“Los principios bioclimáticos deben aparecer como un ... · Recolección agua de lluvia El agua de lluvia que cae sobre el techo es acumulada en cisternas a nivel del suelo y luego

“Los principios bioclimáticos deben aparecer como un

hábito en la construcción y no como una rareza o una

excepción. Por eso se debe hablar de buenas prácticas y

de buena arquitectura y no de arquitectura singular”

Javier Neila.

Este trabajo consiste en:

• Un análisis, mediante funciones, de la

eficiencia del sistema de recupero de agua

de lluvia para economizar agua de red.

• Un análisis, desde el punto de vista

térmico, de los distintos tipos de muro que

presenta la casa ecológica. Se

complementa con una comparación con los

de una vivienda precaria.

Contenido

La Agencia Ambiental La Plata presenta, con una finalidad

educativa, diversas soluciones que permiten ahorrar recursos y

cuidar el medio ambiente.

Entre ellos se destacan:

_ Sistema de recupero y recirculación de aguas de lluvia

_ Reciclado de edificio ya existente

_ Galerías perimetrales

_ Paneles verdes de control solar

_ Molino eólico

_ Muro Trombe Michel

_ Chimeneas estacionales y paneles solares fotovoltaicos

_ Cielorraso de placas de reciclado de tetra-brick

_ Lecho de infiltración nitrificante

_ Las pinturas utilizadas

_ Equipamiento interior

Dispositivos instalados en la casa ecológica

El aprovechamiento del agua de lluvia

Recolección agua de lluvia

El agua de lluvia que cae sobre el

techo es acumulada en cisternas a

nivel del suelo y luego se almacena en

tanques en altura mediante bombas

eléctricas. Esta cantidad de agua se

utiliza para abastecer a los inodoros,

los cuales permiten realizar descargas

alternativas de 6 litros y 12 litros.

Cálculos: mes de mayo de 2011

FECHA

Precipitación Volumen

recolectado Volumen

recolectado Gasto Volumen

disponible

mm m3/día m3 m3 m3

01/05/2012 Martes 0 0 0 0,216 0

02/05/2012 Miercoles 0 0 0 0,216 0

03/05/2012 Jueves 0 0 0 0,216 0

04/05/2012 Viernes 0 0 0 0,216 0

05/05/2012 Sabado 0 0 0 0 0

06/05/2012 Domingo 0 0 0 0 0

07/05/2012 Lunes 0 0 0 0,216 0

08/05/2012 Martes 4 0,968 0,968 0,216 0,752

09/05/2012 Miercoles 41 9,922 10,89 0,216 10

10/05/2012 Jueves 9 2,178 13,068 0,216 10

11/05/2012 Viernes 0 0 13,068 0,216 9,784

12/05/2012 Sabado 0 0 13,068 0 9,784

13/05/2012 Domingo 0 0 13,068 0 9,784

14/05/2012 Lunes 0 0 13,068 0,216 9,568

15/05/2012 Martes 0 0 13,068 0,216 9,352

16/05/2012 Miercoles 0 0 13,068 0,216 9,136

17/05/2012 Jueves 0 0 13,068 0,216 8,92

18/05/2012 Viernes 4 0,968 14,036 0,216 9,672

19/05/2012 Sabado 0 0 14,036 0 9,672

20/05/2012 Domingo 4 0,968 15,004 0 10

21/05/2012 Martes 10 2,42 17,424 0,216 10

22/05/2012 Miercoles 0 0 17,424 0,216 9,784

23/05/2012 Jueves 0 0 17,424 0,216 9,568

24/05/2012 Viernes 0 0 17,424 0,216 9,352

25/05/2012 Sabado 0 0 17,424 0,216 9,136

26/05/2012 Domingo 0 0 17,424 0 9,136

27/05/2012 Martes 0 0 17,424 0 9,136

28/05/2012 Miercoles 0 0 17,424 0,216 8,92

29/05/2012 Jueves 0 0 17,424 0,216 8,704

30/05/2012 Viernes 0 0 17,424 0,216 8,488

31/05/2012 Sabado 0 0 17,424 0,216 8,272

Gráficos de cálculos de recolección de agua de lluvia en el mes de mayo

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Pre

cip

itació

n [

mm

]

