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INTRODUCCIN A LAS CONSTRUCCIONES 2013FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO ARTE Y URBANISMO -UNIVERSIDAD DE MORN

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Funcin Higrotrmica

Elaboracin propia, sobre la base de RESMENES DE ORIENTACIN, (CDU 697.137 / 697.147) producido por BOUWCENTRUMARGENTINA del sistema INTI

Las solicitaciones trmicas, higrotrmica e hidrfugas, son constantes en nuestros edificios, sus valores sernvariables, pero existen en todo momento, y se originan bsicamente en el medio natural y cultural. En ocasionesajenas a la decisin del hombre y tambin como consecuencia de sus actividades.Por esto, es imprescindible que el diseo de las aislaciones, de un edificio, forme parte de la primera etapa deproyecto y que sean considerados, desde el principio todos los tipos de solicitaciones.

Si en el proceso del diseo, no consideramos estas funciones, las mismas ocurrirn de todas formas. Son lasrespuestas que los materiales, las partes del edifico tendrn frente a las solicitaciones del medio.Lo que ocurrir es que las mismas no sern intencionadas, no estarn pensadas, podrn ser buenas o malas,simplemente por efecto del azar.

No habrn imaginado nuestros edificios en su integridad, sino solamente algunas de sus variables.

Ser una forma, un dibujo, una geometra, sin materialidad, y por lo tanto sin realidad.El nico problema es que quienes los usan, nosotros los humanos, SI SOMOS REALES.

Algunas definicionesLa definicin de los trminos que integran una teora, no es algo as como hablemos con propiedad, sino laherramienta que sirve para la construccin de nuestro conocimiento. El tema no es pronunciar, por ejemplo,vapor de agua, sino utilizar este termino con sus significado para comprender la realidad, y sobre todo en surelacin con los edificios. Somos arquitectos.(algunos en formacin)

VAPOR DE AGUA:Agua que en estado gaseoso se halla presente en la atmsfera, en variadas proporciones. Es un gas que formaparte del aire, tan invisible como el oxigeno, el hidrogeno etc.

No debemos confundir con el denominado vapor de agua que con apariencia de "humo", sale del pico de pava.Esto es agua en forma de micro gotas, como son las nubes o la niebla (nubes bajas).

HIGROMETRA:Parte de la fsica que tiene por objeto determinar la cantidad de vapor de agua que existe en el aire atmosfrico

HIGROSCPICO:Propiedad que posee un cuerpo, de absorber y de exhalar agua, segn las circunstancias del medio ambiente.

HUMEDAD ABSOLUTA:Densidad de vapor de agua que existe en el aire de un ambiente. Se mide en gramos de agua por metro cbicode aire.Es la cantidad de agua que esta "disuelta en forma de vapor" en una unidad de volumen (m3) de aire.

HUMEDAD RELATIVA:Relacin entre la densidad de vapor existente en un recinto y la mxima que podra existir a la mismatemperatura. Se expresa en forma porcentual.Como su nombre lo indica es un valor que surge de una relacin, en este caso del cociente de la cantidad deagua contenida por unidad de volumen en el medio en consideracin, y el mximo que la misma podra contenera la temperatura dada. Lo multiplicamos por 100, para porcentualizar el valor.Cuando las cantidades son iguales la humedad relativa es del 100 %

CONDENSACIN:El aire, mezcla de varios gases, posee una cierta cantidad de vapor de agua. Este vapor en determinadascondiciones de presin y temperatura se transforma en lquido. A este cambio de estado gaseoso a lquido se lollama condensacin.

PRESIN DE VAPOR DE AGUA:Es la presin que se origina en la masa gaseosa en relacin con una temperatura y humedad absoluta. Se mideen unidades de presin.


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Parece importante tratar de comprender este concepto. Como en casos anteriores realizaremos una descripcindel fenmeno que explique el mecanismo de este comportamiento fsico.

Cuando nos referimos a energa trmica, decamos que los lquidos y los gases (sustancias con poca cohesininterna), tienden a separar sus molculas de acuerdo con su estado de vibracin. Podramos tener la imagen de

un "aire poroso". Cuando crece la energa trmica contenida, contiene menos cantidad de material por unidad devolumen, esto es su Peso especifico, su densidad se ha reducido.Estos "poros" son los espacios donde puede ubicarse el vapor de agua. Cuanto ms alta es la temperatura,menor la densidad, mayor el volumen de estos "poros", mayor la cantidad de agua que puede ser contenida enforma de vapor de agua. Mayor la HUMEDAD ABSOLUTA, expresada en gramos por metro cbico.

Si la cantidad de HUMEDAD ABSOLUTA de un medio dado se mantuviera estable (cantidad de agua quecontiene el aire en gramos), y aumentamos la temperatura DISMINUYE LA HUMEDAD RELATIVA, por cuanto laHUMEDAD ABSOLUTA (capacidad del aire para contener humedad a esa temperatura) CRECE.

