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8/13/2019 Manual de Recomendaciones Edificaciones
1/165
V
EN
EZ UEL
A
COLEGIO
DE
INGENIEROS
DE
1861
C.A.ENERGIAELECTRICADEVENEZUELA
Filial del Fondo de Inversiones de Venezuela (FIV)
LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
FACULTAD DE ARQUITECTURA
MINISTERIO DEL AMBIENTE
Y DE LOS RECURSOS
NATURALES RENOVABLES
MINISTERIO
DE ENERGIA Y MINAS
MUY NOBLE
1634 1965
YLEGA
L
ALCALDIA
DE MARACAIBO
CAMARA DE LA
CONSTRUCCION
CO M ISION PARA EL MEJORAM IENTO DE LA C ALIDAD TERM ICA DE LAS EDIFICAC ION ES Y EL ESPAC IO URBANO
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8/13/2019 Manual de Recomendaciones Edificaciones
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INTRODUCCION Y MOTIVACION
El sector energtico venezolano se ha
desarrollado fundamentalmente por la
importancia del petrleo como producto de
exportacin. A partir de los aos cuarenta se inicia
un proceso de explotacin de este recurso, que
gener una economa basada en un uso intensivo
de la energa. Esto permiti el desarrollo de una
poltica de precios bajos de la electricidad
sustentada en la alta produccin petrolera, como
forma de compensacin socioeconmica para
la poblacin y estmulo para el desarrollo industrial.
Durante los aos sesenta, se realizan en
Venezuela cuantiosas inversiones eninfraestructura para generar gran cantidad de
energa hidroelctrica.
La idea de recursos energticos inagotables
condujo al desarrollo de patrones de alto
consumo de energa en el pas sin considerar la
importancia de generar una poltica de uso
eficiente de la energa. Asimismo, la bonanza
econmica experimentada dej como herencia
una serie de hbitos que justifican en parte el alto
consumo de electricidad. Esto es evidente
cuando se compara el promedio de energa
elctrica que cada habitante de nuestro pas
consume por ao con el promedio de consumo
elctrico en otros pases. Estudios realizados por
diferentes instituciones han demostrado que un
venezolano utiliza anualmente 2 veces ms
energa elctrica que un colombiano, 2,5 veces
ms que un brasileo y 4 veces mas que un
chileno. Tal ndice hace que Venezuela ocupe la
sexta posicin mundial en consumo elctrico per
capita, lo que exige el desarrollo urgente de
programas orientados a la concientizacin de la
poblacin sobre el uso racional de tan importante
recurso energtico.
En el contexto nacional se destaca la
situacin del Estado Zulia, en donde el consumoelctrico promedio del sector residencial alcanza
los 900 kWh/mes. De acuerdo a estudios
realizados1 esto se debe a tres factores que
influyen directamente en el alto consumo de
electricidad en el estado Zulia: los hbitos de
consumo de la poblacin, la ineficiencia de los
equipos elctricos, y las condiciones climticasurbanas, siendo este ltimo el aspecto de mayor
incidencia en el alto consumo de electricidad en
el Estado Zulia.
1. DOE. Departamento de Optimizacin Energtica. C.A. Energa Elctrica de Venezuela.
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Las condiciones climticas, la falta de
vegetacin y la arquitectura inadecuada de las
edificaciones, han degradado el entorno urbano.
El clima de la regin zuliana con temperaturas
medias anuales entre los 27C y 28C y una alta
tasa de humedad ha contribuido a que sus
habitantes, buscando mejorar la calidad trmica
de los ambientes usen intensivamente el aire
acondicionado. El 76% del consumo residencial
corresponde a la energa utilizada por estos
equipos y 45% de los clientes residenciales tienen
por lo menos un aire acondicionado, los cuales
son, en su mayora, ineficientes desde el punto
de vista energtico2 .
Maracaibo, ciudad capital y principal rea
urbana del Estado, es una ciudad con
caractersticas ambientales muy particulares,
debido a su ubicacin geogrfica, desarrollo
urbano, pluviosidad, crecimiento poblacional,
contaminacin y otra serie de factores.
Durante los ltimos 20 aos el crecimiento de
la ciudad de Maracaibo se caracteriz por un
incremento poblacional del 220,6%, acompaado
de una violenta expansin urbana y aumento de
la densidad. Paralelamente la demanda de
energa elctrica se incremento en un 234%.
En este periodo se produjeron profundos
cambios en la calidad ambiental y esttica del
rea urbana y de sus edificaciones. El plan y la
ordenanza de desarrollo urbano que desde 1968
rige el crecimiento de la ciudad, no contempla
las variables relacionadas a la calidad ambiental.
Los instrumentos legales que regan el
desarrollo urbano de principios del siglo XX, exigan
con carcter de obligatoriedad algunos aspectos
relacionados con el acondicionamiento
bioclimtico tales como: en las calles situadasde Este-Oeste las galeras, aposentos o piezas
exteriores, se construiran hacia el Oeste de modo
que la luz del Noreste al Sudeste y queden
expuestos a los vientos reinantes,3 las casas de
un solo piso deben tener una altura mnima de
cuatro metros.4 Ordenanzas posteriores, no solo
eliminan de su texto estos aspectos sino que
plantean parmetros de diseo que impiden el
aprovechamiento de los vientos, restringen el
desarrollo de reas verdes y no exigen ningn tipo
de proteccin contra la incidencia de la radiacin
solar.
2. Estudios realizados para la Ciudad de Maracaibo por el Departamento de Optimizacin Energtica. ENELVEN.3. I Seminario Internacional de Ahorro de Energa Elctrica.1996.4. I Seminario Internacional de Ahorro de Energa Elctrica.1996.
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Parte 1Seccin I. El Hombre, El Clima y La Edificacin.
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Seccin 1. El Hombre, El Clima y La Edificacin.10
La calidad de vida de los usuarios de una edi-
ficacin depende, entre otros aspectos, de ga-
rantizar las condiciones de bienestar trmico en
el interior de sus espacios. La falta de este bienes-
tar debido a condiciones climticas adversas,
puede conducir a trastornos de la salud. Por con-
siguiente, el estudio climtico es previo a la plani-
ficacin, diseo y construccin de una edifica-
cin.
Disear y construir edificaciones ignorando las
condiciones climticas del entorno es descono-
cer las necesidades de bienestar de sus habitan-
tes. Esta premisa adquiere especial importancia
cuando las condiciones climticas particulares deuna localidad son extremas, afectando el bienes-
tar de sus habitantes.
En ciudades con climas fros, los esfuerzos se
orientan a lograr edificaciones que contribuyan
al mantenimiento del calor en sus espacios inte-
riores. En lugares de clima clido, como
Maracaibo, las acciones deben dirigirse a la cons-
truccin de edificaciones bioenergticas que mi-
nimicen el impacto de la radiacin solar y apro-
vechen al mximo el movimiento del aire, para
obtener espacios internos confortables y reducir
los requerimientos de energa. Estas edificaciones
bioenergticas se logran controlando la accin
que sobre ellas ejercen los factores climticos,
como son la direccin y velocidad del viento, tem-
peratura y humedad, asoleamiento e intensidad
de la radiacin solar.
El conocimiento de las necesidades
bioclimticas del hombre as como el anlisis y eva-
luacin de las condiciones climticas para lograr
su confort trmico, constituyen el punto de parti-
da para formular principios de diseo a escala
urbana y de edificio. Definir los limites de condi-
cin de confort en una edificacin tiene impor-
tantes implicaciones en su diseo y consecuen-
cias econmicas.
En su informe de 1984, la Organizacin Mun-
dial de la Salud seala que ms del 70% de las
enfermedades del aparato respiratorio se deben
a los diseos inadecuados de las edificaciones,
razn suficiente para reorientar las acciones ha-
cia la bsqueda de la solucin a las verdaderas
necesidades del hombre en su hbitat, a travs
de una arquitectura que responda armnica e
integralmente a las exigencias de su entorno.
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Seccin 1. El Hombre, El Clima y La Edificacin. 13
transferencia de calor, por lo que en la tercera co-
lumna de la figura, aparece el resumen de los fac-
tores.5
1.1 EL HOMBRE Y SUEQUILIBRIO TERMICO
El cuerpo humano consume energa a tra-
vs de caloras alimenticias que, mediante pro-
cesos metablicos internos, se convierten en otras
formas de energa (mecnica, qumica, elctrica,
etc.). Parte de esa energa debe transformarse en
calor para mantener constante la temperatura
interna del cuerpo en torno a los 37C. En la ma-
yora de los casos, el cuerpo humano est a ma-
yor temperatura que su entorno, producindose
una prdida de calor metablico denominado
dispersin metablica o velocidad del metabolis-
mo. 6
Este calor es transferido al entorno bsica-
mente por conveccin y radiacin (prdida de
calor seco). Cuando la perdida de calor seco no
es suficiente para balancear el metabolismo, las
glndulas sudorparas de la piel producen sudor
y la evaporacin de este suministra el enfriamien-
to adicional requerido.
El intercambio de calor seco puede ser tam-
bin ganancia de calor, cuando la temperatura
exterior del entorno es mayor que la de la piel
(34C).
El intercambio por conveccindepende de
la velocidad y temperatura del aire.
El intercambio por radiacinen un espacio
interno depende de la temperatura promedio de
las superficies del entorno.
La proporcin de estos intercambios depen-
de del tipo de ropa.
El equilibrio trmico del cuerpo humano pue-
de cuantificarse de la siguiente forma:
M = CV R + EV
Donde : M = Velocidad del metabolismo
CV = Intercambios por conveccin
R = Intercambios por radiacin
EV = Prdidas por evapotranspiracin.
5. GONZALEZ, E. Proyecto: Clima y Arquitectura, Ediciones G. G, Mxico 1986.6. NEYLA G., J. y BEDOYA, C. Tcnicas arquitectnicas y constructivas de Acondicionamiento Ambiental.
FORMAS DE GANANCIA O PERDIDA
DE CALOR EN EL CUERPO HUMANO
RESUMEN DE
FACTORES
ACTIVIDAD ACTIVIDAD
TEMP. SUPERFICIAL
ROPA
TEMP. MEDIA RADIANTE
TEMP. SUPERFICIAL
MOV. DEL AIRE
ROPA
TEMP. SUPERFICIAL
MOV. DEL AIRE
ROPA
ROPA
TEMP. SUPERFICIAL
MOV. DEL AIRE
PRESION DE VAPOR
ROPA
PRESION DE VAPOR
FACTORES
FIG. 1 Formas de ganancias o per-dida de calor en el cuerpohumano y los factores queafectan su bienestartrmico.