Día del mes

Cantidad diaria de lluvias en La Plata en mayo de 2011

Gráficos de cálculos de recolección de agua de lluvia en el mes de mayo

0

2

4

6

8

10

12

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Vo

lum

en

[m

3]

Día del mes

Cantidad diaria de lluvia caída en el techo

Gráficos de cálculos de recolección de agua de lluvia en el mes de mayo

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Vo

lum

en

[m

3]

Día del mes

Cantidad total de agua de lluvia caída sobre el techo

Gráficos de cálculos de recolección de agua de lluvia en el mes de mayo

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Vo

lum

en

[m

3]

Día del mes

Consumo diario

Gráficos de cálculos de recolección de agua de lluvia en el mes de mayo

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

Vo

lum

en

[m

3]

Días del mes

Volumen diario de agua de lluvia disponible

Agua existente en el tanque durante el mes de mayo

Conclusión:

Se parte del supuesto que el primer día del mes el tanque está vacío

La primera lluvia es el día 8/5 con una precipitación de 0,968 m3.

Hasta esta fecha no hay agua acumulada en el tanque, entonces, el consumo de

agua de los inodoros durante esos días es provisto por la red de agua potable

Luego de la primera precipitación del mes, se logra almacenar más de 216 litros

(consumo diario para 15 personas). A partir de esta fecha se logra abastecer los

inodoros con el sistema de recupero de agua.

Ahorro promedio diario con el sistema de doble descarga:

Consideramos que cada de las 15 personas que trabajan en el establecimiento utiliza 2 descargas diarias de aguas amarillas (6 litros) y una semanal de aguas marrones (12 litros). Además se considera que sábados y domingos no hay consumo, sólo hay personal los 5 dias hábiles.

A continuación se compara el sistema de descarga tradicional con el de doble descarga de LA CASA:

Sistema tradicional: el consumo promedio diario sería de 396 litros (396=15x[12x2+12/5])

Sistema de doble descarga: el consumo promedio diario de agua es de 216 litros (216=15x[6x2+12/5]).

En las condiciones supuestas arriba, el horro diario promedio de agua resulta ser:

396 litros - 216 litros = 180 litros

Si comparamos el sistema tradicional con el sistema de dos descargas alternativas, el ahorro de agua potable que produce este último será.

180 litros, los días que no hay agua de lluvia en el tanque de reserva. Los inodoros son abastecidos con agua potable.

396 litros, los días en que hay reserva suficiente de agua de lluvia en el tanque.

Una canilla que pierde ¼ lt cada 30 segundos durante las 24 horas produce una pérdida diaria de 720 litros (720=0,25x[24x60x60/30]).

Análisis térmico de distintos dispositivos pasivos

Conducción

T1 > T2

R = [m² C/W] Resistencia térmica de la placa

R es la resistencia que ofrece la placa a la conducción de calor

Transmisión del calor:

Conducción de calor:

qcond = ΔT = ΔT [W/m2]

L/k R

L

ΔT = diferencia entre temperaturas de las superficies de la placa.

L = espesor de la placa

k = conductibilidad térmica del material de la placa

La diferencia de temperatura

Conductibilidad de los materiales

La transmisión del calor depende de:

Es necesario conocer la temperatura

exterior de diseño llamada temperatura

mínima de diseño (TDMN) que se

obtiene para cada localidad del país

mediante la norma IRAM 11603.