Este gas, el vapor de agua, contenido en el aire, ejercer una presin sobre todo aquello que se ponga encontacto con el mismo, que depender de estas relaciones de temperatura y humedad.Esta "presin de vapor de agua", es la responsable que los cuerpos higroscpicos (como nuestra piel), "tomen

agua" del aire "se humecten", o pierdan agua "se sequen".

HORA TEMPERATURA HUMEDAD

8 13,4 C 87%

7 12,3 C 93%

6 13,2 C 87%

5 14,6 C 82%

4 14,9 C 82%

3 14,4 C 82%

2 14,0 C 82%

1 11,9 C 93%24 12,6 C 87%

23 12,5 C 87%

22 16,2 C 72%

21 14,0 C 82%

Estas eran las temperaturas y humedades relativas del da 11.08.10, mientras realizaba una revisin de estedocumento. Como observars cuando la temperatura crece la humedad relativa ambiente desciende. Esto noest indicando que el aire est ms seco, sino que tiene ms capacidad de contener agua en forma de vapor. Loque realmente interesa es la presin de vapor, de ella depender que se seque o no la ropa que est colgadaen la soga.

TEMPERATURA DE ROCO:Es la temperatura para la cual a una presin de vapor determinada, se produce condensacin.La llamamos de roco, porque es el fenmeno que observamos casi todas las maanas, cuando el csped estahmedo, con pequeas gotas sin que haya llovido. Que explica este fenmeno?. Varias cosas. En principio elsuelo tiene contenidos de humedad, que durante el da con temperaturas ms elevadas pierde humedad que setransforma en vapor de agua.

Cuando van bajando las temperaturas, el aire ms denso se ubica prximo a la superficie de la tierra. LaHUMEDAD RELATIVA VA SUBIENDO, porque la HUMEDAD ABSOLUTA MXIMA VA BAJANDO (al reducirsela temperatura, menor capacidad de contener vapor de agua). Cuando la HUMEDAD RELATIVA llega al 100%,comenzara CONDENSAR el exceso de agua contenida en el aire en forma de pequeas gotas que se depositansobre las hojas. El romntico roco.


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Causas de la condensacin de humedadAumento de la humedad por aumento de la masa de vapor en el recinto.La generacin interna de vapor aumentar la humedad absoluta, y para una misma temperatura producirdistintos valores de HUMEDAD RELATIVA, pudiendo llegar al estado de saturacin de humedad interna (100%).

Fuentes productoras de vapor:Personas: Cada persona produce entre 30 y 100 gramos de vapor de agua por hora, dependiendo de suconstitucin fsica y de la actividad que est realizando.Cocinas:En horas de utilizacin, entre 500 a 1500 gramos de vapor por hora.Estufas a gas sin salida al exterior:1 m3 de gas quemado, arroja 1000 gramos de vapor de agua por hora,sobre todo en los sistemas de combustin completa (las estufas de gas denominadas de "infrarrojo")Baos:En horas de uso con agua caliente, entre 500 a 1000 gramos por hora.

La "presin de vapor de agua", como cualquier tipo de energa (esta es de tipo de "energa mecnica"), sedesplaza de mayor a menor, desplazndose dentro de la materia.Si existe diferencia de presin de vapor, entre las dos caras de un paramento, el mismo tender a emigrar, haciael lugar de menor presin.

El acondicionamiento trmico, la hermeticidad de los locales, determina que en invierno, la presin de vapor seasuperior en el interior de los locales, que en el exterior.Esto significa que el aire interno "humecta" ms que el exterior, y que para "secar" una habitacin en invierno,siempre es necesario una buena ventilacin.

Aumento de la humedad por disminucin de temperatura.El efecto de la generacin de vapor se agrava a menores temperaturas del aire interior de los locales, y en estoscasos es mayor el riesgo de condensacin.En los locales, las superficies interiores de ventanas, techos, paredes y pisos en contacto directo con el exterior,estarn en el invierno ms fras, que el aire del interior del ambiente.

Esta temperatura superficial depender de la resistencia trmica de la parte del edificio en contacto con elexterior.

Recordemos el esquema de transmisin del calor por conduccin dentro de un cuerpo. Una parte de estaresistencia ocurre en la superficie originada por la denominada resistencia superficial o laminar. Este valor esuna CONSTANTE.

Esto crea un inconveniente, ya que por ms que la temperatura de roco sea inferior a la del ambiente, si essuperior a la de las superficies en contacto con el exterior, se producir condensacin en esas superficies.Comparando, una humedad relativa del 40% con 30 C y una humedad relativa de 90% a 5 C, veremos queen el primer caso, la presin y densidad de vapor de agua duplica los valores del segundo caso.