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Seccin 1. El Hombre, El Clima y La Edificacin.14
Los intercambios por conduccin y otros, no
se consideran, por cuanto son fenmenos de
menor valor y solo se incluyen cuando se necesi-
ta una gran precisin. (Fig. 2)
1.2. ZONA DE BIENESTARTERMICO Y LA CARTABIOCLIMATICA
El anlisis de las condiciones ambientales y
los requerimientos bioclimticos del hombre, per-
miten evaluar la sensacin trmica del hombre y
establecer su zona de bienestar trmico.
Extensos estudios han sido realizados en el ser
humano por sexo, edad, y nacionalidad, para lo-
grar una descripcin cuantitativa de confort huma-
no.
El resultado de estos estudios suministra una
zona de confort relativamente amplia, en la que
el 80% de la poblacin dice sentirse confortable
trmicamente. La Tabla 1 muestra los limites de
temperatura y humedad dentro de un rango de
zona de confort, propuesto por varios autores.
Las cartas bioclimticas son instrumentos que
permiten al conocer las condiciones climticas,
proporcionar los principios bsicos para el diseo
de edificaciones trmicamente confortables, o sea
ubicados dentro de la zona de bienestar trmico.
FUENTE: Gonzlez Eduardo, Proyecto: Clima y Arquitectura.
Cuando el cuerpo humano realiza menor
cantidad de regulaciones trmicas para adaptar-
se a un medio especfico, se est acercando a la
zona donde la mayora dice sentirse bien, deno-
minada la Zona de Bienestar Trmico.
RADIACION
EVAPORACION
CONVECCION
RADIACION
CONDUCCION
FIG. 2 Intercambio del calor entre el cuerpo humano y elambiente
Baruch Givoni 21C - 26C 5 - 17 mm hg Bienestar ptimo limite mximo permisible.
V. Olgyay 23.9C - 29.5C 20% - 75% Trpicos
ASHRAE 22.2C - 26.6C 4 mm hg Bienestar ptimo
Yaglou-Drinker 21.6C - 25C 14 mm hg USA Verano (T.E.)
O.H. Koenigsberger y otros 22C - 27C 30% - 70% Trpicos (T.E.)
C.E. Brooks 23.3C - 29.4C 30% - 70% Trpicos
Zona propuesta de Bienestar trmicoE. Gonzlez
22C 27% - 75% Limite inferior
29C 20% - 40% Limite superior
26C 20% - 17 mm hg Limite mximo presin de vapor
AUTORES OBSERVACIONLIMITES DE TEMPERATURA LIMITES DE HUMEDAD
TABLA 1
ZONAS DE BIENESTAR TERMICO HUMANO
8/13/2019 Manual de Recomendaciones Edificaciones
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Seccin 1. El Hombre, El Clima y La Edificacin. 15
La carta de B. Givoni toma en consideracin
el efecto que sobre el ambiente interno tiene la
propia edificacin. Ello es importante, ya que el
edificio es el elemento fsico construido, que se-
para las condiciones climticas externas de las in-
ternas.
El Grfico 1, muestra la carta bioclimtica he-
cha sobre la base de la zona de bienestar trmi-
co propuesta para Maracaibo por E. Gonzlez.7
En esta carta se muestran estrategias de con-
trol ambiental tales como: masa trmica de la edi-
ficacin, viento, enfriamiento evaporativo, y humi-
dificacin, que permiten restablecer las condicio-
nes de bienestar trmico en la edificacin.
La masa trmica usa las paredes y el techo
como moderadores de la temperatura. El viento
incrementa la zona de bienestar trmico en zo-
nas de alta humedad. El enfriamiento evaporativo
o humidificacin puede restablecer el bienestar
trmico en zonas de alta temperatura y alta hu-
medad.
Como conclusin, se puede establecer quela carta bioclimtica es un instrumento grfico
no cuantitativo, pero muy adecuado para
determinar los principios bsicos del diseo de
edificaciones.
GRAF. 1 Carta Bioclimtica
MASA TERMICAY VENTILACIONNOCTURNA
MASATERMICA
ZONA DE
BIENESTARTERMICOHUMANOCALENTAMIENTO
PASIVO OCONVENCIONAL
CALENTAMIENTO
CONVENCIONAL HUMIDIFICACION
ENFRIAMIENTOEVAPORATIVO
AIREACONDICIONADOCONVENCIONAL
DESHUMIDIFICACIONCONVENCIONAL
VENTILACIONNATURAL OMECANICA
HUMEDAD RELATIVA
100%
50
45
40
35
30
25
20
15
10
05
0 05
05
10
15
20
25
30
35
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
0
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
TEMPERATURA DE BULBO SECO C
PRESION
DELVAPOR
mmD
EME
RCURIO
TEMPERATURA DE
BULBO HUMEDO C
7. GONZALEZ, E. Proyecto Clima y Arquitectura. Volumen I. 1986
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Seccin 1. El Hombre, El Clima y La Edificacin.16
2. CONDICIONES CLIMATICASY GEOGRAFICAS DE LAREGION ZULIANA.
La regin zuliana se ubica en el extremo
Noroccidental de Venezuela, entre las latitudes
821' N y 1151' N y las longitudes 7025' y 7325'
al Oeste del meridiano de Greenwich. (Fig 3)
8. GONZALEZ, E. Proyecto Clima y Arquitectura. Volumen I. 1986
Mar Caribe
Colombia
Venezuela
Brasil
LAGODE
MARACAIBO
LAGODE
MARACAIBO
ZULIAZULIA
FIG. 3 Ubicacin geogrfica de la Regin Zuliana.
Su configuracin topogrfica es poco varia-
ble con zonas bajas y planas entre el nivel del lago
y 500 m de altitud, correspondiendo altitudes su-
periores a 500 m, con la zona montaosa de Perij
y los Andes. (Fig. 4)8
Su cercana con el Mar Caribe y la influen-
cia de las masas de aire hmedo de los vientos
Alisios del Noreste despus de pasar por el Cari-
be, genera un nivel de humedad, con valores
medios de presin de vapor de agua entre 18 y
22 mm hg.
La radiacin solar que recibe la regin va
desde 450 cal/cm2da en el Norte, a 350 cal/ cm2
daen el Sur aproximadamente.
La temperatura media anual est entre 27Ca 28C con amplitudes medias diarias de 8C a
10C.
Los ciclos de precipitacin son inversos a la
radiacin siendo los mximos en el Sur y los mni-
mos en el Norte. La Fig. 4 muestra las lneas de
igual cantidad de precipitacin (Isoyetas). Se-
gn los niveles de precipitacin en la zona Norte
de la Regin Zuliana este corresponde a un tipo
de clima semi rido o clido.
Pero la presencia de un alto ndice de hu-
medad en el aire (por la influencia de los Vientos
La Fria 2000 mm
2000 mm
1400 mm
800 mm
Machiques
La Concepcin
MaracaiboAltagracia
Cabimas
Ciudad OjedaLagunillas
Maracaibo
La Villa
El Vigia Mrida
Sta. Brbara
Cja Seca
1400 mm
1400 mm
1400 mm
1400 mm
1400 mm
800 mm
Mene Grande
Bacahquero
SUBHUMEDO
SUBHUMEDO
SUBHUMEDO
SUBHUMEDO
SEMIARIDO
SUPERHUMED
HUMEDO(con verano)
HUMEDO(sin verano)
HUMEDO
(con verano)
Valera
LEYENDA:
ZONA MONTAOSA (alturas superiores a los 1000 metros)
ZONA INTERMEDIA DE COLINAS (comprendida entre los 500 y 1000 metros)
Alisios), convierten las condiciones climticas de
la Regin Zuliana en un tipo de clima clido-h-
medo.
FIG. 4 Plano topogrfico y de precipitacin de la ReginZuliana
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Seccin 1. El Hombre, El Clima y La Edificacin.18
40
50
60
70
80
90
100
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
%
tada por el Servicio de Meteorologa de la Fuerza
Area Venezolana y procesada y publicada en
el libro Proyecto Clima y Arquitectura. La informa-
cin climtica de La estacin urbana, fue aporta-
da por el Instituto de la Facultad de Arquitectura
de la Universidad del Zulia.
La informacin climtica es importante para
poder establecer criterios de diseo en las edifi-
caciones que permitan adaptarlas al clima local,
generando niveles de confort trmico en su inte-
rior.
2.1.1. TEMPERATURA DELAIRE Y HUMEDAD RELATIVA.
Las variables climticas que ms afectan el
bienestar trmico del hombre son la temperatura
y la humedad. Ambas tienen una incidencia di-
recta sobre la mayor o menor capacidad de per-
dida o ganancia de calor del cuerpo humano,
para lograr su equilibrio trmico con el ambiente.
En Maracaibo la temperatura y la humedad
son muy elevadas. En el periodo diurno la tempe-
ratura vara de 23,1C a 33C y la humedad oscila
entre 50% y 65%, durante todo el ao. En el perio-
do nocturno oscila entre 23,6C a 28,3 C, y una
humedad del 75% al 92%. Los Grficos 2 y 3 mues-
tran los valores mensuales horarios de la tempe-
ratura del aire y humedad relativa en Maracaibo
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
C
GRAF. 2 Humedad Relativa. Estacin Caujarito
GRAF. 3 Temperatura del Aire. Estacin Caujarito
(datos de la estacin meteorolgica de
Caujarito).
11. IFA. Instituto de Investigaciones de la Facultad de Arquitectura de La Universidad del Zulia.
HORAS
HORAS
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JULAGO
SEP
OCT
NOV
DIC
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
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Seccin 1. El Hombre, El Clima y La Edificacin. 19
El Grfico 4 muestra los valores de tempera-
tura media horaria mensual registradas por la es-
tacin meteorolgica instalada en el IFA 11 (ao
1997). Se observa que la temperatura mxima
promedio anual es de 32,9C, la temperatura m-
nima promedio es de 26,9C. La temperatura
media es de 29,6C y la amplitud es de 5,9C.
Igualmente se observa en el grfico, que en el
periodo diurno la temperatura vara de 25,3 a
34,9C. Ello demuestra que en el rea urbana exis-
te un incremento de 2C.
