura, la humedad y el viento en verano.
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Sensación térmica
Como es sabido, la temperatura del aire exterior no siempre es un indicador seguro y digno de confianza para determinar el frío que una persona puede sentir, si está expuesta al aire libre. Existen otros parámetros meteorológicos que influyen como:
l a v e l o c i d a d d e l v i e n t o
l a r a d i a c i ó n y l a h u m e d a d r e l a t i v a .
Existen dos factores que aceleran la pérdida de calor del cuerpo humano y que definen, la sensación de frío
La diferencia
térmica entre la piel
y el medio ambiente
la velocidad del viento
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Sensación térmica En el verano, la humedad es el elemento que aumenta la sensación de bochorno. R.G. Stedman (EE.UU.1979) desarrolló el parámetro sensación térmica como efecto combinado de calor y la humedad, a partir de estudios sobre la fisiología humana y sobre la transferencia de calor entre el cuerpo, la vestimenta y el entorno
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HUMEDAD
SENSACION TERMICA
TEMPERATURA DEL AIRE
Cuando la temperatura es menor que 32ºC (temperatura de la piel), el viento disminuye la sensación térmica. En cambio si la
temperatura supera los 32ºC la aumenta.
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Sensación térmica
TABLA PARA CALCULAR LA SENSACIÓN TÉRMICA POR EFECTO DEL FRIO Y DEL VIENTO
hIp://www.geociOes.com/silvia_larocca/Temas/Met21.htm
Climatización y Acústica / Prof.: Arq. Magaly Caba
Sensación térmica TABLA PARA CALCULAR LA SENSACIÓN TÉRMICA POR EFECTO DEL calor y la humedad
Se escoge la fila de la tabla correspondiente al valor de la temperatura del aire (columna de la izquierda) y se va hasta el cruce con la columna de la humedad relativa (fila de arriba). En el punto de cruce de las dos tomamos ese valor. Ejemplo: aire a 25º y humedad relativa 80% . Leemos 27º
hIp://www.geociOes.com/silvia_larocca/Temas/Met21.htm
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Sensación térmica
Una vez obtenido el valor de la temperatura de la sensación térmica (27º en el ejemplo), se calcula el posible incremento por los efectos de la velocidad del viento. Si ese día sopla mucho viento (50 km/h) tenemos menos sensación de bochorno. En la siguiente tabla entramos por la izquierda ,en 27 ºC, y llegamos a la columna de 50 km/h. Ahí podemos ver que este efecto va a rebajar en 3 grados la sensación térmica, quedando finalmente en 24 ºC .
hIp://www.geociOes.com/silvia_larocca/Temas/Met21.htm
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Sensación térmica
La forma más eficaz que tiene el cuerpo para perder calor es la
transpiración. La transpiración se evapora consumiendo calor que cede
nuestro cuerpo. Cuando la humedad es muy alta, la evaporación es menor y
por lo tanto la sensación térmica aumenta. En tanto que, cuando la
humedad es baja, aumenta la evaporación y por lo tanto nuestro cuerpo
pierde calor y nuestra sensación térmica disminuye
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Sensación térmica
PLAZOLETA UNIBE: microclima
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Sensación térmica
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Sensación térmica
PLAZOLETA UNIBE: microclima
microclima
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El Aire y la Velocidad en el espacio.
El aire es el resultado de la mezcla de gases que componen la atmósfera terrestre y que
gracias a la fuerza de gravedad se encuentran sujetos al planeta tierra
Nitrógeno (78%) Oxígeno (21%)
Vapor de agua (varía entre 0 a 7%) Ozono, dióxido de carbono, hidrógeno y gases nobles como pueden ser el criptón o el argón
(1%)
Dependiendo de la altitud, temperatura y composición del aire, la atmósfera terrestre
está dividida en cuatro capas
Troposfera Estratosfera
Mesosfera Termosfera
Cuanto más alto nos encontremos menor peso o presión tendrá el aire que respiramos
El aire que se encuentra en la troposfera es el que interviene directamente en el proceso de
respiración
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El Aire y la Velocidad en el espacio.
La desigual distribución del calor producido por el sol sobre la superficie terrestre produce variaciones en la densidad de la masa atmosférica, produciendo un movimiento en el aire que se ve
afectado además, por la inclinación del eje terrestre.
La desigual distribución de continentes y océanos causa también distorsiones en los diferentes cinturones atmosféricos de presión.
A menor escala as características geográficas y topográficas propias de cada lugar son el último factor a considerar en cuanto a los vientos predominantes.
Noche: Brisa tierra/mar Día: Brisa mar/tierra
Brisa marina
Perpendicular a la costa
El viento se produce cuando una masa de aire se vuelve menos densa, al aumentar su temperatura, asciende y entonces, otra masa de aire más densa y fría se mueve para ocupar el espacio que la primera ha
dejado.
Mayor densidad / Menor densidad Menor temperatura / Mayor temperatura
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El Aire y la Velocidad en el espacio.
Definición Es cambiar en un recinto, el aire de determinadas características nocivas o molestas en cuanto a
composición, temperatura y humedad, por otro que permita corregirlas, con la finalidad de:
• Mantener las condiciones higiénicas del local • Lograr un nivel de confort térmico
• Eliminar componentes nocivos o molestos para los ocupantes
Control de la temperatura
Para recintos con temperaturas por debajo de los límites de habitabilidad Calefaccionar Para recintos a rangos intermedios de temperatura Regular la velocidad Para recintos a temperatura más alta que la del cuerpo humano Refrigerar
Renovación horaria de Aire: es la cantidad de veces que es renovado el aire interior en una hora y dependerá del tipo de recinto según lo que dice la ordenanza.