A este fenmeno debemos adicionar en nuestro anlisis si el material que estamos considerando es o nohigroscpico. Cuando lo es, parte de la humedad del aire que se condensa en su superficie ser absorbido porel mismo, al menos hasta que se sature. Recin entonces producir una condensacin superficial visible. Perosu contenido de humedad ser ms alto, y podr dar origen a algunas patologas tan comunes como la aparicin

de hongos en las paredes.Si en cambio el material no es higroscpico, como pasa en los edificios con los vidrios, las chapas metlicas, losplsticos, al no existir absorcin, se producir mucho ms rpido y evidente la condensacin en la superficie. Elclsico de los vidrios empaados de los autos.

La condensacin se puede dar en dos formas:Condensaciones Superficiales Permanentes.Se produce cuando la aislacin trmica es insuficiente, la prdida de calor es permanente y la superficie delparamento interior est ms fra que el ambiente.

Puentes trmicos: Cuando la estructura de las paredes, techos o pisos presenta heterogeneidad, o seamateriales de caractersticas trmicas diferentes, colocados uno al lado del otro, la temperatura interior no es yala misma en toda la superficie del paramento y el fenmeno de condensacin se da solamente en ciertos puntos,

a los cuales llamamos Puentes Trmicos. Por ejemplo: Vigas y columnas dentro de los muros en contacto con elexterior, rincones de muros, pasaje de caeras.


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Condensaciones Transitorias.Se produce an con una aislacin trmica suficiente. Cuando la generacin de vapor es ms rpida que elaumento de la temperatura del aire interior. Esta condensacin dura hasta la entrada en rgimen de la pared, esdecir hasta que los paramentos igualan la temperatura del ambiente. La falta de un paramento absorbente,retardar esa puesta en rgimen impidiendo la absorcin de la cantidad de agua condensada, hasta que suba la

temperatura de la superficie y el agua pueda volver a evaporarse.

La condensacin, puede ser: superficial, como hemos visto, o intersticial, dentro de las paredes o lostechos.

Este fenmeno se origina en los paramentos con alta resistencia trmica, y surge por el comportamientodiferenciando de los materiales a dejar pasar la energa trmica o el vapor de aguaLa cantidad de vapor que atraviesa un paramento, por unidad de tiempo y superficie, es proporcional a ladiferencia de presiones de vapor e inversamente proporcional a la resistencia.La resistencia de un material al paso del vapor es el cociente entre el espesor y el coeficiente de permeabilidadde dicho material.

Barrera de vapor

Hay materiales prcticamente impermeables al vapor de humedad, como el vidrio, el aluminio o los plsticos, enespesores muy delgados. (Dcimas de milmetros)Estos sern entonces, los materiales adecuados para formalizar una barrera de vapor, que ser la encargada,de no permitir condensaciones dentro de las paredes o los techos. Su funcin es la de frenar el vapor de aguaen el lugar ms adecuado e imposibilitar que el mismo entre en capas fras evitando de esta forma lacondensacin intersticial, y que los materiales que componen el muro o el techo permanezcan hmedo.

LA BARRERA DE VAPOR DEBE COLOCARSE SIEMPRE, DEL LADO MAS CALIENTE DEL PARAMENTO

Al encontrarse la barrera "caliente", el vapor no puede condensarse en ella, facilitando la difusin del mismo enel ambiente. El vapor no debe llegar a la cara "fra" del aislante trmico.

Como evitar la condensacinPara evitar la condensacin, en los ambientes, debemos considerar:

LA VENTILACINLa eliminacin del vapor de agua, generador de condensaciones, se produce en gran medida a travs de laventilacin. Esta deber estar planificada en forma tal que asegure para los ambientes:Obtener un nmero de renovaciones del volumen total de aire por hora, de una a dos veces segn los locales.La mayor cantidad de renovaciones ser para locales como baos o cocinas.El ingreso de aire debe hacerse por lugares y en forma tal que no resulte molesto para los ocupantes.Los ocupantes deben tener un margen para regular la entrada de aire, pero el sistema debe articularse en formatal que se mantenga el mnimo indispensable, sin posibilidades de ser anulado.Al introducir aire nuevo en los locales, se desaloja una cantidad equivalente de aire viciado hmedo. Este aire haarrastrado de la habitacin una cantidad de vapor, que hace disminuir la humedad absoluta.

LA CALEFACCINDeber tener potencia suficiente y estar distribuida en forma tal, que puedan lograrse temperaturas parejas entodos los locales. Si se calefacciona, quemando combustible, los gases de la combustin deben serdirectamente evacuados al exterior.

LA AISLACIN TRMICALos techos, las paredes y los pisos, expuestos al contacto directo con el exterior, debe tener una aislacintrmica adecuada, para evitar las bajas temperaturas de las superficies, evitando con ello la condensacinsuperficial.

PUENTES TRMICOSEs suficiente con discontinuar el puente, en general con el agregado de un aislante trmico.

FIN.

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