40
50
60
70
80
90
100
1 3 5 7 9 11 11 15 17 19 21 23
%
En el Grfico 5 de la misma estacin se ob-
servan los datos mensuales de humedad relativa
que muestra una oscilacin entre el 60% y 91%.
2.1.2. VELOCIDAD Y DIRECCIONDEL VIENTO.
El promedio anual de la velocidad del viento
es de 3,66 m/s. (Estacin meteorolgica de
Caujarito). El Graf. 6 muestra los valores medios
de la velocidad del viento en los diferentes meses
del ao. Los valores mximos se registraron en los
cuatro primeros meses del ao y los valores mni-
mos en Septiembre, Octubre y Noviembre. El Graf.
7 muestra que los meses de mayor temperaturano son los que registran las mayores velocidades
de viento. Las temperaturas ms elevadas se dan
en los meses de Agosto y Septiembre, cuando la
velocidad del aire esta en los valores ms bajos.12
La estacin Urbana del IFA arroja un valor pro-
medio mximo anual, de velocidad del viento de
2,3 m/s, con una velocidad media anual de 1,5
m/s.
Segn datos de la estacin de Caujarito, la
mayor parte del ao (8 meses), la orientacin pre-
valeciente es la NNE NE; el resto del ao pierdeGRAF. 5 Humedad Relativa. Estacin IFA
GRAF. 4 Temperatura media horaria mensual. IFA
12. DE OTEIZA, P. Base de datos: la velocidad del viento en Maracaibo. LUZ. ISA. 1983
23
26
29
32
35
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
C
ENEFEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
HORAS
HORAS
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Seccin 1. El Hombre, El Clima y La Edificacin.20
importancia la componente Norte para hacerse
similar a la componente Sur, oscilando entre es-
tas dos orientaciones. En Septiembre llega a pre-
valecer la direccin SSE. Con respecto a los perio-
dos horarios, prevalece la direccin NNE con vien-
tos de baja intensidad durante la maana. Du-
rante las primeras horas de la tarde, predominan
los vientos desde el SSE, para volver a predomi-nar la direccin NNE al final de la tarde y en las
primeras horas de la noche13 . Los Grficos
8,9,10,11 y 12 muestran la frecuencia de la direc-
cin del viento en horas de mnima velocidad,
mxima temperatura, mxima velocidad y prome-
dio nocturno anual y promedio anual diurno y
nocturno, respectivamente. Los datos de la esta-cin urbana del IFA, muestran que la direccin
promedio prevaleciente del viento es de 30NNE
y la direccin promedio secundaria es de 10NNE.
Entre los meses de Junio y Octubre (entre las 12m
y 2 pm aproximadamente) la direccin del viento
es del ESE a 110.
13. DE OTEIZA, P. Direccin y Velocidad del Viento en Maracaibo. LUZ. ISA. 1984
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
HORAS
m/s
VELOCIDAD DEL VIENTO
0
5
10
15
20
25
30
35
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
HORAS
VELOCIDAD DEL VIENTO
TEMPERATURA
C
m/s
GRAF. 6 Velocidad del viento. Estacin Caujarito.
GRAF. 7 Promedio mensual de temperatura (vs) Velocidad del viento.
Estacin Caujarito.
8/13/2019 Manual de Recomendaciones Edificaciones
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Seccin 1. El Hombre, El Clima y La Edificacin. 21
Graf. 11 Frecuencia de la
direccin del viento prome-dio nocturno anual.
NNNW
NE
SW SE
N
NNW
WNW
WSW
SSW SSE
ESE
ENE
EW
S
2.1.3. INSOLACION YRADIACION SOLAR.
Los porcentajes de insolacin medios men-
suales varan de 49 a 79%. Los meses de mayor
insolacin corresponden a los meses de menor
precipitacin. Se observa un promedio anual de
7,6 horas de insolacin sobre 12 horas posibles.
La radiacin llega a valores medios mensua-
les hasta 374 cal/cm2da y una mxima de 479
cal/cm2 da. (Estacin meteorolgica de
Caujarito).
La estacin urbana del IFA-LUZ, muestra valo-res de radiacin global mxima promedio anual
de 784 W/m2, y valores promedios diarios de 233
W/m2.
2.1.4. EVALUACIONCLIMATOLOGICA
DE LA CIUDAD DE MARACAIBO.
Los valores higrotrmicos horarios (tempera-
tura y humedad relativa), se ubican todo el ao
fuera de los limites de la zona de bienestar trmi-
co. Sin embargo un 75,3%, se sitan dentro de la
Graf. 8 Frecuencia de la
direccin del viento en horasde minma velocidad.
Graf. 9 Frecuencia de la di-
reccin del viento en horasde mxima temperatura.
NNNW
NE
SW SE
N
NNW
WNW
WSW
SSW SSE
ESE
ENE
EW
S
Graf. 10 Frecuencia de la
direccin del viento en horasde mxima velocidad.
NNNW
NE
SW SE
N
NNW
WNW
WSW
SSW SSE
ESE
ENE
EW
S
NNNW
NE
SW SE
N
NNW
WNW
WSW
SSW SSE
ESE
ENE
EW
S
FRECUENCIA DE LA VELOCIDADY DIRECCION DEL VIENTO ENMARACAIBO.
Graf. 12 Frecuencia de la
direccin del viento prome-dio anual diurno y nocturno.
NNNW
NE
SW SE
N
NNW
WNW
WSW
SSW SSE
ESE
ENE
EW
S
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Seccin 1. El Hombre, El Clima y La Edificacin.24
La eficiencia energtica de una arquitectura
bioclimtica debe considerar dos envolventes: la
envolvente exterior o espacio natural y la
envolvente de la edificacin.
La envolvente exterior tiene como objetivo moderar
mediante el uso adecuado de la vegetacin y
elementos construidos, el mesoclima cercano a la
edificacin y crear un microclima que genere un
ambiente trmicamente confortable. De esta forma
se reducen los requerimientos de energa para el
acondicionamiento de las edificaciones y/o se
reducen las especificaciones tcnicas de los
materiales de la envolvente de la edificacin.
La envolvente de la edificacin debe ser concebida
de forma tal que cada una de las partes que la
componen techos, paredes y ventanas, puedan
cumplir una doble funcin: debe ser transparente
a la ventilacin, cuando la edificacin funciona en
Sistema de Ventilacin Natural y debe ser opaca a
la radiacin solar y la temperatura del aire exterior
cuando funciona en Sistema de Aire
Acondicionado.16
16. HINZ, E. Energy Conservation in Buildings though Landscape Desing. 1985
8/13/2019 Manual de Recomendaciones Edificaciones
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8/13/2019 Manual de Recomendaciones Edificaciones
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Seccin 1. Ventanas.26
La ventana conjuntamente con las paredes
conforma la envolvente vertical de la edificacin.
Cumple numerosas funciones y es el elemento
ms complejo de disear. Satisface las
necesidades humanas al suministrar el contacto
visual y auditivo con el exterior. Permite la
ventilacin e iluminacin natural y controla la
ganancia energtica actuando como barreraentre el espacio exterior e interior. Igualmente
controla la entrada de contaminacin, lluvia,
insectos y pequeos animales hacia el interior de
la edificacin y provee de niveles de seguridad a
sus usuarios. A su vez, desde el punto de vista
esttico es un componente importante en la
definicin del carcter del edificio.
En la seleccin de las ventanas, se deben
considerar los siguientes aspectos:
Arquitectnicos: Una adecuada
transmisin de la luz natural y un posible uso dual
de iluminacin elctrica y natural. Requerimientos
de ventilacin natural y/o sistemas de aireacondicionado. Necesidades de reduccin del
ruido exterior, resistencia mecnica del material y
seguridad.
Trmicos: El comportamiento trmico del
ventanaje (marco y pao) y los requerimientos
de conservacin de la energa.
Econmicos: La evaluacin costo/
beneficio de las diferentes alternativas.
Humanos: La necesidad fsica y
psicolgica de contacto con el exterior, la
iluminacin adecuada de acuerdo al uso del
espacio, confort y aceptacin de sus ocupantes.
Para la seleccin de las ventanas se deben
considerar las funciones para las cuales est
destinado el edificio, los requerimientosambientales deseados, para luego resolver
satisfactoriamente aquellos otros aspectos que
podran incidir negativamente.
Aspectos como la necesidad de colocar
amplias ventanas para la ventilacin natural, la
reduccin de la ganancia trmica en el espacio
interior y el suministro de seguridad, no deben
entrar en conflicto para resolver uno u otro
aspecto.
Por razones metodolgicas se analizaran por
separado los criterios de orientacin de las
ventanas de la edificacin, rea y dimensin,
forma, tipo, materiales y protecciones solares. Peroen el momento del diseo de la ventana, se
deben unificar los distintos criterios y determinar
sus prioridades de acuerdo a la funcin que ella
cumplir.
8/13/2019 Manual de Recomendaciones Edificaciones
28/165
Seccin 1. Ventanas. 27
1. ORIENTACION DE LASVENTANAS DE LAEDIFICACION
En la ganancia trmica a travs de las
ventanas influye la radiacin solar, el viento y en
menor grado la diferencia de temperatura del aire
exterior e interior.
Mediante una buena orientacin se puede
reducir la ganancia trmica al controlar la
incidencia de la radiacin solar sobre la ventana,
y aprovechar al mximo la ventilacin natural,
para producir una adecuada ventilacin de los
espacios internos y un enfriamiento convectivosobre la superficie externa de la envolvente.
La radiacin solar esta formada por la
radiacin difusa y la directa. La radiacin difusa
se genera por refraccin de los rayos solares en la
capa atmosfrica y no presenta direccin
privilegiada de incidencia, manteniendo su valor
independiente de cualquier orientacin. La
radiacin directa se recibe del sol sin cambio de
direccin. Por lo tanto es la componente que ms
calor produce en la envolvente y que determina
la orientacin de los planos y sus inclinaciones.
17. La rosa de los vientos es un grfico que muestra porcentualmente la direccin del viento en referencia hacia los puntos cardinales.18. Experimentos realizados por B. Givoni en 1969. Man, Climate and Architecture.
El Grfico 14 muestra el diagrama de
orientacin solar elico, que considera
conjuntamente la exposicin a la radiacin solar
W
S
SW SE
N
NE
E
NW
OPTIMO
BUENO
REGULAR
MALO
PESIMO
W
S
SW SE
N
NE
E
NW
OPTIMO
BUENO
REGULAR
MALO
PESIMO
L
directa y al viento. El Grfico 15 toma en cuenta
la exposicin a la radiacin solar total y al viento.
