Confort Termico

Sector de Acondicionamiento Ambiental - Escuela de Arquitectura – FAU/UCV ASIGNATURA: CLIMA Y DISEÑO Prof. Luis Rosales (IDEC/FAU/UCV)

TEMA 1: CONFORT TÉRMICO INTRODUCCIÓN Cuando se diseña una edificación una de las exigencias primordiales es que las personas que en ella se encuentren se sientan térmicamente confortables. En términos generales, que no sientan ni frío ni calor. En el diseñotérmico (bien sea éste pasivo o sustentado en sistemas activos de climatización) el confort térmico es la exigencia de habitabilidad a cumplir. Alcanzarlo es esencial para el bienestar y la productividad. Se requiere por tanto conocer los fenómenos físicos, fisiológicos y psicológicos relacionados con la sensación térmica, las variables ambientales y de otra índole que la afectan y la manera deestimarla a los efectos de valorar con bases operativas y de cara al diseño un espacio arquitectónico. LOS ÓRGANOS SENSITIVOS DE CALOR Y FRÍO Los corpúsculos del tacto son ensanchamientos de forma ovoide, formados por ramificaciones aplanadas del nervio sensitivo (discos táctiles), células de sostén y una cubierta epitelial. Hay distintas clases de corpúsculos: unos perciben el contacto, otros lapresión, otros el frío y otros el calor. Por la forma en que están distribuidos en el cuerpo, hay zonas especialmente sensibles a alguna sensación específica. Los puntos sensibles al frío (bulbos de Krause) suman aproximadamente 150 mil y están más concentrados en las zonas de las mejillas, la nariz, el dorso, las manos y el pecho, ubicándose a unos 0.5 mm de la superficie de la piel. Los puntossensibles al calor (órganos de Ruffini) son aproximadamente 16 mil y se encuentran algo más profundamente en la piel, sobre todo en los labios, la nariz, el mentón, el pecho, la cabeza y los dedos y su reacción es más lenta que la de los puntos sensibles al frío. LOS MODOS DE INTERCAMBIO DE CALOR ENTRE EL CUERPO HUMANO Y SU ENTRONO El cuerpo humano recibe calor del ambiente o lo emite hacia él en primerainstancia mediante los tres mecanismos básicos de intercambio de calor entre los cuerpos: conducción, convección y radiación. Estos pueden estimarse usando unidades energéticas, específicamente el vatio (W), que es una unidad de potencia energética (W=J/s: cantidad de energía desplegada en joules cada segundo). La conducción y la convección son intercambios de calor sensible (calor que se puedemedir directamente con un termómetro) mientras que la radiación implica una transformación de energía: parte de la radiación electromagnética que incide en la piel se transforma al interior de ésta en calor y, recíprocamente, parte del calor del cuerpo se trasforma en radiación electromagnética que se emite al entorno. De hecho, todo cuerpo emite radiación electromagnética en cantidad proporcional asu temperatura. Un ejemplo palmario es el sol. Éste se encuentra en su interior a unos 1.5 millones de ºC, por lo que emite gran cantidad de radiación, parte de la cual conforma la luz visible. En la Tierra, una porción de esa radiación al incidir en las personas se transforma en ellas en calor. De igual forma, una pared o una persona emiten radiación electromagnética, aunque en menor cantidadque el sol y de mayor longitud de onda (en la parte del espectro no visible del infrarrojo). Si esa persona se hallase cerca de dicha pared estando esta última más caliente, la pared emitiría mayor cantidad de radiación hacia la persona que la persona hacia la pared, lo que resultaría en un calentamiento de la persona y un enfriamiento de la pared. Si en cambio fuese la persona la que estuviese máscaliente, el intercambio radiativo neto causaría un enfriamiento de la persona y un calentamiento de la pared (nota: más adelante se verá que ese intercambio depende aún de otros factores). Un cuarto mecanismo no menos importante es la evaporación, proceso que implica un cambio de fase en el que se disipa energía térmica. A la cantidad de energía potencialmente contenida en el agua para su...