RENOVACIÓN HORARIA = CAUDAL / VOLUMEN DEL RECINTO
Ventilación Interior.
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El Aire y la Velocidad en el espacio.
Definición
La ventilación cruzada es un tipo de ventilación que permite refrescar la construcción en verano, aprovechando la ascensión natural del aire caliente que se produce en el norte para
sustituirlo por aire fresco de las zonas situadas al sur.º
Ventilación Cruzada.
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El Aire y la Velocidad en el espacio.
Cuando la entrada de aire es inferior a la salida se produce la mayor velocidad de aire y por lo tanto la mejor ventilación.
Se permiten elementos interiores mientras no intervengan el flujo natural del aire.
Cuando la entrada está ubicada más baja que la salida se logra una curva en la ventilación.
Un voladizo exterior recoge corrientes que de otro modo escaparían.
Variadas aberturas menores dirigidas hacia abajo logran un modelo de aire bien dirigido.
Análisis de Circulación de Aire Interior.
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El Aire y la Velocidad en el espacio.
Factores y parámetro Básicos que influyen directamente en los porcentajes de perdida de calor del cuerpo humano, afectando el bienestar térmico: • Temperatura del aire. • Temperatura medida radiante. • Humedad relativa. • Velocidad del aire. • Tasa metabólica. • La ropa. • El espacio donde este se encuentra,
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Se entiende por la cantidad de vapor de agua contenido en la atmosfera resultado de la:
• Evaporación de las superficies de agua
• Húmedad propia del terreno
• Transpiración de las plantas
Cada temperatura posee su limite de contenido agua en forma de vapor. Esto aumenta a capacidad del aire con la temperatura.
Como consecuencia, la distribucion del vapor no es uniforme, variando según la radiacion solar anual y la temperatura media, siendo mayor en los tropicos y menor en los polos.
La Húmedad Atmosferica
La máxima cantidad de agua que puede estar disuelta en el aire (la solubilidad) depende de la temperatura del aire: a mayor temperatura, mayor solubilidad.
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Existen varias formas de expresar el contenido de la humedad en el aire, estas son:
Humedad absoluta Humedad especifica Presion de vapor Humedad relativa
• Humedad absoluta
Peso de agua que existe en volumen dado de aire
( g/m3)
• Humedad especifica
Peso de agua que existe en un determinado peso
de aire. ( g/kg)
La Húmedad Atmosferica
• Humedad relativa Se expresa en %
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La Humedad Atmosferica
La humedad relativa
“es la relación entre humedad contenida en un volumen dado de aire y el maximo posible de humedad a esa temperatura”.
Esta influye en:
• El comportamiento de los materiales de construccion y la velocidad en que estos se deterioran.
• Confort termico del espacio
Presión Atmosférica
“proporción de presión atmosférica proveniente del vapor de agua, la cual varia desde 2 milibares en zonas frías y desiertos, a 15-20 milibares en regiones tropicales calidas y húmedas”
Esta influye en la evaporación del cuerpo humano
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La Humedad Atmosferica
Confort termico del espacio Depende de varios parámetros globales externos, como:
1. la temperatura del aire y la velocidad del mismo la humedad relativa
2. la actividad física desarrollada
3. la cantidad de ropa o el metabolismo de cada individuo.
sensación de confort equilibrio térmico. =
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La Húmedad Atmosferica
La Húmedad Atmosferica =
La Húmedad Relativa & Presion de vapor en el espacio y tiempo
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Ejemplos Control de humedad
• Fachada acristalada que permite la entrada de los
rayos del sol.
• Cierre hermetico
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Presión Atmosférica
Peso que ejerce el aire sobre la superficie terrestre.
El peso ejerce una presión sobre un punto de la superficie, ya sea terrestre o marina.
Si el peso de la columna disminuye, también lo hace la presión, y viceversa. Si aumenta el número de moléculas del aire en una superficie, habrá más moléculas para ejercer fuerza sobre esa superficie, con el consecuente aumento de la presión.
Lo mismo pasa al contrario, menos moléculas equivale a menos presión.
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Presión Atmosférica
EL VALOR MEDIO DE LA PRESIÓN DE LA ATMÓSFERA TERRESTRE ES DE 1013.25 HECTOPASCALES A NIVEL DEL MAR, CON UNA LATITUD DE 45 GRADOS.
La presión atmosférica se transmite al cuerpo líquido y lo único que hace el pistón es liberar la columna líquida de dicha presión.
PRESIÓN ATMOSFÉRICA
Altura del Barómetro
Nivel del Mar
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Presión Atmosférica El aire acumulado en el vaso ejerce una presión sobre el agua que impide que ésta caiga cuando invertimos la pieza.
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Presión Atmosférica
Sobre el mapa.
La diferencia de presión entre dos puntos se llama gradiente de presión En los mapas del tiempo, se unen puntos de igual presión para trazar los anticiclones y las depresiones.
En la nomenclatura anglosajona, en los mapas del tiempo, un anticiclón se representa con la letra H, de heavy (pesado), y una depresión con la letra L, de light (ligero). Así pues, en un anticiclón el aire pesará más que en una depresión, por eso se denominan altas presiones a los anticiclones y bajas presiones a las depresiones.