En la Rosa de los Vientos17 (Graf.16) se
muestra el promedio anual de la frecuencia de
la direccin de los vientos. El ngulo de esta
frecuencia se puede incrementar, ampliando as
el ngulo de orientacin de las ventanas desde20hasta 60con respecto a la perpendicular de
los vientos predominantes y mantener una
adecuada ventilacin.18
GRAF. 14 Orientacin solar elica. Exposicin
a la radiacin directa.
GRAF. 15 Orientacin solar elica. Exposicina la radiacin total.
GRAF. 16 Rosa de los Vientos. Frecuencia de la direccinpredominante del viento y ngulo ampliado.
La menor exposicin a la radiacin solar y la
mayor exposicin a la ventilacin, determinan la
orientacin ideal de las ventanas de una
edificacin.
8/13/2019 Manual de Recomendaciones Edificaciones
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Seccin 1. Ventanas. 29
y un material adecuado del ventanaje para
impedir el efecto trmico de la radiacin difusa.
Igualmente las ventanas orientadas entre los
281,25 y 303,75 NW estn ms expuestas al
calentamiento al no recibir enfriamiento por
ventilacin convectiva.
diagrama reduce bastante la exposicin de las
ventanas a la radiacin difusa, pero limita
demasiado las alternativas de orientacin. En las
otras orientaciones las ventanas deben estar
protegidas totalmente de la radiacin.
Cuando se utiliza la Rosa de los Vientos con
el ngulo ampliado de la frecuencia de ladireccin de los vientos en relacin a la radiacin
solar directa, se puede orientar las ventanas
desde 333,75 NW hasta 93,75 SE, para
aprovechar el enfriamiento convectivo, pero
requiere protecciones solares adecuadas y
ventanajes con materiales que reduzcan el efecto
trmico de la radiacin solar, en el ngulo
comprendido entre 78,75 NE hasta 93,75 SE
considerado como malo. (Graf. 20)
Cuando se utiliza el diagrama solar elico
con radiacin total, la orientacin de las ventanasdebe estar comprendida en un ngulo mximo
desde 11,25 hasta 56,25 al NE, para una
orientacin calificada como buena. (Graf. 19).
Esta coincide con la mayor frecuencia de la
direccin de los vientos. La utilizacin de este
GRAF. 18 Orientacin solar elica. Exposicina la radiacin directa.
GRAF. 19 Orientacin solar elica. Exposicina la radiacin total.
GRAF. 20 Orientacin solar elica. Exposicina la radiacin directa.
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Seccin 1. Ventanas.30
1.2. RECOMENDACIONES PARALOS ESPACIOS DE LASEDIFICACIONES EN SISTEMADE VENTILACION NATURALY MODO MIXTO.
1.2.1. ESPACIOS CON VENTANAS
EN UNA FACHADA.
La fachada de los espacios debe ubicarse
en forma oblicua a los vientos y con dos aberturas.
La posicin oblicua genera en la parte alta
(ventana 1) una presin mayor que en la parte
baja (ventana 2). De esta manera el aire entra
por la parte alta y sale por la parte baja. El ngulode orientacin de las ventanas de la fachada,
como ya se mencion, puede variar de 20hasta
60con respecto a la perpendicular de los vientos
predominantes. (Fig. 8)
Cuando se requiere una mayor velocidad
del aire dentro del espacio, se deben incorporar
elementos verticales externos (wing-walls) con una
dimensin en profundidad igual que el ancho de
la ventana. En ese caso el ngulo entre la
fachada y la direccin del viento debe estar
tambin entre los 20y 6019 . (Fig. 9)
Los espacios con una sola ventana deben
tener puertas de romanilla u otras salidas de aire
para producir una ventilacin cruzada. (Fig. 10)
No se recomienda la ubicacin de una
sola ventana sin otra salida, ya que no permite
ventilacin cruzada. (Fig. 11)
Los espacios deben tener ventilacin
directa, lo cual se logra orientandolos hacia la
direccin de los vientos predominantes. Si no es
posible en su totalidad, se deben distribuir de tal
manera que se logre un movimiento continuo del
aire a travs de los mismos. (Fig. 12)
19. GIVONI, B. Man, Climate and Architecture , 1969 y el Florida Solar Energy Center, 1982.
FIG. 8 Espacios con dos ventanas en una fachada.
2
1
FIG. 9 Ventanas con wing walls.
a
a
3 a
FIG. 10 Espacios con una ventana.
FIG. 11 Espacios con una ventana sin ventilacin cruzada.
FIG. 12 Distribucin de espacios con ventilacin directa.
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Seccin 1. Ventanas. 31
1.2.2. ESPACIOS CON VENTANASEN DOS FACHADAS.
Esta solucin es la ms recomendable, ya
que se logra una ventilacin cruzada eficiente
de todo el espacio interno dependiendo del
tamao y ubicacin de la ventana de entrada y
salida.
Cuando las ventanas estn en fachadas
opuestas se deben ubicar de tal manera que
generen un cambio de direccin del flujo de aire,
creando un movimiento turbulento circular a
travs de todo el espacio. Esto se logra cuando
las ventanas de entrada y salida no estn
alineadas con la direccin del viento. (Fig. 13, 14,
15)
Cuando las ventanas estn en fachadas
adyacentes, una de ellas debe estar ubicada en
la zona de mayor presin y la otra en una zona
de menor presin20 , para lograr un flujo del aire a
travs del espacio de la zona de mayor presin a
la de menor presin. (Fig. 16, 17)
FIG. 16 Ventanas en fachadas
adyacentes, alternativa A.
FIG. 17 Ventanas en fachadas
adyacentes, alternativa B.
20. La presin aumenta a medida que aumente el ngulo entre la direccin del viento predominante y la fachada.
FIG. 13 Ventanas en fachadas opuestas no
alineadas con direccin oblicua al viento.
FIG. 14 Ventanas en fachadas opuestas
alineadas con direccinoblicua al viento.
FIG. 15 Ventanas en fachadas opuestas
no alineadas con direccinperpendicular al viento.
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Seccin 1. Ventanas.32
La Tabla 3, muestra el efecto de la localizacin
de las ventanas y la direccin del viento en el
promedio de la velocidad del aire expresada en
porcentajes.
ANCHO
VENTANA
DE
ENTRADA
ANCHO
VENTANA
DE
SALIDA
VENTANAS EN
PAREDES OPUESTAS
VENTANAS EN
PAREDES ADYACENTES
VIENTO
PERPEN-
DICULAR
VIENTO
45
VIENTO
PERPEN-
DICULAR
VIENTO
45
1/3 1/3 35 42 45 37
1/3 2/3 39 40 39 40
2/3 1/3 34 43 51 36
2/3 2/3 37 51 - -
1/3 3/3 44 44 51 45
3/3 1/3 32 41 50 37
2/3 3/3 35 59 - -
3/3 2/3 36 62 - -
3/3 3/3 47 65 - -
2. AREA Y DIMENSIONDE LAS VENTANAS.
En los tres sistemas de edificacin (VN, MM y
AA) el rea y dimensin de las ventanas depende,
entre otros aspectos, de la actividad que se realiza
TABLA 3
EFECTO DE LA LOCALIZACION DE LAS VENTANASY LA DIRECCION DEL VIENTO EN EL PROMEDIO DE LA
VELOCIDAD DE AIRE(% DE LA VELOCIDAD EXTERNA)
FUENTE: GIVONI, B. Climate considerations in building andurban design. 1998
en el espacio, de las visuales que se desean y de
las condiciones de iluminacin natural que se
requieren. Sumado a ello, cuando el edificio
funciona en sistema de Ventilacin Natural y
Modo Mixto, el rea y dimensin estn
determinados por el volumen y velocidad del aire
que se desea generar.
Independiente del rea y dimensin de la
ventana, esta debe estar protegida de la
incidencia de la radiacin solar directa, al igual
que las superficies del espacio interno.
2.1. RECOMENDACIONES DEAREA Y DIMENSION DEVENTANAS EN LASEDIFICACIONES.
2.1.1. EDIFICACIONES ENSISTEMA DE VENTILACIONNATURAL
Y MODO MIXTO.
Las ventanas deben tener una dimensin
que garantice el mximo beneficio de la
ventilacin en las areas donde esta se requiere.
Se recomienda utilizar ventanas que
permitan lograr una velocidad del aire en el interior
entre 0,5 m/s y 2m/s, para garantizar el confort
de los usuarios del espacio.
El rea de la ventana de entrada debe ser
menor que el de la salida, si se quiere generar una
velocidad de entrada del viento mayor y un flujoconcentrado a una pequea seccin del
espacio. Ello produce velocidades menores en
las otras partes del mismo. Esta situacin no se
aplica para aberturas en una sola fachada. Esta
caracterstica es adecuada en la fachada de
aquellos espacios donde el lugar de la actividad
esta definido y cercano a la ventana, como en
las reas para dormir. (Fig. 18)
FIG. 18 Areas de ventanas de acuerdo
a la actividad. alternativa A.
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Seccin 1. Ventanas.34
3. FORMA Y TIPO DE VENTANA.
La forma y el tipo de ventana determinan el
control de la velocidad, direccin y patrn del flujo
del aire.
3.1. FORMA DE VENTANA.
La efectividad de la forma de la ventana en
relacin a la ventilacin natural fue demostrada
en un estudio comparativo entre ventanas de
forma horizontal, cuadrada y vertical.21(Graf. 21).
De esos resultados se pueden extraer
recomendaciones con relacin a la forma de
ventana que mayor eficiencia muestra para una
adecuada ventilacin natural.
3.1.1. RECOMENDACIONES DEFORMA DE VENTANA.
Las ventanas horizontales permiten mayor
velocidad del viento al captar las variaciones
horizontales de la direccin del mismo, que son
mayor que las variaciones en el plano vertical.
Las ventanas verticales o cuadradaspueden utilizarse, siempre y cuando cumplan con
una ventilacin adecuada del rea de actividad
de los usuarios.
