Curso acustica climatizacion DUOC-S12013-PabloMartinezDuarte

Semestre 1 2013
ACUSTICA Y CLIMATIZACION
PABLO MARTINEZ DUARTE

e a p
Pablo Martínez Duarte
Arquitecto y Diseñador Gráfico

espacio ambiente percepción
e a p

espacio ambiente percepción
espacio.

(Del
lat.
spa$um).

1.
m.
Extensión
que

con5ene
toda
la

materia
existente.

ambiente.

(Del
lat.
ambĭens,
-‐
en.s
'que
rodea
o

cerca').

2.
m.
Aire
o

atmósfera.

3.
m.
Condiciones
o

circunstancias
<sicas,

sociales,
económicas,

etc.,
de
un
lugar,
de

una
reunión,
de
una

colec5vidad
o
de
una

época.

percepción.

(Del
lat.
percep$o,
-‐
ōnis).

2.
f.
Sensación

interior
que
resulta

de
una
impresión

material
hecha
en

nuestros
sen5dos.

e
ap
(YO)
DISEÑADOR

LUGAR
HOMBRE

e a p
espacio.

• Dimensiones

espaciales

• Usos
(des5no
o

programa)

• Forma

• Etc.

ambiente.

• Formas

• Texturas

• Color

• Iluminación

• Gráﬁca
interior

• Mobiliario

• AcúsEca

• Clima5zación

Percepción.

• Olfato

• Vista

• Gusto

• Oído

• Tacto

La acústica
Una medida del
ambiente y generatriz
de un proyecto.
Una problemática a
solucionar con
respecto a la
percepción y la
experiencia en el
usuario

CONTEXTO HISTORICO
La primera referencia escrita
sobre la acústica de los recintos
pertenece al arquitecto
romano VITRUBIO. Por
ejemplo, Vitrubio sugiere
incorporar en algunos sitios de
la zona del público ollas que
incrementaran la resonancia
y así mejorar la acústica del
lugar.

PARAMETROS
Reverberación
Claridad
Inteligibilidad
Definición

DEFINICION
La acústica arquitectónica
estudia el control acústico en
locales y edificios, bien sea
para lograr un adecuado
aislamiento acústico entre
diferentes recintos, o para
mejorar el acondicionamiento
acústico en el interior de
locales.

APLICACIONES
Auditorios
Salas de concierto
Salas de ensayo
Iglesias
entre otros.

e
Alturas y largos de la sala
a
La ceremonia y el rito en
cuanto a la palabra y la
música
p
Recepción clara y nítida
desde el primer al ultimo
oyente
Iglesia de Santa María del Mar (Barcelona) Sala de ensayo Vivienda
e
Magnitudes acotadas de
una sala con la cabida de
los instrumentos
a
La música
p
Claridad y definición de
cada instrumento. La
aislación del sonido al
exterior
e
Diversidad de recintos con
distintos usos
a
El habitar residencial. La
intimidad y privacidad de
cada recinto
p
La aislación entre recintos

Biblioteca Campus Lo
Contador PUC

Alexander Calder
Escultor. Estadounidense
NUBES DE CALDER
AULA MAGNA. Universidad Central de Venezuela
Paneles de madera y chapa (22)
Nubes de colores que cuelgan
Reflectan el sonido del auditorio
Soporte sonoro de la acústica
Mejor acústica de Latinoamérica.

ACUSTICA

Espacio
AcusEco

RENATO
DALENCON

Referencia
bibliográﬁca

Los
estudiantes
recogieron
de
diversos

espacios
-‐construidos
o
naturales-‐
un
conjunto

de
observaciones
capaces
de
caracterizar
el

espacio
desde
el
punto
de
vista
acús5co.
En
un

trabajo
de
introducción
se
buscó
documentar

los
modos
específicos
en
que
se
dan
calidades

acús5cas
en
el
espacio
construido
(Figs
02
y

03).
Ello
incluyó
observar
en
torno
a
que
es

posible
una
relación
entre
calidades
acús5cas
y

la
definición

del
espacio.
Al
mismo
5empo
requería

desarrollar
herramientas
de
representación

capaces
de
dar
cuenta
de
lo
observado.
Claves

resultaron
ser
el
volumen
del

espacio,
las
texturas,
la
forma
de
las

superficies
que
lo
configuran,
la
fuente
que

emite
el
sonido
y,
muy
frecuentemente,
la

coincidencia
o
descalce
de
los
es[mulos

sonoros
y
los
visuales.

Mapping
inteligibilidad
de
los
mensajes
en
corte.

Propuesta
de
reciclaje
Teatro
Avenida
Italia
esquina
Avenida
Francisco
Bilbao.

Fuente
Álvaro
Urru.a

Redeﬁnición
dimensiones
acúsEcas

Parque
Bustamante,
San.ago.

Fuente:
Álvaro
Urru.a

ACUSTICA

ATHANASIUS
KIRCHER

(1602-‐1680).

LAS
PAREDES
TIENE
OIDO

Calidad
audible
del
espacio
representada
en
Phonungia
Nova
de
Athanasius
Kirchner.

Fuente:
Leitner,
Conrads,
1

Athanasius
Kircher

(1602-‐1680)

Mientras
estudiaba
en
Roma,
Kircher

construyó
un
tubo
de
latón
que
va
desde

su
habitación
hasta
el
vigilante
de
la

puerta
para
permiEr
la
comunicación
de

los
mensajes.

Inves5gación
de
Kircher
en
el
sonido
lo

llevó
a
creer
que
el
sonido
era
el

contrapunto
terrenal
a
la
luz
celesEal.

Para
demostrar
este
concepto,
Kircher

desarrolló
una
"audiencia
obje5vo"
o

"bocina",
que
hizo
sonidos
distantes

parecen
cerca,
al
igual
que
un
telescopio

hace
con
vistas
lejanas.

Estas
propiedades
observadas
fueron
llevadas
de
las
galerías
de
murmullos
-‐
que
casual
o

deliberadamente
generaban
focos
para
oír
conversaciones
secretas-‐
a
espacios
con
oídos

-‐
bocinas
que
atravesaban
los
ediﬁcios
y
alcanzaban
todos
sus
rincones.

UNIDADES

U
1

CONDICIONES
DE
ACÚSTICA
EN
AMBIENTES

36
Hrs.

U
2

CONDICIONES
DE
CLIMATIZACIÓN
EN
AMBIENTES

32
Hrs.

1.
Caracterís5cas
del
sonido

•

Generación

•

Propagación

•

Reverberación

2.
Sonido

•

Frecuencia

•

Espectro

•

Nivel

•

Bandas
de
longitud
de
onda

3.
Instrumental
para
medir
el
ruido

4.
Propiedades
de
absorción
acús5ca
de
un
material
con
el
coeﬁciente
de
absorción
alfa

5.
Reves5mientos
de
interiores

•

Materiales
absorbentes
porosos,
resonadores.

•

Materiales
reﬂectores
y
difusores.

6.
Transmisión
del
sonido,
a
través
de
los
materiales
y
aéreo.

CONDICIONES
DE
ACÚSTICA
EN
AMBIENTES

UNIDAD
1

7.
Efectos
del
ruido
en
las
personas.

•

Fisiológicos

•

Sicológicos

8.
Índice
de
reducción
sonora
Rw

9.
Aislación
Interior

•

Puertas

•

Ventanas

•

Pisos

10.
Soluciones
para
los
divisorios
de
un
recinto
en
función
del
nivel
de
ruido
necesario
en

el
interior
versus
el
ruido
proveniente
del
exterior.

