Cómo Funciona Un Edificio 1 Ok
August 24, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
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1 cómo funciona un cómo ed edificio ificio principios principios elementales
roberto flores gutiérrez
… ¿qué hacen los edificios?
la tierra y el sol Tierra: Planeta que satisface las necesidades básicas para la vida … La Atmósfera aprovecha la radiación del Sol y crea un medio ambiente externo de condiciones variadas y a menudo extremas …
el medio ambiente externo
la tierra y el sol El Sol es el factor más importante en la vida de la gente y en sus construcciones ...
El oxígeno que respiramos, los alimentos que comemos y los combustibles que quemamos son creados
por la acción de la luz…del sol sobre las plantas
el medio ambiente externo
la tierra y el sol La luz del Sol calienta nuestros cuerpos y edificios directamente o a través del aire temperado (a veces mejorando nuestro bienestar y a veces incomodándonos).
La luz del Sol ilumina los exteriores, desinfecta las superficies que toca, crea vitamina D en la piel y tiene un efecto tonificante en nuestro estado de
ánimo …
el medio ambiente externo
la tierra y el sol
La luz solar desintegra
el medio ambiente externo
los
materiales de construcción y quema nuestra piel.
El Sol es a la vez dador
vida y destructor …
de
la tierra y el sol
VARIABLES DETERMINANTES: • Inclinación de la Tierra en 23°27’ del eje de rotación (estaciones) •Excentricidad Orbital •(modera Latitud estaciones) respecto a la
Línea Ecuatorial (horas de Sol diarias) …
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efectos de la radiación solar sobre la tierra Algunos FACTORES influyen en la cantidad de radiación solar que alcanzará una Superficie:
• Duración del día • Ángulo de incidencia de la luz solar sobre el suelo • Anchura de la atmósfera atravesada por la radiación en c/momento del día
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efectos de la radiación solar sobre la tierra
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En los puntos más bajos de la atmósfera, el dióxido de carbono, el vapor de agua, las nubes, el polvo y los contaminantes actúan de varios modos para
reflejar, esparcir y absorber y re irradiar diferentes partes del espectro. Las longitudes
de onda más cortas de la luz solar son las más afectadas y producen la apariencia azul del cielo durante el
… en un emplazamiento que tenga un 50% de incidencia cubierto por las nubes, recibirá aproximadamente 75 kilovatios/hora de radiación
día.
solar directa cada año.
efectos de la radiación solar sobre la tierra Parte de radiación solar que el suelo refleja: Es generalmente del 20%, una absorbiéndose el 80%, parte puede ir a calentar la tierra, y así es almacenada temporalmente; otra será gastada en la evaporación la humedad de de la tierra; otra será irradiada en largas longitudes de onda infrarroja, desde el suelo hacia el cielo otra y El hacia más vez fríos. 80%objetos restante calentará el
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aire por encima de la
efectos de la radiación solar sobre la tierra Durante la noche: La corriente de radiación está invertida, con el lado escuro de la tierra soltando energía porinfrarroja medio de… la radiación
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el tiempo Si las condiciones atmosféricas son iguales, la pérdida de calor por la noche, por radiación, ocurre por velocidad en todas lasigual partes de la tierra … En cambio, la adquisición de calor durante el día, no es igual en todos los sitios. En cualquier día del año,
los trópicos y el hemisferio que se halla en su estación caliente reciben mucha más radiación solar que las regiones polares y el hemisferio más frío …
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el tiempo El aire es calentado sobre la tierra cálida de los trópicos, se extiende, sube y fluye en dirección al norte y al… sur desde el Ecuador
La rotación hacia el este de la Tierra desvía estas corrientes en dirección oeste a lo largo de la Tierra para formar los vientos
alisios …
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el tiempo
Las precipitaciones
tienden asobre ser más pesadas las cordilleras a causa del rápido enfriamiento de los vientos ascendentes, y son generalmente esparcidas a las montañas, donde los vientos descendientes han sido ya secados de su agua excesiva …
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el tiempo
agua de la lluvia y la nieve derretida se reúnen
El
en la superficie de la tierra en los arroyos y los ríos, y a la larga fluyen hacia los mares, evaporando la humedad en el aire para
volver a empezar el ciclo
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el tiempo
latitudes temperadas, grandes masas de calor , En
de aire húmedo, procedentes de climas más tropicales avanzan en dirección al norte para encontrar una masa de aire más frío y seco proveniente de los polos …
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el tiempo
El viento distribuye
a la vez el agua y el calor … (meteorología de la Tierra)
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el tiempo
En la proximidad de la superficie de la tierra el
viento está sujeto a interferencias
procedentes de colinas, montañas, árboles, edificios y varias corrientes de aire convectivas …
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el tiempo Tanto el agua como la tierra son capaces de absorber y almacenar calor, pero el agua, con
su calor específico más alto, es considerablemente más eficaz como medio de almacenamiento …
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el tiempo
Grandes extensiones de agua tienden a moderar
las temperaturas en su proximidad , si se las
compara con temperaturas más interiores de la tierra
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el tiempo En un solar individual:
Movimiento aparente del Sol (latitud), pero el efecto de radiación variará según: • La orientación y la inclinación de la pendiente del suelo. • La absorción infrarroja de la superficie del suelo. • La presencia o ausencia de vegetación que dé sombra. • El calor solar reflejado e irradiado desde los edificios. • Rasgos geológicos de los alrededores.