3.2. TIPOS DE VENTANA.
A. Romanilla.
Estas ventanas dirigen el flujo del aire en
un ngulo vertical muy amplio y con velocidad
homognea hacia el interior del espacio (Fig. 21)
B. Proyectante.
Las ventanas proyectantes de giro
reversible de 1, 2 o 3 hojas horizontales tambindirigen el flujo del aire en un ngulo vertical muy
amplio, pero el flujo y la velocidad del aire son
menos homogneos, en comparacin con la
ventana de romanilla. Este patrn mejora al
incrementar el nmero de hojas horizontales de 1
a 3. Dependiendo del tipo, su rea de abertura
puede llegar a 75%. (Fig. 22)
21. SOBIN, H.J., 1983
VENTANA CUADRADA
VENTANA VERTICAL
VENTANA HORIZONTAL
DIRECCION EXTERIOR DEL VIENTO
PROMEDIOV
ELOCIDADDELVIENTO
ESPACIOI
NTE
RIORENPORCENTAJEA
LAVELOCIDA
DDELVIENTOE
XTERIOR.
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%90% 45% 0% 315% 270%
GRAF. 21 Efectividad de la forma de la
ventana en relacin a laventilacin natural.
FIG. 21 Ventana de
Romanilla
FIG. 22 V e n t a n a
Proyectante
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Seccin 1. Ventanas. 35
C. Guillotina.
Las ventanas de guillotina de dos hojas
deslizantes, determinan el nivel vertical del flujo del
aire pero no su direccin. Su mxima abertura es
de 45%. (Fig. 23)
D. Corrediza.
Estas ventanas permiten menor control del
flujo del aire interior. Igualmente limitan la
efectividad del rea de ventilacin, ya que su
mxima abertura es de 45%. (Fig. 24)
FIG. 23 Ve ntan a d e
Guillotina.
FIG. 24 V e n t a n a
Corredizas.
E. Batiente.
Estas ventanas al estar abiertas hacia
afuera funcionan como paredes proyectantes
(wing-walls), generando zonas de presin y
succin sobre sus paos. Dependiendo de la
direccin del viento, se recomienda abrir ambas
hojas o una sola. Cuando la direccin del viento
es perpendicular a la ventana se recomienda abrirlas 2 hojas. Cuando es oblicua el flujo del aire
entra mejor al abrir la hoja a favor del mismo. Estas
ventanas no controlan la direccin y velocidad
del viento en el interior del espacio. Son ms
recomendables cuando la edificacin est en
sistema de aire acondicionado, siempre que su
cerramiento sea hermtico. Su rea de abertura
es del 90%. (Fig. 25)
FIG. 25 V e n t a n a
Batiente.
3.2.1. RECOMENDACIONESDE TIPOS DE VENTANAS.
A. Edificaciones en Sistema de Ventilacin
Natural.
Las ventanas de romanilla son las ms
recomendables, debido a que permiten dirigir el
flujo de la ventilacin hacia arriba, horizontal ohacia abajo en forma homognea.
B. Edificaciones en Sistema de Modo Mixto.
La ventana proyectante de 2 o ms hojas
horizontales permite dirigir el flujo de la ventilacin
hacia arriba, horizontalmente o hacia abajo en
una forma mas o menos homognea. Este tipo
de ventana permite un adecuado cierre
hermtico cuando se utiliza el aire
acondicionado.
C. Edificaciones en Sistema de Aire
Acondicionado.
Cualquier tipo de ventana con cierre
hermtico es til, pues lo que se busca es reduciral mximo el intercambio de aire entre el interior y
el exterior del espacio. En este caso las ventanas
se utilizan para ventilar ocasionalmente el espacio
por razones de higiene o desperfectos del sistema
mecnico.
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Seccin 1. Ventanas.38
A. Marcos de Madera.
Desde el punto de vista trmico los marcos
de madera tienen un buen comportamiento.
Tiene un factor U (*) que varia de 0,3 a 0,5
BTU/h ft2F. No es el material ms durable, pero
bien construido y mantenido puede tener una
larga duracin. (F ig. 26)
B. Marcos de Madera con revestimiento
exterior de Vinilo o Aluminio.Requieren un menor mantenimiento y
tienen mayor duracin por cuanto son ms
resistentes a la intemperie. Su valor U es similar
al de los marcos de madera, en el rango de 0,3
a 0,5 BTU/h ft 2 F. Sin embargo los de
revest imiento metlico pueden bajar el
comportamiento trmico a un valor U que varia
de 0,4 a 0,6 BTU/h ft2F. (Fig. 27)
C. Marcos de Vinilo.
Tambin conocido como marcos PVC,
estn fabricados con un plstico muy verstil
que ofrecen buen aislamiento trmico y buena
resistencia a la humedad. El color no se
deteriora en el tiempo por cuanto atraviesa todoel material. Tiene un valor U que varia de 0,2
a 0,4 BTU/h ft2 F y es un poco mejor que el de la
madera. (Fig. 28)
D. Marcos de Aluminio.
Son livianos, durables y fcilmente extrudos
en formas complejas, con acabados anodizados
y esmaltados, de bajo mantenimiento. Su
desventaja es su alta conductancia trmica.Conduce rpidamente el calor elevando el factor
U total del ventanaje. Todos los marcos de metal
tienen alta conductividad. (Fig. 29)FIG. 26 M ar co d e
Madera
FIG. 27 Marco de Madera
con revestimiento
exterior de Vinilo o
Aluminio
FIG. 28 M ar co d e
Vinilo
FIG. 29 Ma rc o de
Aluminio
(*) Coeficiente de Transmisin de Calor
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Seccin 1. Ventanas.42
5. PROTECCIONES SOLARES.
Los sistemas de proteccin solar constituyen
dispositivos arquitectnicos opacos que se interponen
entre el sol y las ventanas con el fin de controlar el
ingreso de la radiacin solar directa y alcanzar un
microclima adecuado en el interior de la edificacin
segn sus exigencias trmicas y lumnicas; por lo tanto,el tipo, tamao y localizacin de un dispositivo de
sombra depender en gran parte de los valores y
ngulos de incidencia de esta componente.
El elemento protector siempre absorbe algo de
calor, su temperatura se incrementa y emite ondas
infrarrojas, convirtindose en un radiador. Cuanto
mayor sea la parte de esa radiacin que afecte al
interior del edificio, menos eficaz ser la proteccin,
por lo tanto, la ubicacin ms adecuada para los
elementos de control solar es en la parte externa del
edificio y lo ms separada de la fachada.
Cuando los elementos de proteccin solar estn
incorporados rgidamente a la obra arquitectnica ysin posibilidad de regulacin se denominan
protecciones solares fijas. Estos sistemas resultan ms
econmicos y su eficiencia depender exclusivamente
de las dimensiones y la disposicin de sus partes.
Los mviles permiten mayor posibilidad deregulacin ante la necesidad de un mayor
aprovechamiento de la luz natural y la visibilidad
hacia el exterior. Sus partes pueden girar manual
o automticamente alrededor de sus ejes,
deslizndose o extendindose, por lo que
requieren un mayor mantenimiento.
5.1. TIPOS DE PROTECCIONSOLAR.
De acuerdo con la disposicin geomtrica de
los elementos de sombra con respecto a una
superficie horizontal, al plano de la fachada y sus
posibilidades de combinacin, los sistemas de
proteccin solar se pueden clasificar en:
horizontales, verticales, oblicuos, declinantes y
mixtos.
5.1.1. PROTECCIONES SOLARES
HORIZONTALES.
Son superficies planas que se sitan
horizontalmente, paralelas al plano del piso y
perpendicularmente a la fachada. (Fig. 30)
En la Regin Zuliana las trayectorias solares
tienden a ser perpendiculares al plano delhorizonte. Por lo tanto, estos elementos de sombra
son los ms eficaces para las posiciones elevadas
e intermedias del sol en cualquier orientacin, no
as para las primeras horas de la maana y ltimas
horas de la tarde. (Tabla 7)
5.1.2. PROTECCIONES SOLARESVERTICALES.
Son superficies planas verticales que se
ubican en forma perpendicular o paralela al plano
FIG. 30 Proteccin solar horizontal
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Seccin 1. Ventanas. 43
CONDICIONES
DE ASOLEO VARIACION DE LA EFICIENCIA
SEGUN DIFERENTES ORIENTACIONES
TIPOLOGIA
Cenital Lateral Horizontal Frontal
HORIZONTAL
EFICIENTE SEMI-EFICIENTE DEFICIENTE SEMI-EFICIENTE
DECLINANTE
HORIZONTAL
EFICIENTE SEMI-EFICIENTE DEFICIENTE SEMI-EFICIENTE
VERTICAL
LATERAL
DEFICIENTE SEMI-EFICIENTE EFICIENTE DEFICIENTE
VERTICAL
FRONTAL
DEFICIENTE SEMI-EFICIENTE DEFICIENTE SEMI-EFICIENTE
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
N
NE
E
SE
S
SO
O
NO
D-HORIZ
HORIZ
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
N
NE
E
SE
S
SO
O
NO
VERT-L
VERT-F
TABLA 7EFICIENCIA DE LAS PROTECCIONES SOLARES TIPO SEGUN LA POSICION DEL SOL Y ORIENTACION DE LA VENTANA
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Seccin 1. Ventanas.44
de la fachada, para obtener una proteccinlateral o frontal de la ventana. (Fig. 31)
A. Protecciones laterales.
Las fachadas Norte y Sur, debido a las
condiciones de paralelismo con respecto a las
trayectorias solares, determinan que los elementos
verticales de sombra laterales resulten efectivos
para la proteccin en las primeras y ultimas horas
del da. En el medioda los rayos solares son
paralelos a los elementos, producindose una
penetracin al espacio interior.
En las fachadas Este y Oeste, resultan poco
eficientes debido a que las trayectorias solares sonprcticamente perpendiculares a los planos de las
fachadas y paralelas a su vez, a los dispositivos, no
ofreciendo suficiente superficie de proteccin frente
a la incidencia de los rayos solares. (Tabla 7)
B. Protecciones frontales.
En las fachadas Norte y Sur, estos elementos
resultan poco efectivos para la proteccin solar
desde la salida hasta la puesta del sol por ser
paralelas a las trayectorias y a la vez, por las
elevadas altitudes alcanzadas por el sol en las
horas del medioda.
En las fachadas Este y Oeste, resultan ms
eficientes debido a que las trayectorias solares son
prcticamente perpendiculares a los planos de
las protecciones y protegen de la mxima
radiacin incidente; sin embargo, debido a su
separacin al plano de fachada, permiten la
entrada superior de los rayos solares. (Tabla 7)
5.1.3. PROTECCIONES SOLARESOBLICUAS.
Son superficies planas que se ubican en
forma oblicua al plano del piso y perpendicular
al plano de la fachada.