11.
Ordenanza
general
de
Urbanismo
y
Construcción
(Reglamentación
acús5ca)

12.
Listado
de
Soluciones
Construc5vas
del
Minvu
(Para
aislamiento
acús5co)

13.
Decreto
Supremo
N°
146
del
Minsegpres

UNIDAD
1

CONDICIONES
DE
ACÚSTICA
EN
AMBIENTES

1.
Calorimetría

•

Unidades
fundamentales

•

Teoría
del
calor

•

Equilibrio
térmico

•

Energía
térmica
y
temperatura

•

Capacidad
térmica

•

Conservación
de
la
energía

•

Calor
especíﬁco

2.
Aplicaciones
del
calor

•

Dilatación
lineal

•

Dilatación
del
área

3.
Transferencia
de
calor

•

Conducción

•

Radiación

•

Convección

CONDICIONES
DE
CLIMATIZACION
EN
AMBIENTES

UNIDAD
2

4.
Calefacción
central
por
radiadores.

5.
Calefacción
central
por
piso
radiante

6.
Carga
Térmica

•

Pérdidas
de
calor

•

Aportes
de
calor

7.
Cálculo
pérdidas
de
calor

•

Seleccionar
el
calefactor
adecuado

8.
Equipos
de
aire
acondicionado

•

Tipo
Casele

•

Ventana

•

Split

•

Mul5
Split

•

Fan
&
Coil
(Ductos)

UNIDAD
2

CONDICIONES
DE
CLIMATIZACION
EN
AMBIENTES

1.
CaracterísEcas
del
sonido

•

Generación

•

Propagación

•

Reverberación

ACUSTICA

ACUSTICA

2.
Sonido

•

Frecuencia

•

Espectro

•

Nivel

•

Bandas
de
longitud
de
onda

ACUSTICA

3.
Instrumental
para
medir
el
ruido

ACUSTICA

Todo equipo utilizado para medir el ruido consta de:
Transductor (micrófono)
Sección de análisis y procesado de señal
Unidad de visualización
1. Sonómetro
2. Dosímetro
3. Analizador de frecuencias
4. Calibrador

ACUSTICA

Cel-440 Quist 1900-2900 Tes-1352A
Arrakis
SC-20C
Cesva
SC-160

ACUSTICA

4.
Propiedades
de
absorción
acúsEca
de
un
material

con
el
coeﬁciente
de
absorción
alfa

Absorción
acúsEca

La
absorción
sonora
de
un
material
se
expresa
con
el
coeficiente
de
absorción
acús5ca,
α,
alfa,
como
una

función
de
la
frecuencia.
a
se
ex5ende
desde
0
(reflexión
total)
hasta
1.00
(absorción
total).

absorción
sonora
de
un
material

COEFICIENTE
DE
ABSORCIÓN
ACÚSTICA
α
desde
0
(reflexión
total)
hasta
1.00
(absorción
total).

1.
Energía
transmiEda

2.
Construcción
de
energía

3.
Incidente
de
energía

4.
Energia
reﬂejado

UNA
ONDA
DE
SONIDO
CHOCA
CON
UNA
DE
LAS
SUPERFICIES
DE
UNA
HABITACIÓN

El
nivel
de
la
energía
conver5da
en
energía
caloríﬁca
depende
de
las
caracterís5cas
de

la
absorción
acús5ca
del
material.

ACUSTICA

5.
RevesEmientos
de
interiores

•

Materiales
absorbentes
porosos,
resonadores.

•

Materiales
reﬂectores
y
difusores.

Resonant
Chamber
es
un
proto5po
basado
en
la
idea
de

"Origami
Rígido"
para
crear
una
envolvente
acús5ca

dinámica
que
se
transforma
permi5endo
adaptarse
a
las

condiciones
acús5cas
necesarias.
Esta
estructura
está

formada
por
una
serie
de
paneles
triangulares
plegables,

con
materiales
absorbentes
y
reﬂectantes,
junto
con

sensores
y
disposi5vos
electrónicos.

Los
materiales
empleados
para
la
realización
de
estos

pliegues
son
tres:
tableros
contrachapados
de
bambú
que

reﬂejan
el
sonido,
polipropileno
poroso
para
absorberlo
y

unos
paneles
perforados
que
funcionan
a
modo
de

altavoz.
Con
todo
esto
y
la
posibilidad
de
cambio
de
la

estructura
los
diseñadores
pretenden
conseguir
un

sistema
capaz
de
ajustar
sus
propiedades
en
respuesta
a

unas
condiciones
acús5cas
cambiantes.

ACUSTICA

6.
Transmisión
del
sonido

a
través
de
los
materiales
y
aéreo.

ACUSTICA

7.
Efectos
del
ruido
en
las
personas.

•

Fisiológicos

•

Sicológicos

ACUSTICA

8.
Índice
de
reducción
sonora
Rw

El
término
aislamiento
acús5co
se
u5liza

cuando
se
desea
minimizar
la
transmisión
del

ruido
generado
en
el
exterior
o
en
un

ambiente,
a
otros
locales
y
es
función
de
los

elementos
separatorios.
El
índice
de
reducción

acúsEca
(Rw)
es
una
medida
de
laboratorio

que
caracteriza
el
aislamiento
acúsEco
de
un

material
o
sistema
construc5vo.
Es
producto

de
mediciones
y
se
expresa
en
la
unidad
dB.

ACUSTICA

9.
Aislación
Interior

•

Puertas

•

Ventanas

•

Pisos

ACUSTICA

10.
Soluciones
para
los
divisorios
de
un
recinto

en
función
del
nivel
de
ruido
necesario
en
el
interior

versus
el
ruido
proveniente
del
exterior.

Edificio
TVN,
Televisión
Nacional
de
Chile

Bellavista
0990,
Providencia,
San5ago

Gubbins
Arquitectos

Asesor
Ingeniero
Acús5co:
Mario
Huaquín

Mora

El
diseño
de
este
edificio
es
el
resultado
de
la

coordinación
de
diversas
disciplinas,
ya
que
un

edificio
de
tan
alta
complejidad,
como
un
canal

de
televisión,
concebido
como
el
más
moderno

de
América
la5na,
incorporó
diversos

adelantos
tecnológicos
del
campo
de
la

comunicación
audiovisual
y
consideraciones

construc5vas
que
fueron
clave
en
su

concepción
como
obra.

¿En
qué
consiste
Panel
Sonoglass
(descripción
del
producto,
su
composición
y

funcionalidad)?

Panel
Sonoglass®,
es
un
panel
de
ﬁbra
de
vidrio
de
alta
densidad
cubierto
con
una

tela
con
retardante
ante
el
fuego,
de
diferentes
colores,
y
fundamentalmente
es
un

buen
absorbente
acús5co
NRC.

¿Cuáles
son
sus
principales
caracterísEcas
y
ventajas?

Es
de
rápida
instalación
versá5l
porque
se
puede
instalar
en
cualquier
superﬁcie,

sea
directamente
al
hormigón
o
tabiques,
planos
o
curvos.
Es
una
alterna5va

acús5ca
de
terminación
ofreciendo
a
los
Arquitectos
y
Diseñadores
dis5ntos

colores
para
su
aprobación
como
producto
de
terminación.
Como
panel
entelado

es
la
mejor
alterna5va
de
rápida
instalación,
para
lograr
un
confort
acús5co
en

recintos
que
requieran
acondicionamiento
acús5co
interior.

¿Cuáles
son
sus
aplicaciones?

Se
puede
aplicar
como
complemento
de
otros
materiales
acús5cos
en
estudios
de

TV,
salas
de
control,
estudios
de
grabación,
de
Radios,
teatros,
gimnasios,
salones

de
clases,
salas
de
conferencias.

¿En
qué
proyectos
ha
sido
uElizado?

Lo
hemos
u5lizado
en
Estudios
de
TV
como
TVN,
en
la
quinta
Vergara
en
sector

audio
e
iluminación,
estudios
de
grabación
y
Radio
permanentemente.

ACUSTICA

11.
Ordenanza
general
de
Urbanismo
y
Construcción

(Reglamentación
acús5ca)

ACUSTICA

12.
Listado
de
Soluciones
ConstrucEvas
del
Minvu

(Para
aislamiento
acús5co)

ACUSTICA

13.
Decreto
Supremo
N°
146
del
Minsegpres

Decreto
supremo
146

El
Decreto
Supremo
N°
146/97
del
Ministerio

Secretaría
General
de
la
Presidencia,
publicado

en
el
diario
oficial
el
17
de
noviembre
de
1998,

es
la
primera
norma
ambiental
promulgada

por
el
mecanismo
de
dictación
de
Normas
de

Calidad
Ambiental
y
Emisión
de
Ruidos

Molestos
Generados
por
Fuentes
Fijas,

elaborada
a
par5r
de
la
revisión
de
la
norma

de
Emisión
Contenida
en
el
Decreto
Supremo

N°
286,
de
1984,
del
Ministerio
de
Salud.

Esta
norma
establece
los
niveles
máximos

permisibles
de
presión
sonora
corregidos

(NPC)
y
los
criterios
técnicos
para
evaluar
y

calificar
la
emisión
de
ruidos
molestos

generados
por
fuentes
fijas
hacia
la

comunidad,
tales
como
ac5vidades

industriales,
comerciales,
recreacionales,

ar[s5cas
u
otras.