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el tiempo La temperatura del aire en un lugar se verá afectada por: • La altitud m.s.n.m. • La proximidad de cuerpos de agua. • La dirección de los vientos dominantes. • La presencia de una
vegetación que de sombra.
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el tiempo Otras consideraciones: • Las fuentes, cascadas de agua y árboles pueden difundir bastante humedad en el aire como
para aumentar la humedad local y debilitar la temperatura local del aire . • Los tipos de vientos locales dependen de obstrucciones: bosques, árboles, edificios y colinas. • Un terreno surcado o
un pavimento oscuro
tendrá temperaturas más altas, aumentado su radiación.
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el tiempo Otras más: • La topografía puede tener un papel
importante en la corriente de aire local. • Las ciudades afectan el tiempo local : energía de vehículos y edificios, se disipa gradualmente como calor que calienta el aire de 2°C a 4°C …
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otro fenómeno solar
Efectos no termales del Sol:
• Proporciona la Luz Visible. • Provee de energía para la fotosíntesis de las plantas • Irradia Luz Ultravioleta
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otro fenómeno solar Luz Visible: La luz directa es muchas veces demasiado brillante para ser cómoda para la vista.
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otro fenómeno solar Reacción Fotosintética: • No podríamos vivir sin ella. • El hombre no puede crear nutrientes a partir del Sol. • Las plantas producen azúcares, almidones y proteínas a partir del agua, del dióxido de carbono, del nitrógeno y nutrientes gracias al Sol. • La Fotosíntesis origina
productos útiles no alimenticios: madera, papel, combustibles (petróleo y gas), Energía
Geotermal. Energía
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Nuclear, etc.
otro fenómeno solar Radiación Ultravioleta: • Importante en la FS. • Purifica la atmósfera y mata bacterias. •
se forma por Vitamina D: la la acción de Luz
Ultravioleta sobre la piel. • La demasiada exposición a los rayos UV genera el cáncer a la piel . • Hacen palidecer los colores de las construcciones. • Descomponen plásticos y otros materiales orgánicos. •
Capa de Oz protege a la tierra de los rayos UV.
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otros aspectos Otros Aspectos: • La geología influye en los materiales de construcción, tipos de suelo, niveles freáticos.
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otros aspectos Otros Aspectos: •
Factores impacto y Biológicos: presencia de biodiversidad existente.
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otros aspectos Otros Aspectos: •
Edificios Vecinos:
sombras, vientos, aislamiento visual o acústico, flujos, estacionamientos, jardines, sistemas sépticos, etc. • Factores ambientales
debidos a la gente:
contaminación del aire, acústica, etc.
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2 cómo mo funciona un có ed edificio ificio principios elementales principios
roberto flores gutiérrez
el medio ambiente
humano
el cuerpo humano La calidad de un medio ambiente humano sólo se puede medir en términos de sus efectos sobre la
gente que lo experimentó La gente, a la vez física y emocionalmente, no son fáciles de entender …
¿está este sitio suficientemente caliente? • Estación del año • Cantidad de ropa • Temperatura radiante •• Humedad relativa Movimiento del aire
el medio ambiente humano
el metabolismo Para evaluar la calidad ambiental hay que saber: El cuerpo es un motor de calor , su combustible deriva de la comida (proteínas, carbohidratos y grasas) … El proceso digestivo los deshace por medio de sustancias químicas, bacterias y enzimas … Estas sustancias son
proyectadas por las venas, hacia las células vivas … Los productos de deshecho y sustancias nocivas son filtradas hacia fuera en el proceso digestivo y
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acumuladas para la
excreción periódica …
el metabolismo La orina: desechos nitrogenados disueltos en agua Las heces, aunque principalmente son agua, contienen las fibras indigestas, los minerales y las partículas que no podrían utilizarse en el metabolismo Necesitamos un suministro de agua regular para facilitar los procesos químicos en el cuerpo, desplazar los productos de los procesos y para ayudarle a enfriarse …
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la respiración También necesitamos aire, pues en las reacciones que queman los combustibles derivados de los alimentos para mantener el motor de calor humano, el O es un