Ciudad de la plata (zona III b) :

TDMD = 21,5 para verano

TDMD = 5,7 para invierno

Temperaturas:

Planta del proyecto casa ecológica

Muro VIEJO

Muro NUEVO

N

Conducción del calor en muros (verano)

Calculo para verano: ∆t = 23ºC - 21,5ºC = 1,5ºC

CASA ECOLOGICA:

• Muro Bloque cerámico (muro nuevo) espesor = 22cm (2cm+18cm+2cm)

𝑄 =1,5 °𝐶

0,02 𝑚1,163 𝑊/(𝑚 °𝐶)

+0,18 𝑚

0,523 𝑊/(𝑚 °𝐶)+

0,02 𝑚1,163 𝑊/(𝑚 °𝐶)

= 3,96 𝑊/𝑚2

𝑅 = 0,379 𝑚2 °𝐶/𝑊

𝐾 =1

𝑅 = 2,641

𝑊

𝑚2 °𝐶

• Muro ladrillo común (muro viejo) espesor = 28cm (2cm+24cm+2cm)

𝑄 =1,5º𝐶

0,02 𝑚1,163 𝑊/𝑚. 𝐶

+0,24 𝑚

0,907 𝑊/𝑚. 𝐶+

0,02 𝑚1,163 𝑊/𝑚. 𝐶

= 5,017 𝑊/𝑚2

𝑅 = 0,299 𝑚2 °𝐶/𝑊

𝐾 =1

𝑅 = 3,344 𝑊/𝑚2. 𝐶

CASA PRECARIA:

• Tabique de chapa

Tabique de chapa esp.= 0,002m

𝑄 =1,5º𝐶

0,002𝑚110𝑤/𝑚2. 𝐶

= 83,33𝑤/𝑚2

𝑅 =∆𝑡

𝑄 =

1,5º𝐶

83,33 𝑤/𝑚2. 𝐶= 0,018𝑚. 𝐶/𝑤

𝐾 =1

𝑅 =

1

0,018= 55,55𝑤/𝑚2. 𝐶

• Tabique de chapa con poliestireno expandido esp.= 2mm chapa

2cm poliestireno

𝑄 =1,5º𝐶

0,002𝑚110𝑤/𝑚2. 𝐶

+0,02𝑚

0,0344𝑤/𝑚2. 𝐶

= 2,68𝑤/𝑚2

𝑅 =∆𝑡

𝑄 =

1,5º𝐶

2,68 𝑤/𝑚2. 𝐶= 0,55𝑚. 𝐶/𝑤

𝐾 =1

𝑅 = 1,81𝑤/𝑚2. 𝐶

Conductibilidad de los materiales - Cálculos verano

Si bien puede ser calculado así, como R no

depende de Δt resulta más claro expresarlo en

término de factores geométricos y físicos (k)

Calculo para inverno: ∆t = 23ºC – 5,7ºC = 17,3ºC

CASA ECOLOGICA:

• Muro Bloque cerámico (muro nuevo) esp = 22cm (2cm+18cm+2cm)

𝑄 =17,3º𝐶

0,02𝑚1,163𝑤/𝑚2. 𝐶

+0,18𝑚

0,523𝑤/𝑚2. 𝐶+

0,02𝑚1,163𝑤/𝑚2. 𝐶

= 45,4𝑤/𝑚2

𝑅 =∆𝑡

𝑄 =

17,3º𝐶

45,4 𝑤/𝑚2. 𝐶= 0,38𝑚. 𝐶/𝑤

𝐾 =1

𝑅 = 2,63𝑤/𝑚2. 𝐶

• Muro ladrillo común (muro viejo) esp= 28cm (2cm+24cm+2cm)

𝑄 =17,3º𝐶

0,02𝑚1,163𝑤/𝑚2. 𝐶

+0,24𝑚

0,907𝑤/𝑚2. 𝐶+

0,02𝑚1,163𝑤/𝑚2. 𝐶

= 57,46𝑤/𝑚2

𝑅 =∆𝑡

𝑄 =

17,3º𝐶

57,46 𝑤/𝑚2. 𝐶= 0,3𝑚. 𝐶/𝑤

𝐾 =1

𝑅 = 3,33𝑤/𝑚2. 𝐶

Conductibilidad de los materiales - Cálculos Invierno

CASA PRECARIA:

• Tabique de chapa sin aislación esp.= 0,002m

𝑄 =17,3º𝐶

0,002𝑚110𝑤/𝑚2. 𝐶

= 951500𝑤/𝑚2

𝑅 =∆𝑡

𝑄 =

17,3º𝐶

951500𝑤/𝑚= 0,000018𝑚. 𝐶/𝑤

𝐾 =1

𝑅 =

1

0,000018𝑚2. 𝐶= 55000𝑤/𝑚2. 𝐶

• Tabique de chapa con poliestireno expandido esp.=2mm chapa

2cm poliestireno

𝑄 =17,3º𝐶

0,002𝑚110𝑤/𝑚2. 𝐶

+0,02𝑚

0,0344𝑤/𝑚2. 𝐶

= 29,75𝑤/𝑚2

𝑅 =∆𝑡

𝑄 =

17,3º𝐶

29,75 𝑤/𝑚2. 𝐶= 0,58𝑚. 𝐶/𝑤

𝐾 =1

𝑅 = 1,72𝑤/𝑚2. 𝐶

Conductibilidad de los materiales - Cálculos Invierno

Conductibilidad de los materiales - Cuadro comparativo

Tipo de Muro

Condición Verano Invierno Verano Invierno Verano Invierno Verano Invierno

Q 0,38 w/m2 57,46 w/m2 1,027 w/m2 45,4 w/m2 83,33 w/m2 951500 w/m2 2,68 w/m2 29,75 w/m2

R 1,027 mC/w 0,3 mC/w 0,39 mC/w 0,38 mC/w 0,018 mC/w 0,000018 mC/w 0,55 mC/w 0,58 mC/w

K 0,97 w/m2C 3,33 w/m2C 2,56 w/m2 C 2,63 w/m2C 55,55 w/m2C 55000 w/m2C 1,81 w/m2C 1,72 w/m2C

Casa Ecológica Casa Precaria

Muro ladri l lo común Muro bloque ceramico Muro de chapaMuro de chapa y pol iesti reno

expandido

Conclusión:

Cuánto mayor es el q quiere decir que el muro pierde más calor,

por lo tanto es menos conveniente. En invierno pierde calor y en verano

deja pasar el calor del exterior.

En el caso de la vivienda precaria, con muy poco costo se

puede mejorar un montón.

Modificar valores

El sol recorre un arco en el cielo, que nace en el cuadrante este y

muere en el oeste y que al mediodía, el sol está más alto en verano

que en invierno. Para precisar estas diferentes posiciones existe un

sistema de coordenadas astronómicas que se utilizan para medir los

ángulos de incidencia de los rayos solares sobre los paramentos.

Los ángulos de los rayos solares varían con las diferentes

estaciones del año, diferentes horas del día y distintas latitudes.

Protección solar GALERIAS

Protección solar Muro verde Los paneles verdes para control solar se han diseñado como un

conjunto conformado por una base de malla de hierro, sobre las que

crecen enredaderas de hojas caducas, que regulan el paso de los

rayos solares. La enredadera posee abundante follaje en verano que

actúa como un filtro a la penetración solar. En el otoño pierden su

follaje permitiendo un mayor paso de los rayos solares. En invierno

se da su máxima transparencia con la pérdida total de sus hojas que

la convierten en un elemento absolutamente transparente. La

primavera hará que el follaje verde brote y con él, la cobertura de los

rayos se irá incrementando, hasta llegar a su máximo nivel de

protección en el verano.

La especie de enredadera plantada es Campsis grandiflora. De rápido

crecimiento, de tallo leñoso y hojas caducas compuestas divididas en

folíolos grandes. Bordes aserrados y color verde brillante. Se la

cultiva especialmente por su espectacular floración de verano, en

racimos colgantes rojos o rojo anaranjado en forma de trompeta.

Bibliografia

• Apuntes de la catedra

• Norma IRAM 11.549: Acondicionamiento térmico de edificios.

• Norma IRAM 11.601:

Acondicionamiento térmico de edificios. Propiedades térmicas de los componentes y

elementos de la construcción en régimen estacionario.

• Norma IRAM 11.603:

Acondicionamiento térmico de edificios. Clasificación bioambiental de la República

Argentina.

• Norma IRAM 11.605:

Acondicionamiento térmico de edificios. Condiciones de habitabilidad en edificios.

• http:// es.wikipedia.org/wiki/La_Plata

• http://www.facebook.com/CasaEcologicaLaPlata