En
la
norma
se
establecen
cinco
zonas,
las

cuales
son
definidas
de
acuerdo
a
los
Planes

Reguladores
Comunales
existentes:

Ruido
Estable:
Es
aquel
ruido
que
presenta

fluctuaciones
de
nivel
de
presión
sonora,
en

un
rango
inferior
o
igual
a
5dB(A)
Lento,

observado
en
un
período
de
Eempo
igual
a
un

minuto.

Ruido
Fluctuante:
Es
aquel
ruido
que
presenta

fluctuaciones
de
nivel
de
presión
sonora
en

un
rango
superior
a
5dB(A)
Lento
en
un

intervalo
no
menor
a
un
minuto.

Ruido
Imprevisto:
Es
aquel
ruido
fluctuante

que
presenta
una
variación
de
nivel
de

presión
sonora
superior
a
5dB(A)
Lento
en
un

intervalo
no
menor
a
un
segundo.

Ruido
de
Fondo:
Es
aquel
ruido
que
prevalece

en
ausencia
del
ruido
generado
por
la
fuente

fija
a
medir.

Ruido
Ocasional:
Es
aquel
ruido
que
genera

una
fuente
emisora
de
ruido
disEnta
de

aquella
que
se
va
a
medir,
y
que
no
es

habitual
en
el
ruido
de
fondo.

1.
CaracterísEcas
del
sonido

1.1
GENERACION

FÍSICA
DEL
SONIDO
TICA
ACUS

GENERACION
DEL
SONIDO

ONDAS
SONORAS
FENÓMENO
VIBRATORIO

TRANSMITIDO
EN
FORMA
DE
ONDAS

SONIDO

GENERACION
DEL
SONIDO

FUENTES
DE
SONIDO
Necesario que vibre alguna
fuente

AMBIENTE,
INSTRUMENTO,
EL
HABLA,
ETC

COMO SE GENERA EL SONIDO

CONJUNTO
DE

SENSACIONES

onda
PERTURBACIÓN QUE
TRANSPORTA ENERGÍA
se P R O P A G A
EN EL TIEMPO Y ESPACIO

una onda
PROPAGA ENERGÍA
NO
MATERIA

La onda tiene una VIBRACIÓN de
FORMA ONDULADA
inicia en un punto y continúa hasta que choca con otro cuerpo.

pueden propagarse en el VACÍO
ondas ELECTROMAGNÉTICAS

necesitan de un MEDIO MATERIAL
ondas MECANICAS

1.
CaracterísEcas
del
sonido

1.2
PROPAGACION

Las ondas mecánicas
REQUIEREN
MEDIO
ELÁSTICO
para PROPAGARSE

El medio elástico
SE DEFORMA y
SE RECUPERA
vibrando al paso de la onda.

El
sonido
a
través
de
medios
materiales,

SÓLIDOS,
LÍQUIDOS
O
GASEOSOS

pero
NUNCA
A
TRAVÉS
DEL
VACÍO

se
propaga
a
DIFERENTES
VELOCIDADES

en
medios
de
dis5nta
densidad

5.930
m/s

1.509,7
m/s

MAYOR VELOCIDAD EN
LIQUIDOS Y
SOLIDOS
QUE GASES

CARACTERISTICAS
ONDAS MECANICAS

DIFRACCION
SOBRE UNA ABERTURA
O UN OBSTÁCULO QUE
IMPIDE SU
PROPAGACIÓN, TODOS
LOS PUNTOS DE SU
PLANO SE CONVIERTEN
EN FUENTES
SECUNDARIAS DE
ONDAS, EMITIENDO
NUEVAS ONDAS,
DENOMINADAS ONDAS
DIFRACTADAS.

EFECTO DOPPLER
APARENTE CAMBIO DE
FRECUENCIA DE ONDA
PRESENTADO POR UNA
FUENTE DE SONIDO
CON RESPECTO A SU
OBSERVADOR

INTERFERENCIA
DOS O MÁS ONDAS SE
SUPERPONEN PARA
FORMAR UNA ONDA
RESULTANTE DE
MAYOR O MENOR
AMPLITUD

REFLEXION
REFLEJA CUANDO SE
ENCUENTRA CON UN
OBSTÁCULO QUE NO
PUEDE TRASPASAR NI
RODEAR.

REFRACCION
CAMBIO DE DIRECCIÓN
QUE EXPERIMENTA
UNA ONDA AL PASAR
DE UN MEDIO
MATERIAL A OTRO

1.
CaracterísEcas
del
sonido

1.3
REVERBERACION

fenómeno producido por la REFLEXIÓN

El CONJUNTO de dichas REFLEXIONES constituye el
CAMPO
REVERBERANTE

El PARÁMETRO que permite cuantificar el grado de reverberación
de una sala
TIEMPO DE
REVERBERACION
(TR)

Los materiales altamente
reflectivos, como el concreto,
cerámicas, ladrillo o vidrio,
incrementan el tiempo de
reverberación debido a su rigidez.
El tipo de SUPERFICIE determina cuanta energía se pierde en cada
reflexión.
Los materiales absorbentes,
como cortinas, alfombras y la
gente, reduce el tiempo de
reverberación.

En salas utilizadas para conferencias, la
claridad es primordial, y deben situarse
suficientes elementos absorbentes para
disminuir el tiempo de reverberación lo
más posible.
El valor óptimo del tiempo de reverberación depende del
uso que tenga la sala

Si producimos un sonido frente a un
obstáculo y el tiempo transcurrido entre la
emisión de nuestro sonido y la recepción
del sonido reflejado es mayor o igual a una
décima de segundo
0,1 seg o más (0,2 - 0,3 - …)
El oído es capaz de distinguir dos sonidos
si llegan separado
NUESTRO OÍDO PERCIBIRÁ DOS SONIDOS DISTINTOS (ECO).

Como la velocidad del sonido en el aire es de 340 m/s (a 15 °C), recorrerá 34 m
en una décima de segundo. Por tanto, para que se produzca el eco el obstáculo
debe estar situado, como mínimo, a 17 m del foco emisor. De forma que el sonido
recorrerá 17 m para ir y otros 17 m al volver el sonido reflejado

REVERBERACIONREVERBERACIONREVERBERACIONREVERBERACION

El oído percibirá un solo sonido
prolongado, fenómeno conocido como
reverberación.
Menor a 0,1 seg
el sonido emitido y el reflejado sea
NUESTRO OÍDO PERCIBIRÁ UN SONIDO PROLONGADO

Como la velocidad del sonido en el aire es de 340 m/s (a 15 °C), recorrerá 34 m
en una décima de segundo. Por tanto, para que se produzca la reverberación, el
obstáculo debe estar a menos de 17 m; en este caso, el sonido inicial y el
reflejado se solapan, y resulta difícil comprender el sonido emitido.

Locutorio de radio de 0.2 a 0.4
Sala para la voz de 0.7 a 1.0
Cine de 1.0 a 1.2
Teatro de 0.9
Teatro de Ópera de 1.2 a 1.5
Sala de conciertos de cámara de 1.3 a 1.7
Sala para música barroca y clásica de 1.6 a 1.8
Sala de conciertos de música sinfónica de 1.8 a 2.0
Iglesia o Catedral de 2.0 a 4.0 como óptimo
pero llegando hasta 8
segundos en ciertas catedrales.
Tiempos de reverberación
ÓPTIMOS
para diferentes usos de los locales (medidos en segundos)

VTotal de la sala = 148.28m3
STotal de la sala =174.75m2

PAREDES PLACA DE YESO
TECHO PLACA DE YESO
SUELO PARQUET
VENTANA CRISTAL
PUERTA MADERA
DIMENSIONES
PLACA DE YESO 127.47 m2
MADERA 1.76 m2
PARQUET 41.19 m2
CRISTAL 4.33 m2
MATERIALIDADES

COEFICIENTE
DE
ABSORCION

NORMATIVA

FORMULA
SABINE

V: Volumen
A: Superficie x coeficiente de Absorción

¿EL
LOCAL
ESTARIA

PREPARADO
PARA
UNA

SALA
DE

CONFERENCIA?

2.
Sonido

2.1
FRECUENCIA

n
es
el
número
de
oscilaciones
por
unidad
de
5empo

la frecuencia se mide en hercios (Hz)
Heinrich Rudolf Hertz.UNA
OSCILACIÓN
POR
SEGUNDO.