Estas protecciones solares pueden tener
dos posiciones: hacia la derecha o hacia la
izquierda; proporcionando a la ventana una
proteccin superior y lateral dependiendo de laposicin del sol. (Fig. 32)
a b
En el patrn horario de efectividad, en las
fachadas Norte y Sur se observa una penetracinsolar para la mitad de la maana o de la tarde,
producindose una proteccin adecuada para
el resto del perodo.
En las fachadas Este y Oeste, el
comportamiento es similar a las horizontales,
mientras que en las fachadas intermedias comoen la Noreste y Noroeste se obtienen los mejores
resultados. (Tabla 8)
FIG. 32 Protecciones solares oblicuas
FIG. 31 Protecciones solares verticales
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Seccin 1. Ventanas.50
La concepcin volumtrica de lasedificaciones, adems del uso de dispositivos de
proteccin solar, puede favorecer el sombreado
parcial o total de las fachadas, lo que va a influir
notablemente en el impacto de la radiacin solar.
En el diseo de edificaciones de configuracin
convexo-cncava, las formas volumtricas
adyacentes entre s, se convierten en elementos
proyectantes y receptores de sombras, de
acuerdo al ngulo de incidencia de los rayos
solares con respecto a las fachadas. (Fig.40)
O RI ENTACI O NES DE
F A C H A D A SOR D EN
N N E E S E S S O O N O
1
2
99% 90.9% 75.4% 81.70% 92.3% 81.70% 75.4% 90.9%
3
97 .8% 86.6% 71% 78.3% 91.6% 78.3% 71% 86.6%
4
87 .3% 83.3% 70% 78% 82.7% 78% 70% 83.3%
5
80% 81.2% 63.9% 77.8% 74.9% 77.8% 63.9% 81.2%
6
60% 62.8% 51.9% 59.5% 74.9% 59.5% 51.9% 62.8%
7
73 .40% 57.2% 33.4% 45.6% 69.6% 45.6% 33.4% 57.2%
8
0% 15.8% 25.5% 19.2% 4.8% 19.2% 25.5% 15.8%
LEYENDA
H orizon tal D ec l i nan t e Vertica l Vertica l O b licuo O b licuo M ixto M ixto
horizon ta l la te ra l fronta l derecho Izqu ie rdo vert/ho riz ob licuo
TABLA 11TIPOS DE PROTECCIONES SOLARES Y SUS EFICIENCIAS SEGUN ORIENTACION DE LA VENTANA
FIG. 40 P ro ye cc in de sombra en edificaciones deconfiguracin cncavo-convexa.
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Seccin 1. Ventanas. 51
5.4. RECOMENDACIONES DEPROTECCIONES SOLARES.
5.4.1. ESTRUCTURACION DELSISTEMA.
Los sistemas de proteccin solar pueden estar
estructurados por un elemento nico o por unsistema compuesto de elementos; ambos pueden
ser macizos y laminares.
Los elementos macizos tienen una mayor
masa trmica, y almacenan ms calor por lo que
su transferencia al aire resulta ms lenta. Desde el
punto de vista estructural, incrementan
considerablemente la carga muerta en la
edificacin. (Fig. 41)
Los elementos laminares son ms eficientesdesde el punto de vista trmico; la transferencia
de calor es ms inmediata, ya que se calientan
ms rpido. Estructuralmente incrementan poco
las cargas por ser ms livianos. (Fig. 42)
FIG. 41 Protecciones macizas.
FIG. 42 Protecciones laminares.
Los sistemas con un elemento nico,
reciben el impacto de la radiacin solar sobre una
sola superficie y ofrecen mayor resistencia al viento.
Su eficiencia trmica se incrementa si la superficie
de la lmina es perforada y se separa de la
fachada, ya que de esta forma, no acumula calor
debajo de su superficie.
Los sistemas compuestos son ms
recomendables, ya que reciben la radiacin solar
fraccionada y generan sombra sobre su superficie.
Asimismo, permiten un mayor contacto con el aire
y generan mayor turbulencia entre los elementos,
favoreciendo el intercambio convectivo y por lotanto, una mayor disipacin del calor generado
en los elementos del sistema. Igualmente
favorecen un mayor enfriamiento convectivo
sobre la fachada. Con una adecuada
orientacin de las lminas, la radiacin directa
puede ser reflejada hacia el lado opuesto de la
fachada. Estructuralmente, no ofrecen una
resistencia notable ante la incidencia del viento.
5.4.2. MATERIALESCONSTRUCTIVOS DEL SISTEMA.
Los sistemas de proteccin solar pueden estar
construidos por diversos tipos de materialesconstructivos, tales como concreto armado,
aluminio, madera y en general, cualquier materia
rgida con un mnimo de estabilidad ante la
variacin de las temperaturas. La eficacia est en
funcin de su baja inercia trmica y su alto poder
reflector.
El concreto armado prefabricado o
vaciado en sitio, no es recomendable como
dispositivo de proteccin solar por su elevada
capacidad trmica. Sin embargo, si se utilizan se
deben alejar del plano de la fachada, para evitar
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Seccin 1. Ventanas.52
la conduccin del calor hacia la estructura y elinterior de la edificacin. Asimismo, se recomienda
pintarlos de color blanco en la superficie que mira
al sol y utilizar una mezcla aligerada en su
construccin.
La madera se puede usar en los sistemas
de persianas o en los reticulados de una celosa.
Constituye un material adecuado para la
proteccin solar, pero su inconveniente es el
mantenimiento ya que requiere la aplicacin
peridica de barnices o pinturas, sobretodo en
los lugares tropicales.
Los sistemas de proteccin solar fijos y
mviles de plstico, fibrocemento (con y sinpoliestireno), acero o de aluminio son los mas
recomendables ya que evitan el problema de la
elevada capacidad trmica y del mantenimiento.
Cuando se usan toldos, se deben
considerar las caractersticas del material arrollable
o extensible. Este debe ser de materialesimputrefactibles, preferiblemente de plstico de
color claro con el fin de prolongar ms su uso y
evitar el efecto invernadero. En este caso, se debe
dejar una ranura entre el toldo y la pared para
permitir la ascensin del aire caliente.29
29. La proteccin solar, Ignacio Paricio , Bisagra, Barcelona (Espaa), 1997
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Seccin 1. Ventanas. 53
6.1.1 VIVIENDA AISLADA.
Esta tipologa genera una envolvente extensa,
expuesta a las cuatro orientaciones y por lo tanto
ofrece mltiples opciones de ventilacin cruzada.
(Fig. 43)
FIG. 43 Vivienda aislada.
6.1.2 VIVIENDA PAREADA.
Esta tipologa genera una envolvente
expuesta a tres orientaciones. El tipo A, tiene dos
fachadas con orientacin hacia la direccin del
viento, por lo tanto ofrece mejor opcin de
ventilacin que la tipo B que solo tiene una
fachada hacia esa orientacin. (Fig. 44)
6. ORGANIZACION ESPACIALPARA LA VENTILACION DEEDIFICACIONES.
Las caractersticas climticas clido
hmedas de la Regin Zuliana, requieren que la
disposicin espacial interna de la edificacin en
sistemas de ventilacin natural y modo mixto seaextendida, para asegurar la ventilacin cruzada
en el mayor nmero de los espacios y minimizar
el efecto fisiolgico de la alta humedad.
Para lograr una ventilacin adecuada es
necesario, por lo tanto, incrementar el rea de la
fachada y para ello existen varias alternativas;
Retraer y proyectar la envolvente de la
edificacin para aumentar el rea de exposicin
a la ventilacin cruzada y evitar bloquear la
ventilacin sobre las fachadas.
Incrementar los niveles internos, para
aumentar el rea de la envolvente y los espacios
expuestos a la ventilacin cruzada.
Sin embargo, el incremento del rea de la
envolvente externa, igualmente aumenta la
exposicin a la radiacin solar. Pero cuando la
direccin predominante del viento y la adecuada
orientacin solar entran en conflicto, la ventilacindebe ser el factor determinante para seleccionar
la orientacin de la edificacin.
La excesiva rea de exposicin a la radiacin
solar, puede ser resuelta mediante protecciones
solares y materiales adecuados para contrarrestar
el efecto negativo de la ganancia trmica a travs
de la envolvente.
6.1. RECOMENDACIONES DEDIFERENTES TIPOLOGIAS DEAGRUPACION DE VIVIENDAS.30
La tipologa de vivienda muchas veces
determina el rea de la envolvente y su potencial
de exposicin a la ventilacin natural. La
efectividad de la ventilacin depende del sitio de
implantacin de la edificacin, con relacin a la
direccin del viento predominante y ello depende
a su vez del diseo urbano.
Las edificaciones residenciales generalmente
se presentan en cuatro tipologas: Aislada,
Pareada, Hilera y en Torre, cada una de ellas tiene
ventajas y desventajas que se expondrn a
continuacin:
30. Se establecen recomendaciones para viviendas por ser las que tienen l ms alto consumo energtico.
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Seccin 1. Ventanas.54
6.1.3. VIVIENDA EN HILERA.
A. Vivienda de acceso directo en una plan-
ta y de acceso vertical cada dos viviendas.
Esta tipologa genera tres tipos de vivienda. El
tipo A por tener dos fachadas con orientacin
al viento, es la ms favorable en comparacin al
tipo B y C que solo tienen una fachada
orientada al viento. La vivienda de acceso vertical
tambin puede ser en torre (Fig. 45 y 46)
B. Vivienda con acceso vertical cada tres
viviendas.
Esta tipologa genera cuatro tipos. La A y B
tienen dos fachadas con orientacin al vientosiendo las ms favorables cuando el viento viene
del NNE, pero en ciertas horas y periodo del ao,
cuando el viento viene del SSE en la A la
ventilacin se encuentra bloqueada. La C tiene
una fachada con orientacin al viento al igual que
FIG. 44 Vivienda pareada.
FIG. 46 Vivienda hilera con acceso vertical.
FIG. 45 Vivienda hilera con acceso directo.
la D, siempre que el ncleo de circulacin en el
ltimo caso, sea transparente al viento. Este tipo
de vivienda tambin puede ser en torre. (Fig. 47)
C. Vivienda en altura con circulacin
horizontal.