reactivo necesario …
El aire en los l os pulmones:
absorbe una porción de su oxígeno en la corriente de la sangre … Un aprovisionamiento continuo de aire exterior sirve al cuerpo para evitar el agotamiento del O y la narcosis del dióxido de carbono a través de la
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respiración repetida del mismo aire …
temperatura corporal La temperatura de operación normal interna está justo por
debajo de 37°C …
El cuerpo tiene que emitir 4 veces el calor que utiliza para mantener una temperatura interna estable … (un adulto que W en un despacho producirá un exceso de calor con la misma intensidad que un foco de 100 vatios, andando – el doble, y haciendo ejercicio – 10 veces más) …
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temperatura corporal Cuando la
intensidad de enfriamiento por la respiración, la difusión, la respiración, radiación y la convección al nivel de la piel no son
suficientes: suficien tes: SUDAMOS Si el aire es muy seco, la transpiración se evaporará muy rápidamente, y un enfriamiento considerable es posible cuando la temperatura del aire es más alta que la temperatura del cuerpo … Cuando la Humedad es alta, la evaporación es lenta y la proporción de transpiración aumentará (el
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cuerpo compensa)
temperatura corporal El aire
movido es más efectivo no sólo para evaporar la transpiración, sino también para aumentar la pérdida de calor convectiva convectiv a de la piel, siempre que la temperatura del aire sea más baja que la de la piel …
Si el cuerpo se halla en una situación en la que la temperatura profunda del cuerpo suba hasta que la función metabólica del cuerpo sea perjudicada:
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golpe de calor y muerte …
temperatura corporal La pérdida de calor tiende a ser especialmente rápida desde la parte posterior del cuello, la cabeza, la espalda y las extremidades …
“si tiene el pie frío, póngase el sombrero” … (alto % de transferencia de calor superficial al volumen interno, es capaz de irradiar y convectir muy grandes cantidades de calor a un ambiente frío (radiador) …
El instinto: cruce de brazos, encorvando los hombros y apretando las piernas una con otra, o hacer ejercicio, para hacer subir el nivel de producción
el medio ambiente humano
de calor metabólico …
temperatura corporal El cuerpo humano no
disfruta de bienestar cuando se lo sitúa en un extremo termal El sudor
es, tanto incómodoexcesivo y molesto como la piel de gallina o el tiritar … Un calor o frío excesivos resultan en un cansancio aumentado y debilitan la
resistencia a enfermedades
Ambiente termal apropiado: el cuerpo es capaz de exhalar su exceso de calor a la intensidad
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de calor a la intensidad requerida …
higiene adecuada El cuerpo humano es un
organismo biológico susceptible de atraer bacterias, virus y hongos La piel, el sistema respiratorio respirato rio y la vía digestiva son ambientes fértiles para estos microorganismos …
Recomendaciones: •Aprovisionarse de agua y alimentos libres de microorganismos nocivos •Eliminación de excretas •Ventilación adecuada para expulsar las bacterias •Luz solar para secar y esterilizar el ambiente •Facilidades para limpiar los comestibles, comestib les, la piel, el pelo y
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la ropa
otras nociones El ojo puede dañarse si mira al Sol, o si mira demasiado tiempo un paisaje de nieve soleado o arena iluminada …
El puede ser dañado poroído sonidos excesivamente fuertes y prolongados … El cuerpo humano necesita espacio para moverse, trabajar, jugar y mantener fuertes sus músculos, movilidad de su esqueleto, la función del corazón y de los pulmones mediante el ejercicio … El cuerpo humano necesita
protegerse de las lesiones
el medio ambiente humano
(caídas, accidentes, fuego, choques eléctricos, etc.)
necesidades ambientales de la civilización El cuerpo humano no es sólo una máquina que funciona bien bajo ciertas condiciones Gran parte de la naturaleza humana surge a través de humana
las actividades sociales
(aquéllos contactos con otros para crear, realizar y disfrutar la vida…)
el medio ambiente humano
necesidades ambientales de la civilización A nivel individual básico básico:: sitio para dormir, facilidades para la higiene, fuente de agua y alimentos, etc. Mucha gente vive como
parte de “una familia” y requiere “espacios para su desarrollo”
el medio ambiente humano
necesidades ambientales de la civilización
La casa es: un centro de entretenimiento, de estudio, de limpieza y arreglo de cosas, etc.