20
y
20000
Hz

SONIDOS
AUDIBLES

20
y
20000
Hz

voz
masculina

100
y
200
Hz

voz
femenina

150
y
300
Hz

Superior
a

16000
Hz

ULTRASONIDOS
Gatos

hasta

50
kHz

Ratones

hasta
80
kHz

Delﬁnes

hasta

150
kHz

Murciélagos

hasta

175
kHz

INFRASONIDOS
Inferior
a

20
Hz

Estas
ondas
de
baja
frecuencia

pueden
viajar
a
mayores
distancias

que
las
ondas
que
poseen

frecuencias
superiores
(porque
la

absorción
es
menor
a
bajas
frecuencias)

CUALIDADES
DEL
SONIDO
TONO

INTENSIDAD

TIMBRE

TONO
(ó
ALTURA)
frecuencia
de
onda
AGUDO
MEDIO
GRAVE

INTENSIDAD
Amplitud
onda
FUERTE
DEBIL
SUAVE

TIMBRE
Textura
del
sonido

Ejemplo:

ATERCIOPELADO

METALICO

LOS COEFICIENTES DE ABSORCIÓN
DE CADA MATERIAL USUALMENTE
VARÍAN CON LA FRECUENCIA

2.
Sonido

2.2
ESPECTRO

TONOS GRAVESfrecuencias
BAJAS

16
Hz
a
los
256
Hz

TONOS MEDIOS
frecuencias
MEDIAS

256
Hz
a
2
kHz

TONOS AGUDOS
frecuencias
ALTAS

2
kHz
a
16
kHz

Propiedades
de ABSORCIÓN ACÚSTICA
Coeficiente de absorción alfa

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

Menor sonido
REFLEJADO
ABSORCIÓN ACÚSTICA
propiedad que tienen todos los materiales
para ABSORBER energía acústica
Mayor
ABSORCION

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

PROPIEDAD DE LOS MATERIALES SE APROVECHA COMO:
AISLAMIENTO ACÚSTICO
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
DIFERENCIAR
términos que se CONFUNDE

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

ACONDICIONAMIENTO
ACUSTICO
El aislamiento acústico
permite proporcionar una
protección al recinto contra
la penetración del ruido, al
tiempo, que evita que el
sonido salga hacia el
exterior.
1. Edificios en construcción
2. Autopistas
3. Zona industrial
La absorción de sonido se
destina a mejorar la
acústica en una sala
determinada, controlando
el tiempo de reverberación,
etc.
1. Sala de conferencia
2. el estudio de grabación
3. Sala de música
AISLAMIENTO
ACÚSTICO

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

ENTRE
RELACIÓN
la energía INCIDENTE la energía ABSORBIDA

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

Ei = Er + Et + Ea
ENERGÍA INICIAL (Ei)
choca con un obstáculo y se divide en 3
energías
¿CUAL ES LA ABSORCION
DEL OBSTACULO?
ENERGÍA REFLEJADA (Er) de la
energía inicial
¿CUAL ES LA AISLACION
DEL OBSTACULO?
ENERGÍA TRANSMITIDA (Et) de la
energía inicial
ENERGÍA ABSORVIDA (Ea) energía
disipada

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

nuestros sonidos
se hacen más largos
nuestros sonidos
se “ensordecen

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

GRADO DE
POROSIDAD
La ABSORCIÓN
DEPENDE
superficie
del material

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

quede “atrapada”
MÚLTIPLES REFLEXIONES

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

TIPOS de
MATERIALES de acuerdo a su absorción

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

Materiales resonantes
Materiales porosos
Absorbentes en forma de membrana o panel
Absorbente Helmholtz

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

Materiales
RESONANTES
Presentan su
máxima absorción
a una frecuencia
determinada
(frecuencia propia
del material).
Materiales
POROSOS
Presentan un
mayor coeficiente
de absorción a
medida que
aumenta la
frecuencia, es
decir, absorben
mejor los sonidos
agudos que los
graves.
ABSORBENTES
(forma de membrana
o panel)
Convierten la
energía sonora en
mecánica al
deformarse
ondulatoriamente al
ser excitados por el
sonido. Las
absorciones
máximas son para
bajas frecuencias.
ABSORBENTE
Helmholtz
Disipan solo unas
determinadas
frecuencias para
las que han sido
diseñados.

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

Materiales
POROSOS

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

CUÑAS
frecuencias bajasABSORCIÓN
MAS BAJA LA FRECUENCIA A ABOSRVER
MAS LARGAS LAS CUÑAS

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

Material absorbente a base de espuma poliuretanicas con terminación en cuñas
ANECOICAS

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

Ejemplos de materiales porosos:
Alfombras, cortinas, tapices, ropa, butacas, etc.
Absorben las
ALTAS FRECUENCIAS

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

Materiales
RESONADORES

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

< 500 Hz
ABSORBEN
FRECUENCIAS BAJAS
MATERIALES RESONADORES

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

Los materiales
absorbentes de
espesor estándar
colocados sobre una
PARED RÍGIDA
presentan una pobre
absorción a bajas
frecuencias.
Al separarlos de la
pared, se produce
una notable mejora de
la absorción a
dichas frecuencias.

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

ABSORCIÓN PUEDE AUMENTARSE
rellenando la cavidad
de aire con materiales
absorbentes.

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

SOBRE UN COLCHÓN
DE AIRE
LÁMINA O PLACAS
VIBRA

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

RESONADOR
MEMBRANA O DIAFRAGMÁTICO

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

Panel de material no poroso y flexible,
Ejemplo: La madera
Se monta a una cierta distancia de una
pared rígida con objeto de dejar una
cavidad cerrada de aire entre ambas
superficies.
RESONADOR DE MEMBRANA O DIAFRAGMÁTICO.

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

Colocaremos madera de 4.5kg/m2 a
una distancia de 0.05 m con respecto
a la superficie rígida de obra. La
frecuencia de resonancia será:
m = masa por unidad de superficie del panel (kg/m2)
d = separación respecto a la superficie rígida de obra o forjado (m)

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

RESONADOR
SIMPLE DE CAVIDAD (HELMHOLTZ)

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

Está formado por una
cavidad cerrada de aire
conectada a la sala a
través de una abertura o
cuello estrecho.
RESONADOR SIMPLE DE CAVIDAD (HELMHOLTZ)

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

A = área del cuello (cm2)
L’ = longitud del cuello (cm)
V= volumen (cm3)
El área del cuello del resonador de Helmholtz
será de 3cm2 y la longitud de 10cm. Sabiendo
que el radio es de 4 cm, el volumen final será
0.005 m3

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

RESONADOR
MULTIPLE DE CAVIDAD A BASE DE
PANELES PERFORADOS O
RANURADOS

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

RESONADOR MULTIPLE DE CAVIDAD A BASE DE PANELES
PERFORADOS O RANURADOS
Está formado por un panel de un material
no poroso y rígido de espesor D, en el que
se han practicado una serie de
perforaciones circulares o ranuras,
montado a una cierta distancia "d" de una
pared rígida, a fin de dejar una cavidad
cerrada de aire entre ambas superficies.

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

COMO un conjunto de resonadores simples de Helmholtz
que comparten una misma cavidad

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

E = porcentaje de perforación del panel (en tanto por uno)
l’ = profundidad de los huecos (cm)
d= espesor de la capa de aire (cm)
el espesor de la capa de aire es de 20cm,
el porcentaje de perforación es del 50% y
la profundidad de los huecos de 10 cm.

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

GENERALIDADES
NO
OLVIDAR

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

altos coeficientes de absorción
1.  Teatro
2.  salas de ensayo
3.  estudios de grabación
(ESPUMAS ACUSTICAS)
NO AÍSLAN EL SONIDO
sino que lo ABSORBEN
MODIFICAR el tiempo de reverberación (tr) de una sala
MEJORAR la inteligibilidad y la calidad
acústica de la sala

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

Cada espuma acústica
COEFICIENTE DE
ABSORCIÓN
PROPIO
variará para cada FRECUENCIA
no existe una ÚNICA ESPUMA ACÚSTICA
que sirva para CUALQUIER SALA
Conocer las FRECUENCIAS que se desean TRABAJAR en la SALA

PROPIEDADES
DE
ABSORCION

SER ELEGIDAS EN FUNCIÓN DE LAS
CARACTERÍSTICAS DE LA SALA

2.
Sonido

2.3
NIVELES

CUALIDADES
DEL
SONIDO

TONO

INTENSIDAD

TONO
(ó
ALTURA)

frecuencia
de
onda

AGUDO

MEDIO

GRAVE

INTENSIDAD

Amplitud
onda

FUERTE

SUAVE

DEBIL

NIVEL

DE
PRESION
SONORA

INTENSIDAD
SONORA

UNIDAD
DE
MEDIDA

dB
Equivale
a
la
décima
parte
de
un
bel

DECIBELIO

(en
España)

DECIBEL

(en
La.noamérica)

El
nombre
bel
viene

<sico
norteamericano

Alexander
Graham
Bell
(1847-‐1922)

0
dB

140
dB

umbral
de
audición

umbral
del
dolor

Efectos
psicológicos
nega5vos

Tareas
que
requieren
concentración
y
atención.