Doble cruja: esta tipologa genera una
circulacin pblica interna y se recomienda solo
en el caso de viviendas de dos niveles con dos
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Seccin 1. Ventanas. 55
FIG. 47 Vivienda con acceso vertical cada
tres viviendas.
fachadas opuestas o adyacentes, que es el caso
de las viviendas en los extremos. (Fig. 48)
FIG. 48 Vivienda en altura con circulacin horizontal.
tienen dos fachadas. Se recomienda en este tipode viviendas crear dos niveles para, aumentar la
superficie expuesta a la ventilacin y dar mayor
privacidad a las mismas. (Fig. 49A Y 49B)
6.1.4 VIVIENDA EN TORRE.
A. Agrupacin de dos viviendas.
Esta tipologa genera una envolvente
expuesta hasta a cuatro orientaciones en ambas
viviendas y permite una adecuada ventilacin
cruzada, siendo muy recomendable. (Fig. 50)
FIG. 49A Vivienda en altura con circulacinhorizontal de una cruja.
FIG. 49B Vivienda en altura con circulacinhorizontal de doble cruja.
FIG. 50 Vivienda en torre.
Caso A.
B. Agrupacin de tres viviendas.
Esta tipologa genera dos viviendas tipo A
con dos fachadas orientadas a la direccin del
viento, siendo las ms recomendables. El tipo B
solo tiene una fachada orientada a la direccin
del viento siempre y cuando el ncleo de
circulacin sea transparente a los vientos, siendo
el ms desfavorable. Una cruja: esta tipologa tiene una
circulacin horizontal publica externa y las viviendas
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Seccin 1. Ventanas.56
FIG. 51 Vivienda en torre. Caso B.
Esta agrupacin, tiene muchas alternativasde disposicin; el caso que se presenta es a
manera de ejemplo. (Fig. 51)
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Seccin 1. Ventanas. 57
Parte 2Seccin II. Techos.
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Seccin II. Techos.58
El techo es la envolvente de la edificacin quems carga trmica recibe durante todo el ao,
esto es debido a la ubicacin de Maracaibo que
corresponde a 10405 latitud Norte con respec-
to a la lnea del Ecuador. Por esta razn, los pla-
nos horizontales reciben un 50% ms energa que
los planos verticales en valor promedio anual; sin
embargo, cuando la edificacin tiene un desa-
rrollo vertical mayor que horizontal, la componen-
te de la pared recibe una carga trmica propor-
cional mayor que el techo.
El techo, al recibir mayor carga trmica du-
rante el da, es tambin la superficie que ms ca-
lor irradia al espacio durante la noche, caracters-
tica que debe ser aprovechada en el momentodel diseo y seleccin del material. Sin embargo,
en climas hmedos, donde existe bastante nubo-
sidad, la irradiacin nocturna decrece a medida
que la nubosidad aumenta.
La forma del techo, su orientacin, el mate-
rial de construccin y el sistema utilizado (liviano o
pesado), son variables que deben ser analizadas
para escoger el techo ms adecuado, de acuer-
do al sistema energtico planteado para la edifi-
cacin (sistema de ventilacin natural, sistema
modo mixto o sistema de aire acondicionado).
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Seccin II. Techos. 59
1. FORMA Y ORIENTACIONDE LOS TECHOS.
Las formas de los techos y sus alternativas de
orientacin generan diferentes comportamientos
trmicos, desde el punto de vista de la radiacin
solar y la ventilacin.
Los techos deben estar orientados en funcin
de lograr la mxima ventilacin convectiva y
reducir as la ganancia trmica por efectos de la
radiacin solar.
La radiacin y la ventilacin son factores
climticos que actan simultneamente. En
Maracaibo, la mejor orientacin para reducir almximo la radiacin solar total coincide con la
mejor orientacin para el aprovechamiento de los
vientos. El diagrama solar elico muestra que la
orientacin ms desfavorable es el la Este Oeste.
Sin embargo, si en los techos se usan los materiales
constructivos adecuados, el efecto trmico de la
incidencia de la radiacin solar en esa orientacin
puede reducirse significativamente.
1.1. RECOMENDACIONES PARAFORMAS Y ORIENTACION DETECHOS.
Las recomendaciones se aplican para
edificaciones que trabajan en los tres sistemas:
ventilacin natural, modo mixto y aire
acondicionado.
1.1.1. TECHOS HORIZONTALES.
Este tipo de techo puede utilizarse siempre y
cuando en la construccin del mismo se empleen
los materiales adecuados. Esta es una constante
que debe ser aplicada en todo tipo de techos.Los techos horizontales reciben en mayor medida
el impacto de la radiacin solar que los techos
inclinados y no estn sometidos a ninguna
orientacin por su condicin de horizontalidad.
1.1.2. TECHOS INCLINADOSDE UN SOLO PLANO.
Los techos inclinados hasta 30son favorables
cuando estan orientados entre el NNW y el NNE;
el resto de las orientaciones son muy
desfavorables. Estos techos reciben hasta 14%menos energa directa y slo hasta 10% ms de
energa total que un techo plano. Una mayor
inclinacin del plano aumenta el rea de cubierta
y los planos verticales, incidiendo en el incremento
de la ganancia trmica. (Graf. 23)
1.1.3. TECHOS INCLINADOS DEDOS PLANOS Y PLEGADOS
CONTINUOS.
Estos techos muestran un comportamiento
trmico favorable cuando tienen inclinaciones
hasta 30y estn orientados al N y S, pudiendo
oscilar su orientacin 45hacia el Este u Oeste.
W
S
SW
SE
N
NE
E
NW
FAVORABLE
REGULAR
DESFAVORABLE
GRAF. 23 Orientacin para techos inclinadosde un solo plano (P. Oteiza).
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Seccin II. Techos.60
en la parte alta y por encima de la zona habitable.Los techos curvos permiten disipar rpidamente
por ventilacin convectiva el calor generando en
su superficie externa por efectos de la radiacin
solar. (Figs. 53 y 54)
Estas cubiertas son ms aconsejables que lasinclinadas de un solo plano, por cuanto su rea
de cobertura (tomando en cuenta el rea de
pared) es menor y por lo tanto tambin su
exposicin a la radiacin solar. (Graf. 24 y 25)
W
S
SW SE
N
NE
E
NW
FAVORABLE
REGULAR
DESFAVORABLE
GRAF. 25 Orientacin para techos plegadoscontnuos (P. Oteiza).
W
S
SW SE
N
NE
E
NW
FAVORABLE
REGULAR
DESFAVORABLE
GRAF. 24 Orientacin para techos inclinadosde dos planos (P. Oteiza).
Los techos de doble inclinacin con respectoa los techos horizontales son ms favorables, ya
que dependiendo de su orientacin reciben
menos cantidad de energa anual y producen un
tiro natural de extraccin del aire caliente cuando
se prevn aberturas de salida en los mismos por
la cumbrera. (Fig. 52). Estas aberturas deben
tener un cierre hermtico cuando la edificacin
funciona en Modo Mixto y Aire Acondicionado.
FIG. 52 Techo de doble inclinacin.
1.1.4. TECHOS DE BOVEDAS
Y CUPULAS.
Estos techos tambin deben tener aberturas
protegidas de la intemperie en su parte superior.
Estas aberturas inducen por diferencia de presin
la extraccin del aire caliente que se encuentraFIG. 54 Techo en forma de bveda.
FIG. 53 Techo en forma de cpula.
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Seccin II. Techos. 61
2. EL MATERIAL DEL TECHO.
La adecuada seleccin del material es
fundamental para reducir los efectos trmicos en
el interior de la edificacin.
La radiacin solar y la temperatura exterior son
factores climticos fuera del control del diseador,
pero sus efectos sobre la temperatura interior y el
consumo de energa para lograr el confort
trmico, si son su responsabilidad.
El uso adecuado del material y la
consideracin de detalles de diseo son formas
de controlar el efecto de la temperatura exterior
y la radiacin solar en una edificacin.
El color y las caractersticas trmicas del
material influyen en la ganancia de calor. El color
del revestimiento externo determina el porcentaje
de reflexin de la radiacin. El material
constructivo determina el flujo de calor al interior
del espacio. La incorporacin de un aislante, una
cmara de aire o una barrera radiante, disminuye
el flujo de calor hacia el interior de la edificacin.
Todos ellos en forma aislada o en su conjunto
influyen sobre la temperatura interna de la
edificacin.
Segn las tcnicas y los materialesempleados en la construccin de los techos, estos
se dividen en dos grandes categoras: techos
pesados y techos livianos.
2.1. RECOMENDACIONES DEMATERIALES PARA TECHOSPESADOS.
Los techos pesados son generalmente
construidos con estructuras de concreto armado
o metlicas, utilizando como material de relleno
para la placa, bloques de arcilla, anime, o
concreto aligerado o no. Tienen una relativa altacapacidad de absorcin de calor.
Los factores que determinan el
comportamiento trmico de los techos pesados
son la reflectividad del color del revestimiento, la
resistencia trmica, la capacidad calorfica del
material constructivo, la ubicacin del material
aislante, la cmara de aire y la barrera radiante.
2.1.1. REVESTIMIENTO.
El color externo del revestimiento debe ser
blanco. Las superficies reflectivas o de alto albedo
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Seccin II. Techos. 63
2.1.4. CAMARA DE AIRE.
La cmara de aire es un espacio de aire
delimitado por dos planos, el cual puede estar
ventilado o no. Suministra una resistencia al flujo
de calor, la cual vara dependiendo de su espesor
y si es ventilada o no, siendo la ventilada ms
eficiente desde el punto de vista trmico. (Tabla
N12)
Cuando se desea crear una cmara de
aire ventilada, el techo debe ser doble, pudiendo
ser el exterior de un material liviano, conformando
entre los dos un espacio de aire con aberturas en
TIPO DE ESPACIO DE AIRE DIMENSIONES Y RESISTENCIA DEL ESPACIO (Ra) m2 C/W
ESPACIO DE AIRE HORIZONTAL (CALORFLUYE HACIA ABAJO)
5mm 10mm 20mm 50mm 75mm 100mm
(a) ABSORTIVIDAD (0.5 y mayor)(i) espacio de aire horizontal(ii) espacio de aire con 22.5de
inclinacin(iii) espacio de aire con 45de inclinaci n
0.1100.110
0.110
0.1230.123
0.123
0.1480.148
0.148
0.1580.158
0.152
0.1660.160
0.155
0.1740.165
0.158
(b) ABSORTIVIDAD (menor a 0.5)(i) espacio de aire horizontal(ii) espacio de aire con 22.5 de inclinaci n(iii) espacio de aire con 45de inclinacin
0.2500.2500.250
0.3570.3570.357
0.5720.5710.570
0.8910.7680.644
1.1570.9310.706
1.4231.0950.768
TABLA 12
RESISTENCIAS DE ESPACIOS DE AIRE PARA TECHOS
(RA) Resistencia del espacio de aire para techosFUENTE: CODE OF PRACTICE. OVERALL THERMAL TRANSFER VALUE IN BUILDING, 1995 HONG KONG
los extremos. La superficie o techo exterior actacomo pantalla de proteccin solar y debe tener
un revestimiento de color blanco. (Fig. 56)
La dimensin de la cmara de aire estar
en funcin de los aspectos formales del techo y
no deber tener una dimensin menor de 5 cm,
sea ventilada o no.