el medio ambiente humano
necesidades ambientales de la civilización
Fuera de la casa
necesitamos una variedad de lugares: trabajo, tiendas, almacenes, mercados, despachos, estudios, granjas, etc. La sociedad humana
implica la movilidad humana: diversos sistemas de circulación …
el medio ambiente humano
los requisitos de un medio ambiente humano de calidad son numerosos y estrictos: fisiológicos, sociales y psicológicos …
el concepto de
refugio
el refugio No es una invención humana, es algo que
buscamos instintivamente, como todos los animales, en un mundo donde pocas veces se armoniza exactamente con nuestras necesidades necesidad es fisiológicas y sociales … p.ej. un viajero experime experimentado ntado aire libre, escoge un lugaraldonde colocar su saco de dormir
(en cualquier estación del año), evita los sitios bajos y los valles, que sirven de cauce durante la noche al aire frío y a la humedad y,
concepción básica
como un animal, se acuesta en el terreno más alto …
el refugio
El refugio empieza
con el empleo juicioso del paisaje natural … Las ciudades rurales situadas, dentro de lo están posible, cerca de los ríos o manantiales, generalmente en las laderas …
en una sociedad agraria
el refugio Empieza por manipulaciones tan inofensivas como
plantar un árbol que dé sombra o una fila de arbustos para atenuar el viento … Una simple pared de piedra (por su perfil vertical y capacidad térmica): crea una zona de frescor sombreado zona calentada por yeluna Sol.
Un pavimento de piedras o una plataforma de madera proporcionará una condición más seca, y un tejado inclinado resguardará de la nieve y la lluvia …
artificial …
el refugio Cada mejora traída al refugio fue 1ro una
novedad, y después una normalidad … y luego un mínimo aceptable … Un refugio que representara el colmo de la comodidad y la practicidad para una generación podía ser considerado por debajo de
la norma para una generación posterior …
Se espera que los edificios cumplan “funciones” que
no son estrictamente de refugio: suministro de agua, eliminar desperdicios y aprovisionamiento
y… los edificios de hoy
energético
un edificio es lo que esperamos de él … … entonces … ¿qué expectaciones funcionales tenemos?
metabolismo ¿qué esperamos de los humano edificios? Pedimos a un edificio que suministre la mayor parte de las necesidades inmediatas del metabolismo humano: 1. Aire limpio. 2. Ag Agua ua li lim mpi pia a (be (bebe ber, r, cocinar, aseo, lavado) 3. Fa Faci cili lida dade des s par para a la la preparación y consumo de comida. 4. Ex Expu puls lso o y re reci cicl claj aje e de desechos (excrementos, agua de lavar, desperdicios alimentarios y basura).
comodidad termal Pedimos que cree las condiciones necesarias para la comodidad termal humana, CONTROL DE: 1. Del Del med medio io de ir irra radi diar ar temperatura. 2. Te Temp mper erat atur ura a de dell ai aire re.. 3. Ca Cara ract cter erís ísti tica cas s de de las las superficies en contacto con el cuerpo humano. 4. Hu Hume meda dad d de dell ai aire re y cantidad de vapor de agua. 5. Ci Circ rcul ulac ació ión n del del aire aire.. 6. Entrada de precipitaciones precipitac iones y otras aguas en espacios no
¿qué esperamos de los edificios?
habitados.
comodidad sensorial Pedimos que cree las condiciones necesarias para la comodidad sensorial, la eficacia y el aislamiento: 1. Cond Condic icio ione nes s ópti óptima mas s para la vista. 2. Ai Aisl slam amie ient nto o Visu Visual al.. 3. Co Cond ndic icio ione nes s Ac Acús ústi tica cas s óptimas. 4. Ai Aisl slam amie ient nto o Ac Acús ústi tico co..
¿qué esperamos de los edificios?
otras aspiraciones 1. Entr Entrad ada a y sa sali lida da de criaturas vivas (virus, animales, humanos). 2. Di Dist stri ribu buci ción ón de en ener ergí gía a hasta los puntos necesarios. 3. Qu Que e pro propo porc rcio ione ne me medi dios os de conexión y de comunicación con el mundo exterior: ventanas, teléfonos, buzones, etc. 4. Que fa faci cili lite te ci cier erta ta comodidad, seguridad y actividad productiva al cuerpo a través de un surtido de superficies
¿qué esperamos de los edificios?
útiles: pisos, paredes, escaleras, etc.
otras aspiraciones 5. Que pr prop opor orci cion one e una una estructura estable al peso de todas la personas, los objetos y; ante las fuerzas físicas de la nieve, el viento y los terremotos. 6. Qu Que e pro prote teja ja su sus s pro propi pias as estructuras, superficies, etc. De la humedad debida a las lluvias y otras aguas. 7. Que se aj ajus uste te a sus sus propios movimientos.
toda forma que no se
¿qué esperamos de los edificios?
adecue a la estructura debe ser repudiada … mies
otras aspiraciones 8. Que Que pro propo porc rcio ione ne un una a protección razonable contra el fuego. 9. Qu Que e se se con const stru ruya ya si sin n excesivos gastos ni dificultades. 10.Que 10. Que pueda pueda ser manejado, mantenido y cambiado de manera útil y económica.
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