“UMBRAL
TÓXICO”,
pueden
llegar
a
ocasionar

lesiones
del
oído
medio.

“UMBRAL
DEL
DOLOR”

Ruidos
insoportables

sensación
de
dolor
en
el
oído
humano

70
dB

80

Y
90
dB
Reacciones
de
estrés,
cansancio
y
alteración
del
sueño

100

Y
110
dB

120
dB

Indice

de
REDUCCION
SONORA

AISLAMIENTO
ACÚSTICO

(minimizar
la
transmisión
del
ruido)

El
índice
de
reducción
acúsEca
(Rw)

aislamiento
acúsEco

MATERIAL

SISTEMA
CONSTRUCTIVO

FUENTE EMISORA DE RUIDO
Toda actividad, proceso, operación o
dispositivo que genere, o pueda generar,
emisiones de ruido hacia la comunidad.
NIVEL DE PRESIÓN SONORA (NPS)
Se expresa en decibeles (dB)
RECEPTOR
Persona o personas afectadas por el ruido.
DEFINICIONES

FUENTE
EMISORA
DE RUIDO
NIVEL DE PRESIÓN SONORA
RECEPTOR

NIVELES
MAXIMOS
PERMISIBLES

presión
sonora

ZONA
1

HABITACIONAL Y
EQUIPAMIENTO A
ESCALA VECINAL

Aquella zona cuyos usos de suelo permitidos de acuerdo a los instrumentos de
planificación territorial corresponden a:
habitacional y equipamiento a escala vecinal.
ZONA
1

55
dB

7
a
21
hrs
21
a
7
hrs

45
dB

ZONA
2

EQUIPAMIENTO A ESCALA
COMUNAL Y/O REGIONAL

planificación territorial corresponden a los indicados para la Zona I, y además se
permite equipamiento a escala comunal y/o regional.
ZONA
2

60
dB

7
a
21
hrs
21
a
7
hrs

50
dB

ZONA
3

INDUSTRIA INOFENSIVA

planificación territorial corresponden a los indicados para la Zona II, y además
se permite industria inofensiva.
ZONA
3

65
dB

7
a
21
hrs
21
a
7
hrs

55
dB

ZONA
4

INDUSTRIA OFENSIVA Y/O MOLESTA

Aquella zona cuyo uso de suelo permitido de acuerdo a los instrumentos de
planificación territorial corresponde a industrial, con industria ofensiva y/o
molesta.
ZONA
4

70
dB

7
a
21
hrs
21
a
7
hrs

70
dB

INSTRUMENTAL
PARA MEDIR EL RUIDO

SONÓMETRO DOSÍMETRO
ANALIZADOR
FRECUENCIAS
CALIBRADOR
INSTRUMENTOS PARA MEDIR EL RUIDO

VISUALIZADOR
Pantalla para visualizar los resultados de
forma sencilla para el usuario.
MICRÓFONO
para captar la señal
CIRCUITOS DE PROCESADO
Se encargan de adaptar la señal y
analizarla para poder dar un valor
determinado de ruido
INSTRUMENTOS PARA MEDIR EL RUIDO

Instrumento
u5lizado
para

medir
el
nivel
de
ruido.

Proporciona
una
indicación

del
nivel
de
presión
de
las

ondas
sonoras
que
inciden

sobre
el
micrófono

SONÓMETRO

dB

MICRÓFONO:

Convierte
las

variaciones
de

presión
de
las

ondas
sonoras
en

una
señal

eléctrica

AMPLIFICADOR:

Ampliﬁca
la

señal
recibida
lo

suﬁciente
para

permi5r
la

medida
de
los

niveles
bajos

FILTROS
Y

RECTIFICADOR:

Realizan
las

ponderaciones

necesarias
para

compensar
la

diferencia
de

sensibilidad
del

oído
a
las
dis5ntas

frecuencias

CONVERTIDOR:

Ob5ene
el
valor
de
la

señal
integrando
la

señal
para
amplios

periodos
de
Eempo

de
forma
que
la

lectura

sea

signiﬁca5va.

INDICADOR:

Muestra
la
señal
de

salida
una
vez

atravesadas
las

etapas
de
procesado

Ponderación en frecuencia
Respuesta temporal
Rango de medidas (dB)
Precisión
COMPARATIVA

SONOMETRO

CRITERIOS

APLICACION

iPhone
/
decibel
10th

Un dosímetro destinado a
la medición de niveles de
ruido, que va acumulando
con un contador digital.
De esta forma se obtiene
el valor de la dosis de
ruido en el tiempo
considerado.

DOSIMETRO

A menudo se producen
problemas en los barrios con
los vecinos o cuando una
empresa de gastronomía
cercana produce a partir de
las 22 horas un nivel de
sonido que sobrepasa las
disposiciones de reglamento.

Instrumento
des5nado
a

asegurar
la
ﬁabilidad
del

sonómetro,
actuando
como

patrón.

CALIBRADOR

ANALIZADOR
FRECUENCIA
o ESPECTRO

Determina el contenido
energético de un sonido
en función de la
frecuencia. La señal que
aporta el micrófono se
procesa mediante filtros
que actúan a frecuencias
predeterminadas,
valorando el contenido
energético del sonido en
ese intervalo
ANALIZADOR

DE
FRECUENCIA

APLICACION

iPhone
/
RTA
Lite

AISLACION INTERIOR
PUERTAS Y VENTANAS

POCO AISLAMIENTO ACÚSTICO
NO aísla
NI absorve
ondas acústicas incidentes
NO PRESENTA UNA SUPERFICIE DE
PORO ABIERTO
PUERTA CONVENCIONAL
(lo que mejoraría su absorción)

CUALES PUEDEN SER
LA SOLUCIONES
¿?

PUERTAS ACÚSTICAS DE MADERA
atenuación sonora desde
30 a 40 dB

CIERRE HERMÉTICO
TERMINACIÓN DE MADERA
USO
Habitacional
Oficinas
Universidades
Colegio
etc.

Los locales especialmente silenciosos respecto al ruido incidente
zonas de habitaciones en hoteles y hospitales, bibliotecas y salas de estudio,
emisoras de radio, estudios de grabación, etc requieren este tipo de puertas.
Los locales muy ruidosos respecto al ruido que producen gimnasios, salas
de banquetes, auditorios, salas de ensayo, etc. emplean puertas acústicas muy
especiales.

http://www.puertas-acusticas-
insonorizacion.com/
http://www.sonoflex.cl/paredes-moviles/
puertas-acusticas/
http://www.eysac.cl/productos_12.htm
http://www.proacus.cl/

Hay tres sistemas para impedir (AISLAR) el paso del
sonido en una puerta:
a) por peso: es el
método más simple y
seguro pero tiene los
inconvenientes de
que se dificulta su
maniobrabilidad y
de que los sonidos
próximos a la
frecuencia natural de
vibración del material,
son transmitidos con
relativa facilidad.
b) por estructura
dual o doble pared
(también llamado
sistema masa-muelle-
masa), formada por
dos paramentos
separados por una
cámara de aire o un
material absorbente
(en cuyo caso la
puerta se convierte
en un sándwich).
c) por absorción: se
colocan en las caras
materiales
absorbentes que en
sus poros hacen de
sumidero de las ondas
acústicas incidentes,
transformándolas en
calor.