En el caso de una cmara de aire no
ventilada, cuando uno de sus techos es una
lmina de material liviano, sta puede ser interna
o externa. Cuando la lmina es externa se
recomienda igualmente que su revestimiento sea
FIG. 56 Ubicacin de la cmara de aire en techos pesados.
CAMARA DE AIRE
VENTILADA
TECHO PESADO
REVESTIMIENTO BLANCO
LAMINA LIVIANA
blanco. Cuando la lmina es interna, por debajo
de la placa maciza y tiene incorporado un
material aislante, su eficiencia trmica para reducir
el flujo del calor aumenta. (Fig. 57)
FIG. 57 Ubicacin de la cmara de aire no ventilada entechos pesados.
TECHO PESADO
MATERIAL
AISLANTE
REVESTIMIENTO BLANCO
LAMINA LIVIANA
CAMARA DE AIRE NO VENTILADA
2.1.5. BARRERA RADIANTE.
Es el sistema ms efectivo para reducir la
ganancia trmica al eliminar en un 95% la
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Seccin II. Techos. 65
MATERIAL AISLANTE
REVESTIMIENTO BLANCO
TECHO LIVIANO
FIG. 62 Ubicacin del material aislante en techos livianos.
revestimiento, la resistencia trmica del materialconstructivo, la incorporacin de material
aislante, cmaras de aire o barreras radiantes.
En el caso del MM y AA los techos livianos no
deben tener puente trmico entre el techo y la
pared y entre las distintas lminas.
2.2.1. REVESTIMIENTO.
El revestimiento debe ser de color blanco,
al igual que en el caso de los techos macizos. De
esta manera el calentamiento por radiacin solar
se reduce significativamente y la temperatura
interior del espacio apenas excede la temperaturadel aire exterior durante el da. En la noche se
acerca o cae por debajo de la temperatura
mnima exterior. El Graf. 2 en el Apendice C,
muestra valores de albedo de diferentes pinturas
y materiales y la Tabla. 2 muestra la absortividad
de materiales y pinturas para superficies de
paredes y techos.
Cuando por condiciones propias del
material el revestimiento es de color oscuro o
cuando se desea mejorar an ms la eficiencia
trmica de un techo liviano con revestimiento
blanco, se recomienda incorporar una cmarade aire ventilada, con o sin aislamiento o una
barrera radiante ventilada.
2.2.2. MATERIAL CONSTRUCTIVO.
Las lminas livianas tienen generalmente
una resistencia trmica menor que los materiales
pesados, por lo tanto se recomienda incorporar
una cmara de aire, una capa de aislamiento o
una barrera radiante.
Los materiales con caractersticas aislantes,
livianos, de baja capacidad calorfica y alta
resistencia trmica son los ms adecuados parasuministrar las mejores condiciones climticas en
el interior de la edificacin.
2.2.3. MATERIAL AISLANTE.
Cuando se usa una sola lmina de color
oscuro o cuando se desea mejorar trmicamente
un techo de color blanco, se debe adherir una
capa de aislamiento protegida por su cara
interna. (Fig. 62). La Tabla 6 del Apndice C,
muestra diferentes valores de conductividad
trmica y densidad de materiales aislantes deorigen sinttico y mineral.
2.2.4. CAMARA DE AIRE.
La cmara de aire tiene un papel importante
en el comportamiento trmico de un techo liviano
y puede ser ventilada o no.
Cuando la superficie exterior del techo es
de color oscuro la cmara de aire debe ser
ventilada. Si es de color blanco, puede ser
ventilada o no. (Fig. 63)
FIG. 63 Ubicacin de la camara de aire ventiladaen techos livianos.
CAMARA DE AIRE
VENTILADA
REVESTIMIENTO BLANCO
TECHO LIVIANO
LAMINA LIVIANA
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Seccin II. Techos.66
2.2.5. BARRERAS RADIANTES.
En los techos livianos, al igual que en los
techos macizos, las barreras radiantes pueden ser
ventiladas o no.
Cuando se desea incorporar una barrera
radiante ventilada al techo, se recomienda
colocar dos lminas livianas. La exterior debe ser
resistente a la intemperie y su revestimiento debe
ser de color blanco. A esta lmina en su parte
inferior se le adhiere un material aislante, que a su
vez est recubierto con una hoja de aluminio, que
mira hacia la cmara de aire ventilada, delimitado
por la otra lmina liviana que est en la parte
inferior. (Fig. 64)
FIG. 64 Ubicacin de la barrera radiante ventiladaen techos livianos.
CAMARA DE AIRE
VENTILADA
REVESTIMIENTO BLANCO
TECHO LIVIANO
LAMINA LIVIANA
MATERIAL AISLANTE
HOJA DE ALUMINIO
El caso de un techo con una barreraradiante sin ventilar se muestra en la Figura 65.
3. TECHOS MEDIANTE SISTEMASPASIVOS.
Los techos pasivos son sistemas que tienen
incorporados mecanismos para reducir la
ganancia trmica en los espacios internos. Entre
estos se tienen techos ecolgicos, de aspersin o
goteo, con estanques de agua y con extraccin
de aire. Estos sistemas han demostrado su
eficiencia energtica en diferentes tipos deedificaciones a nivel mundial. Actualmente las
investigaciones continan en el mejoramiento de
estos y en la bsqueda de nuevos sistemas.
FIG. 65 U bi cacin de la barrera radiante noventilada en techos livianos.
CAMARA DE AIRE
NO VENTILADA
REVESTIMIENTO BLANCO
TECHO LIVIANO
LAMINA LIVIANA
MATERIAL AISLANTE
HOJA DE ALUMINIO
A. Techos ecolgicos.Son cubiertas vegetales que se colocan
encima de la impermeabilizacin y material
aislante de un techo pesado. Constan de un
sustrato orgnico de 8 a 12 cm con una cobertura
vegetal, colocada sobre una capa de grava o
fieltro. (Fig. 66)
Las ventajas de este tipo de techo son
numerosas en el aspecto ambiental,
arquitectnico, constructivo y esttico; entre estas
se tiene:
Actan como aislamiento trmico que
equivale a 3 o 4 cm de aislante convencional.
Controlan la radiacin solar, al controlar la
temperatura por evapotranspiracin y fotosntesis
(ms o menos 2C con relacin a la temperatura
ambiente).
COBERTURA VEGETAL
SUSTRATO ORGANICO
FIELTRO SINTETICO
MATERIAL AISLANTE
IMPERMEABILIZACION
TECHO PESADO
FIG. 66 Techo ecolgico.
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Seccin II. Techos. 67
Se produce una renaturalizacin urbana alaportar elementos vegetales y transformacin del
CO2en biomasa.
Mejoran el bienestar trmico en los espacios
internos.
Pueden ser utilizados en la rehabilitacin de
techos macizos.
Protegen la lmina impermeabilizante.
Desde el punto de vista ecolgico son
ampliamente recomendados, ya que se
incorporan nuevas reas verdes y se mejora la
calidad visual y esttica de la ciudad.
B. Techos con aspersin o goteo.
Son sistemas que tienen incorporado en eltecho un mecanismo de goteo o aspersin de
agua. Reducen la ganancia trmica en los
espacios internos a travs del enfriamiento
evaporativo.
C. Techos con estanques de agua.
Este sistema pretende disminuir la
transferencia de calor al interior de los espacios
a travs de depsitos de agua con una
profundidad de 10 a 15 cm cubiertos durante el
da y descubiertos durante la noche. (Fig. 67). Este
sistema actualmente est en experimentacin en
el Instituto de Investigacin de la Facultad deArquitectura de La Universidad del Zulia. (IFA). El
sistema trabaja bajo el criterio de enfriamiento por
radiacin nocturna.
El enfriamiento evaporativo y por radiacin
nocturna, en un clima clido hmedo, hacen
asumir la poca eficiencia de estos tipos de
sistemas. Los resultados en las investigaciones en
esta rea determinarn su capacidad de ahorro
energtico, con relacin a otras alternativas
planteadas como recomendaciones.
D. Techos con sistemas de extraccin de aire.
Estos sistemas que pueden ser de diferentes
tipos (caballetes con sofitos, turbinas y
chimeneas), estn ubicados en la parte alta del
FIG. 67 Techo con estanque de agua.
techo y extraen el aire caliente acumulado en laparte superior de los espacios, arrastrando a
travs de las ventanas el aire ms fresco del
exterior hacia el interior, creando as un
movimiento de aire continuo.
Sistema de caballetes con sofitos: Puede ser
puntual o extenderse a lo largo de la cumbrera
del techo y tiene una proteccin superior para
impedir la entrada de lluvia. Puede tener
incorporado en sus aberturas laterales dispositivos
que permiten cerrar o abrir el sistema,
dependiendo de la orientacin de los vientos o
del sistema de acondicionamiento utilizado
(ventilacin natural o modo mixto). Se requiere
como mnimo 0,92 m2
. de rea ventilada libre porcada 138 m2de techo. Las reas de entrada de
ventilacin deben ser iguales a las salidas. (Fig.
68.)
FIG. 68 Sistema de caballete con sofitos.
8/13/2019 Manual de Recomendaciones Edificaciones
69/165
Seccin II. Techos.68
Sistema de turbina: Est conformado poruna abertura en el techo sobre la cual se ubica
una turbina que extrae el aire caliente del interior
del espacio, al girar ste sobre su eje por medio
de la fuerza del viento. (Fig. 69)
Sistema de chimenea: Es una chimenea