Ejemplo:
Construcción de una puerta
con aislación acústica

aislamiento acústico
ESPESOR DEL VIDRIO

(desde 6 mm.)
MAYOR ESPESOR DE VIDRIO
MEJOR AISLAMIENTO ACÚSTICO

UN VIDRIO GRUESO
PRESENTA UN ÍNDICE DE AISLACIÓN ACÚSTICA MAYOR
QUE UNO DE POCO ESPESOR
El vidrio de fuerte espesor es muy
efectivo para aislar el ruido del
tránsito automotor, caracterizado
por presentar una baja frecuencia
promedio.

los vidrios de varias capas
(vidrios unidos por una lámina)
AISLAMIENTO ACÚSTICO SUPERIOR A LOS
VIDRIOS NORMALES
El vidrio laminado con PVB, empleando
cristales de espesor liviano, es eficaz
para aislar frecuencias más altas,
características de la voz y conversación
humana.

Unión de varias láminas
de vidrio mediante una
película intermedia
VIDRIO LAMINAR O LAMINADO
Lámina puede ser transparente o translúcida, de colores
BUTIRAL DE POLIVINILO (PVB)
ETIL VINIL ACETATO (EVA)

aísla mejor acústicamente
UN VIDRIO LAMINAR 3+3
que un vidrio sencillo de 6 mm

SEGURIDAD ADICIONAL ANTE ROTURAS, YA QUE
LOS PEDAZOS QUEDAN UNIDOS A ELLA

UNIDAD DE VIDRIO AISLANTE
(UVA)

dos o más piezas de vidrio
UNA CÁMARA DE AIRE
unidad de vidrio aislante
(Una cámara al vacío o rellenando la
cámara con gases u otros productos)

La interposición de una cámara de aire
contribuye a incrementar la capacidad
de aislación sólo cuando su espesor es
mayor a 5 mm
Mayor a 50 mm

VALOR FINAL DE AISLACIÓN ACÚSTICA
de una abertura depende también de su
CIERRE HERMÉTICO AL PASO DEL AIRE

VIDRIO MONOLÍTICO
Estos vidrios se instalan en ventanas de
MENOR CALIDAD o correderas
tradicionales
una única lámina de vidrio

http://www.velux.cl/
http://www.termohome.cl
http://www.cristaltermopanel.cl/

CALORIMETRIA

CLIMATIZACION

PERO
ANTES

CLIMATIZACION

¿?

CLIMATIZACION

CLIMATIZACION

CLIMATIZACION

ACONDICIONAMIENTO DEL AIRE
VERANO E INVIERNO

CLIMATIZACION

3 CONCEPTOS FUNDAMENTALES
VENTILACION
CALEFACCION
REFRIGERACION
climatización de invierno
climatización de verano
NATURAL O ARTIFICIAL

TEMPERATURA

HUMEDAD

LIMPIEZA
DEL
AIRE

CLIMATIZACION

TEMPERATURA

CLIMATIZACION

CARGAS
TERMICAS

POR
VARIOS
MOTIVOS

CLIMATIZACION

Temperatura

CLIMATIZACION

OFIMÁTICA
Aparatos electrónicos,
Computadores
Impresoras
Fotocopiadoras
MODERNIDAD

CARGAS TÉRMICAS IMPORTANTES

Temperatura

CLIMATIZACION

ILUMINACION
sistema de iluminación y al
calor producido por los
usuarios.
MODERNIDAD

CARGAS TÉRMICAS IMPORTANTES

RECINTOS

DIVERSOS

CLIMATIZACION

Humedad

CLIMATIZACION

RECINTO
Interiores que generan
humedad
Baños
Cocinas
Etc.
USOS
COTIDIANOS

HUMEDAD POR RECINTOS

LIMPIEZA

AIRE

CLIMATIZACION

SINDROME

EDIFICIO
ENFERMO

CLIMATIZACION

CLIMATIZACION

Dolor de cabeza, fatiga, falta de aliento, congestión nasal,
tos, estornudos, irritación ocular, nasal y de garganta,
irritación dérmica, mareos y náuseas.
POBRE CALIDAD DEL AIRE INTERIOR
SÍNTOMAS
LOS OLORES A MENUDO SE ASOCIAN CON LA
PERCEPCIÓN DE UNA POBRE CALIDAD DEL AIRE,
CAUSEN O NO SÍNTOMAS

COMODIDAD

TERMICA

CLIMATIZACION

CLIMATIZACION

BIENESTAR
FACTOR HUMANO AIRE ESPACIO
Vestimenta
Actividad y
tiempo de
duración
Temperatura
Velocidad
Humedad
Temperatura
radiante del local

ROL

DISEÑADOR

AMBIENTES

CLIMATIZACION

CLIMATIZACION

CONFORTABILIDAD

DISEÑO
Y
FUNCION

TEMPERATURA EXTERIOR
Envolventes del edificio no son impermeables al paso del calor.
RADIACIÓN SOLAR
Empleo del cristal y el incremento térmico es considerable en verano cuando la radiación
solar los atraviesa (efecto invernadero).
VENTILACIÓN
La introducción de aire exterior en el edificio puede modificar la temperatura interna de éste.
OCUPACIÓN
El número de ocupantes en los edificios y la actividad realizada.
OFIMÁTICA
Aparatos electrónicos, que forman parte de las oficinas modernas.
ILUMINACIÓN
la iluminación es un factor importante.
CLIMATIZACION

EL MEDIO DE ASEGURAR ESTA COMODIDAD ES LA CLIMATIZACIÓN

CLIMATIZACION

crear condiciones
TEMPERATURA
HUMEDAD
LIMPIEZA DEL AIRE
POR
LO
TANTO

COMODIDAD DENTRO DE LOS ESPACIOS
HABITADOS
CLIMATIZACIÓN

AHORA
SI

CLIMATIZACION

CALORIMETRIA

CLIMATIZACION

CONCEPTOS

CALORIMETRIA

CLIMATIZACION

2.1

CLIMATIZACION

La
calorimetría
parte
de
la
TERMOLOGÍA
que
estudia:

Calor
y
sus
Medidas.
ciencia que estudia los fenómenos relacionados con la temperatura de los
cuerpos y con los intercambios de calor que entre ellos se producen

EQUILIBRIO
TERMICO

CLIMATIZACION

IGUALAR

TEMPERATURAS
DE
DOS
CUERPOS

INICIALMENTE
DIFERENTES
TEMPERATURAS

EQUILIBRIO
TERMICO

CLIMATIZACION

IGUALARSE
LAS
TEMPERATURAS
SUSPENSION

FLUJO
DE
CALOR
SISTEMA
FORMADOS
POR
ESOS
CUERPOS

Segunda
Ley

TERMODINÁMICA
ESTABLECE
QUE
EL
CALOR
FLUYE
DESDE

UNA
SUSTANCIA
CALIENTE
HACIA
UNA

SUSTANCIA
FRÍA.
CLIMATIZACION

ENERGIA
TERMICA
Y
TEMPERATURA

CLIMATIZACION

CLIMATIZACION

ENERGIA

TERMICA

CLIMATIZACION

LAS
MOLÉCULAS
DE
TODAS
LAS

SUSTANCIAS
MATERIALES
(sólidos,
líquidos
y
gases)
CONTINUO
ESTADO
DE

VIBRACIÓN
O
AGITACIÓN

CLIMATIZACION

CONTINUO
ESTADO
DE

VIBRACIÓN
O
AGITACIÓN
MOLÉCULAS

CLIMATIZACION

poseen
cierta

ENERGÍA

INTERNA
AGITACIÓN
ALEATORIA
ÁTOMOS
Y
MOLÉCULAS

CLIMATIZACION

ENERGIA
CINETICA
EN
FORMA
DE
MOVIMIENTO
ENERGIA
POTENCIAL
FUERZA
ENTRE
PARTICULAS

CLIMATIZACION

ENERGÍA
INTERNA
ENERGÍA
TERMICA
de
los
cuerpos
O
ENERGIA
CALORIFICA

CLIMATIZACION

TEMPERATURA

CLIMATIZACION

ENERGÍA
INTERNA

DE
LOS
CUERPOS
TEMPERATURAMAGNITUD
REGISTRA
VALOR

PROMEDIO

CLIMATIZACION

VALOR
DE
LA
TEMPERATURA
DE
UN
OBJETO
USUALMENTE
CALIENTE
O
FRÍO

CLIMATIZACION

ESCALAS
DE
TEMPERATURA
Punto
FUSIÓN

Punto
EBULLICIÓN
0
-‐
100
AGUA

ESCALA
CENTÍGRADA
O
CELSIUS
(°C)
ESCALA
FAHRENHEIT
(°F)
0
-‐
100
32
-‐
212
ESCALA
ABSOLUTA
O
KELVIN
(°K)

UNIDADES
FUNDAMENTALES

CLIMATIZACION

CLIMATIZACION

CALOR ES UNA FORMA DE ENERGÍA
se mide en
JOULE

CLIMATIZACION

CALOR

ENERGIA
JOULE

CLIMATIZACION

UNA IDEA DE LA MAGNITUD DE UN JOULE
Energía necesaria para
lanzar una manzana
pequeña un metro hacia
arriba.
Energía necesaria para
calentar un gramo de
agua a 15 °C.
Energía cinética de
un humano adulto
que se mueve a una
velocidad de
alrededor de 20 cm/s.

CLIMATIZACION

ALGUNAS

CONVERSIONES

De
Joules
a
Caloría

De
BTU
a
Joules

De
BTU
a
Calorías

CLIMATIZACION

1
Kilocaloría
=
1000
calorías

1
Kilocaloría
=
4186
Joules

=
3,97
Btu

Btu

=
1055
Joules

Btu

=
252
calorías

1
Caloría

=
4,186
Joules

1
Joules
=
0,24
calorías

CLIMATIZACION

Sistema Internacional
J
Sistema Británico Btu
(unidad
térmica
del
sistema
británico)

Cal
Watt

CLIMATIZACION

Julio (J)
Unidad de energía en el Sistema Internacional.
KW · h
Unidad de energía derivada,
el watt (W) es unidad de potencia.
1 kW · h = 3 600 000 J (1000 watt x 3600 seg)
Caloría (cal)
Unidad de energía muy utilizada
1 cal = 4,18 J

CLIMATIZACION

JOULE
WATT
Unidad
de
TRABAJO

O
ENERGIA
Unidad
de
POTENCIA

CLIMATIZACION

JOULE
WATT
¿

Cual
es
la
relación
?

CLIMATIZACION

1
WATT
=
1
JOULE
/seg
1 Watt equivale 0,24 Calorías por segundo
1000 watt = 240 calorías por segundo
entonces en 1 hora 240 x 3600 seg = 864.000 calorías
700 Watt = 168 Calorías por segundo

CLIMATIZACION

1
WATT
=
1
JOULE
/seg
1200
wa|s
=
1200
Joule
/
seg
288
calorías
/seg
1
Joules
=
0,24
calorías

CLIMATIZACION

600
/
1200

wa|s
4100
BTU

CLIMATIZACION

27
m3
(3x3x3)
x
50
cal
=
1350
Cal

Conversion
de
Caloria
a
WaU

1350
Cal
/0,864
(de
calorias
a
wa|)
1569
Wa|
40
a
70
cal

x
m3

CLIMATIZACION

ALGUNOS DATOS

CLIMATIZACION

APLICACIÓN USUAL
ENERGÍA ELÉCTRICA ES SU
TRANSFORMACIÓN EN
CALOR
unidad para medir el calor
CALORÍA

CLIMATIZACION

1000 watt
10-20 m2
Panel Calefactor EcoSol
450 Watts – 38 m3
500 Watts – 42 m3
300 Watts – 20 m3

CLIMATIZACION

http://www.easy-conversions.com/espanol/poder/conversion-de-watts-a-calorias-h.html
1 watt = 0,86 Kcal/h

CLIMATIZACION

UNA ESTUFA
convertir la energía
CALOR

CLIMATIZACION

ESTUFA DE 1000 Watts
3412 BTU por hora
859,8 Kilocalorías por hora.
ESTUFA DE 4000 BTU/H
(cuántos Kilowatts equivale, dividimos 4000 por 3412)
1,172 Kilowatts
1172 Watts
ESTUFA DE 6000 Kilocalorías
(dividiendo 6000 por 859,8)
6,978 Kilowatts
6978 Watts.
ESTUFA CALIENTA 1 KW ES EQUIVALENTE A DECIR QUE:

CALOR
ESPECIFICO

CLIMATIZACION

CLIMATIZACION

INDICA LA MAYOR O MENOR DIFICULTAD QUE PRESENTA
UNA SUSTANCIA PARA EXPERIMENTAR CAMBIOS DE
TEMPERATURA BAJO EL SUMINISTRO DE CALOR.
DEFINICION GENERAL
Cantidad de energía necesaria para aumentar
en 1 ºC la temperatura de 1 kg de material

CLIMATIZACION

CANTIDAD
DE
CALOR
PARA
ELEVAR
LA
TEMPERATURA
UN
GRADO
CELSIO
que
se
necesita
por
unidad
de
masa

CLIMATIZACION

LOS MATERIALES QUE PRESENTEN UN
ELEVADO CALOR ESPECÍFICO SERÁN
BUENOS AISLANTES.

CLIMATIZACION

MAYOR energía calorífica
MAYOR es el calor específico
se necesita para incrementar la temperatura

CLIMATIZACION

El calor específico por gramo de agua es mucho mas alto que el de un metal
CALOR ESPECÍFICO
AGUA METAL
>

CLIMATIZACION

EJEMPLO
CALOR
ESPECIFICO

CLIMATIZACION

CUAL DE ESTOS AUMENTA MAS RAPIDO SU TEMPERATURA
1 litro de agua 1 minuto
1 kilo de hierro 1 minuto

APLICACIONES

DEL
CALOR

CLIMATIZACION

2.2

CLIMATIZACION

DILATACION

LINEAL
Y
SUPERFICIAL

CLIMATIZACION

¿POR QUÉ SE DILATAN LAS
SUSTANCIAS CON LA
TEMPERATURA?

CLIMATIZACION

grado de agitación
de las partículas o
moléculas de una
sustancia
t
CALOR A UN SÓLIDO
ENERGÍA A SUS MOLÉCULAS
Las moléculas
VIBRAN ENÉRGICAMENTE
un espacio más grande
para su mayor oscilación

CLIMATIZACION

EL SOLIDO
SE DILATA
A U M E N T A L A D I S T A N C I A
ENTRE
M O L E C U L A Y M O L E C U L A

DILATACION
LINEAL

CLIMATIZACION

CLIMATIZACION

LARGO
VARIACIÓN
ÚNICA DIMENSIÓN

CLIMATIZACION

COEFICIENTE
DE DILATACION
Que mide el cambio
relativo de longitud o
volumen que se
produce cuando un
cuerpo sólido o un
fluido dentro de un
recipiente experimenta
un cambio de
temperatura que lleva
consigo una dilatación
térmica.

DILATACION
SUPERFICIAL

CLIMATIZACION

CLIMATIZACION

VARIACIÓN
DOS DIMENSIÓN
Variación en el área del cuerpo

CLIMATIZACION

OSB estructural de pino
122x244 cm
11.1 mm

TRANSFERENCIA

DE
CALOR

CLIMATIZACION

2.3

CLIMATIZACION

PASO DE ENERGIA TERMICA
MAYOR TEMPERATURA MENOR TEMPERATURA
Transferencia de energía térmica
Transferencia de calor
Intercambio de calor
EQUILIBRIO TERMICO

CLIMATIZACION

CONDUCCION
RADIACION
CONVECCION

CLIMATIZACION

TRANSMISIÓN DEL CALOR GENERADO EN EL CONDUCTOR
POR CONDUCCIÓN
(hervidores, planchas, desempañadores, etc.)
POR CONVECCIÓN
(Calentadores de aire, etc.)
POR RADIACIÓN
(tostadores, estufas de cuarzo, etc.)

CLIMATIZACION

CALEFACTORES OLEOELÉCTRICOS
Calefaccionan por CONVECCIÓN.
Hacen circular el aire que las rodea.
CONVECTORES ELÉCTRICOS
Calefaccionan por CONVECCIÓN.
Producto de la circulación de corriente a
través de la resistencia ubicada en la parte
inferior del aparato, el aire se calienta y
asciende, desplazando el aire frío hacia
abajo. Éste es absorbido por el convector,
iniciando así una circulación de aire.

CLIMATIZACION

ESTUFAS HALÓGENAS
Calefaccionan por RADIACIÓN
A través de sus barras halógenas,
que son ampolletas con gas.
CALEFACTORES A CUARZO
Calefaccionan por RADIACIÓN
A través de sus barras, que son
ampolletas con filamentos. Su
principal característica es la rapidez
con que entregan el calor.

CLIMATIZACION

TERMOVENTILADORES
Calefaccionan por convección
A través de sus resistencias de alambre enrollado
en forma helicoidal. El calor generado por estas
resistencias es disipado a través de las rejillas
frontales por medio de un turboventilador.
http://www.hagaloustedmismo.cl/component/hum/proyecto/8/aislacion-ventilacion-y-climatizacion/426/icomo-elegir-
calefaccion-del-hogar.html

CLIMATIZACION

FLUJO DE CALOR
temperaturas MÁS ALTAS a las MÁS BAJAS
TRANSFERENCIA DE CALOR
escala atómica a través de la materia por actividad molecular
POR EL CHOQUE DE UNAS MOLÉCULAS CON OTRAS
PARTÍCULAS MÁS ENERGÉTICAS
ENTREGAN ENERGÍA A LAS
MENOS ENERGÉTICAS

CLIMATIZACION

CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE LOS
MATERIALES
PROPIEDAD FÍSICA DE LOS MATERIALES QUE MIDE LA
CAPACIDAD DE CONDUCCIÓN DE CALOR.

CLIMATIZACION

METALES PLASTICOS
BUENOS
conductores de calor
MALOS
conductores de calor
POLIMEROS

CLIMATIZACION

COEFICIENTE DE CONDUCTIVIDAD TÉRMICA
Adobe 0.25 W/m ºC
Ladrillo 0.85 W/mºC
Hormigón Celular 0.18 W/mºC
Hormigón 1.50 W/mºC
El interior de una casa
construida con este
material requerirá un
uso mucho menor de
sistemas de
climatización que en
una convencional de
materiales industriales.
ADOBE
Gran capacidad aislante térmico

CLIMATIZACION

COEFICIENTE DE CONDUCTIVIDAD TÉRMICA
Adobe 0.25 W/m ºC
Ladrillo 0.85 W/mºC
Hormigón Celular 0.18 W/mºC
Hormigón 1.50 W/mºC
Una de las principales
características del
Hormigón Celular es ser
un muy buen aislante
térmico. Esto lo logra a
través de su estructura
molecular. El aire, es el
mejor aislante térmico. Al
aprisionarlo en miles de
células independientes
unas de otras, el bloque
de este material crea una
barrera contra el frío, tal
como lo haría un chaleco
grueso de lana..
HORMIGON CELULAR
Gran capacidad aislante térmico

CLIMATIZACION

ENERGÍA EMITIDA
de la MATERIA
A una temperatura dada
RADIACIÓN TÉRMICA es
se produce directamente
DESDE LA FUENTE
EN TODAS LAS DIRECCIONES.

CLIMATIZACION

PROPIEDADES RADIACION TERMICA
ABSORVIDA
La cantidad de
radiación que incide en
un cuerpo y queda
retenida en él, como
energía interna, se
denomina radiación
absorbida. Aquellos
cuerpos que absorben
toda la energía
incidente de la
radiación térmica, se
denominan cuerpos
negros
REFLEJADA
Es la radiación
reflejada por un
cuerpo gris
TRANSMITIDA
La fracción de la
energía radiante
incidente que
atraviesa un cuerpo
se llama
radiación transmitida

CLIMATIZACION

ACUSTICOTERMICO

CLIMATIZACION

El aire, por lo tanto, en los sistemas de transmisión de calor, es un
elemento totalmente pasivo, que no ejerce ninguna función fundamental
en los resultados térmicos de un local.
Calentar objetos, personas, paredes, suelos, etc. sin calentar el aire
fundamentalmente es el proceso térmico que genera una instalación
radiante, obteniendo beneficios sustanciales en cuanto a la mejora de
confort, modificación de la humedad ambiental y consumo.

CLIMATIZACION

SE PRODUCE POR INTERMEDIO DE UN FLUIDO
LÍQUIDO O GAS
(Libertad de movimiento)
TRANSPORTA EL CALOR ENTRE ZONAS CON DIFERENTES TEMPERATURAS
TRANSPORTE DE CALOR
POR MEDIO DEL
MOVIMIENTO DEL
FLUIDO
movimiento de masa o circulación dentro
de la sustancia

CLIMATIZACION

NATURAL
DIFERENCIAS DE
DENSIDADES DE LA
MATERIA
FORZADA
OBLIGADA A
MOVERSE DE UN
LUGAR A OTRO
aire con un ventilador o el
agua con una bomba

CAPACIDAD
TERMICA

CLIMATIZACION

CLIMATIZACION

C = c · m
CAPACIDAD TÉRMICA
PRODUCTO DE LA MASA POR EL CALOR
ESPECÍFICO DEL MATERIAL

CLIMATIZACION

Se deberá aportar al material para elevar su
temperatura
MÁS MASA TENGA LA SUSTANCIA
MÁS CANTIDAD DE CALOR
CUANTA

CLIMATIZACION

AUMENTA SU CAPACIDAD
TERMICA O CALORIFICA
AL AUMENTAR LA MASA DE UNA SUSTANCIA
>

CLIMATIZACION

C = c x m
CAPACIDAD TEMICA
ó
CAPACIDAD CALORIFICA
La CANTIDAD DE CALOR que hay que suministrar a TODA LA MASA de
una sustancia para elevar su temperatura en una unidad (grado Celsius)

CLIMATIZACION

La cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una
sustancia para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius)
c = C /mCALOR ESPECIFICO
¿ Nos recordamos?

CLIMATIZACION

hace falta MÁS CALOR para lograr un
mismo aumento de la temperatura en un
cuerpo de MAYOR MASA
100 ml de agua1 litro de agua

CARGAS

TERMICAS

CLIMATIZACION

PERDIDAS
y
APORTES

DE
CALOR

CLIMATIZACION

CLIMATIZACION

CARGA TÉRMICA
ASOCIADO A SISTEMAS DE
CLIMATIZACIÓN
(calefacción y refrigeración)
CANTIDAD DE ENERGÍA
TÉRMICA
EN LA UNIDAD DE TIEMPO

CLIMATIZACION

Producidas en las
condiciones de la
estación de
verano
(físicamente, calor
ganado por los locales
en la unidad de tiempo)
DOS SOLICITACIONES
CARGAS DE
REFRIGERACION
Se producen en
condiciones
exteriores de
invierno
(físicamente traducen
el calor perdido por el
edificio hacia el exterior
en la unidad de tiempo)
CARGAS DE
CALEFACCIÓN

CLIMATIZACION

1.  Características de la edificación
2.  Orientación del edificio
3.  Momento del día en que la carga llega al máximo
4.  Espesor y características de los aislamientos
5.  Cantidad de sombra
6.  Concentración de persona en el local
7.  Fuentes de calor internas
8.  Cantidad de ventilación requerida
CONDICIONES PARA EVALUAR LA CARGA
TÉRMICA EN UN EDIFICIO O ESPACIO
DETERMINADO

CLIMATIZACION

UNA HABITACIÓN PUEDE PERDER ENERGÍA
DESDE ADENTRO HACIA AFUERA
DEPENDE
MATERIALES DE CONSTRUCCION
ó
SISTEMA CONSTRUCTIVO

CLIMATIZACION

SISTEMAS CONSTRUCTIVOS (C-R)
NATURALES O ARTIFICALES
MATERIALES

CLIMATIZACION

FLUJOS DE CALOR
MÁS CALIENTE A LO MÁS FRÍO
INVIERNO
Las habitaciones tienden a perder calor
desde adentro de la casa hacia afuera
VERANO
Se gana calor
de afuera hacia adentro
INTERCAMBIO CON EL
EXTERIOR
DEBIDO A LAS DIFERENTES
CONDICIONES HIGROTÉRMICAS

CLIMATIZACION

PERDIDAS
Por conducción del calor
hacia el aire frío exterior
Paredes
Techos
Ventana
s
Puertas

CLIMATIZACION

MAYOR PÉRDIDA TÉRMICA YA QUE
PUEDE EQUIVALER A TRES VECES LA
DE UNA PARED
EL VIDRIO
PIERDE Y GANA
ENERGÍA

CLIMATIZACION

CONDUCTIVIDAD
TERMICA

CLIMATIZACION

ENTENDIMIENTO
Y
SOLUCIONES

CLIMATIZACION

Las aislaciones, al contar con cientos de pequeñas burbujas de aire
encerrado en ellas, aumentan y magnifican el efecto no conductor
del aire.
El aire es un mal conductor del calor
LOS AISLANTES
UTILIZAN EL AIRE ENCERRADO EN PEQUEÑAS CELDAS
PARA EVITAR EL PASO DEL CALOR.

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