coeficiente K y la 13059

Arquitectura Sustentable
¿Porque es importante la sustentabilidad edilicia?
A modo de ejemplo numérico citaremos unos pocos números
para la Argentina:
Arq. Diego Frittoli
Comision de
Arquitectura
Sustentable
36% de la energía nacional se usa en calefaccionar los hogares.
90% de la producción de al energía proviene de combustibles fósiles.
24% de la generación de CO2 es producto de la energía necesaria para
calefaccionar los hogares
75% del territorio es desértico o semidesértico con serias dificultades
para obtener agua potable.
Son números para pensar y pensar que si ahorramos agua ahorramos un recurso costoso
de renovar, que la emisión de CO2 aumenta el calentamiento global con las
consecuencias conocidas que profundizaremos en otro artículo, que todo esto seria
mejorable si se aislaran correctamente las viviendas y se usara en forma conciente y
responsable el agua tema que también trataremos en futuros artículos.
Sobre la Ley 13059
Podemos leer en la citada ley y en su anexo 1:
“NORMATIVAS, ALCANCES Y DISPOSICIONES DE DISEÑO
EN EDIFICIOS DE HABITACIÓN HUMANA”
En su parte 2 dice: “2.- DISPOSICIONES DE DISEÑO:
2.1- La Transmitancia Térmica “K” (W/m2.K) es la inversa de la Resistencia Térmica
“R” (m2.K/W), su cálculo se realiza utilizando el método y los valores normalizados de
Resistencias Térmicas y Conductividades Térmicas “λ” (W/m.K), indicados en la
Norma IRAM 11601.”
¿Y como se calcula el K de un muro? .Considerando que la ley establece la necesidad
de calcular el K del cerramiento comparándolo con el valor de diseño para invierno y
verano según IRAM 11601 y de allí elaborar una tabla que será entregada a el
municipio como parte de la documentación que la ley pide:
En este artículo nos abocaremos a el cálculo del K de un cerramiento de modo de
ejemplo y de su comparación contra los valores de verano e invierno para Buenos Aires.
1) Descripción del cerramiento
• Tipo de mampuesto: los muros exteriores se ejecutarán con ladrillos cerámicos
portantes, de agujeros verticales 0,18 m de espesor.
• Revoque: tanto en el paramento exterior como el interior se realizará un revoque
común a la cal y terminado al fieltro, incorporando al primero un azotado previo con
material hidrófugo.
2) Determinación del coeficiente de transmitancia térmica
Sea el muro de la figura constituido por los materiales antes indicados. El coeficiente
de transmitancia térmica “K” se calcula aplicando la formula siguiente:
K= 1/R
Siendo la resistencia térmica “R”
1 + e1 + …….. + en + 1
R= --- ----- --αi λ1
λn αe
En la norma IRAM 11.601 se establecen valores de CONDUCTIVIDAD TERMICA
“l”, RESISTENCIA TERMICA “R” Y TRANSMITANCIA TERMICA “K” de los
materiales, cámaras de aire y componentes más usuales en la construcción con el objeto
de homogeneizar los valores de propiedad térmica.
Analizaremos la resistencia al paso del calor de las distintas capas del muro, partiendo
en orden desde la capa de aire superficial interior hacia la capa de aire superficial
exterior.
• Resistencia superficial interna: de la tabla 2 de la norma 11.601 obtenemos:
1
Rsi = ----- = 0.13 m2K/w
Αi
• Revoque interior: la resistencia térmica se calcula con la ecuación:
e= 0,02 m
l = 1,16 w/mK ( de tabla 6)
0.02
Rri = ----- = 0.017 m2K/w
1.16
Bloque cerámico: la resistencia térmica de los ladrillos y bloques cerámicos varia
apreciablemente según la cantidad y configuración de las celdas interiores. Una mayor
cantidad de estas influye positivamente para disminuir el coeficiente “K”.
La norma IRAM, en la tabla 7, da valores de Resistencia térmica “Rt” para distintos
tipos de ladrillos huecos y bloques cerámicos. Estos valores no incluyen las resistencias
superficiales ni las de los revoques externo e interno.
Se considera para el ejemplo de cálculo un bloque cerámico portante de 18x19x33 cm
con un Rt = 0,43 m2 K/w
• Revoque exterior. Aplicando e / λ
e= 0,02 m
λ = 0,93 w/mK (de tabla 6)
0.02
Rre = ----- = 0.021 m2 K/w
0.93
• Resistencia superficial externa: de la tabla 2
1
Rse = ----- = 0.040 m2 K/w
αe
Todos estos valores se pueden sintetizar en la tabla 1
Tabla1
Capa de materiales
Capa de aire superficial interna
Revoque interior
Bloque cerámico
Revoque exterior
Capa de aire superficial externa
Espesor
“e”
(m)
0.02
0.18
0.02
Conduct
“λ”
(W/mK)
Resistencia
“R”
(m2 K/w)
0.130
1.160
0.017
0.430
1.160
0.021
0.040
Rt = 0.638
El coeficiente de transmitancia térmica “K” es:
1
1
w
K = ---- = ----- = 1.567 ----R 0.638
m2K
K = 1.567 w/m2 K
3) Valor máximo admisible de transmitancia térmica
La determinación de este valor lo establece la norma IRAM 11.605. El valor máximo de
transmitancia térmica es función, entre otras variables, de la orientación, la masa y la
protección solar del muro y de la zona geográfica de ubicación.
La norma IRAM 11605 considera para el cálculo solamente la aislación térmica
mientras que la norma 11603 hace recomendaciones acerca de otras variables.
• Localización de la vivienda: Gran Buenos Aires – Morón - zona Biombiental IIIb
(IRAM 11603 – Anexo B)
• Coeficiente de absorción solar Se considera revoque pintado con un color tal que este
coeficiente sea 0,7 es decir no se debe modificar el K admisible.
De acuerdo a la norma IRAM 11605 se debe verificar el muro para las condiciones
invierno y verano
Esta norma establece en 4.1.1 tres niveles de confort higrotermico:
Nivel A: Recomendado / Nivel B: Medio / Nivel C: Minimo.
Condición de invierno:
Es necesario previamente determinar el TDMN: Temperatura de diseño medio mínimo
que se obtiene de la tabla 2 de la norma IRAM 11603
TDMN = 1,6 C
Con esta temperatura se ingresa a la tabla 1 de la norma IRAM 11605 y se obtiene para
nivel “B“
K max adm = 1.00 w/m2 K
Recordemos que la Ley 13059 establece:
“2.3- La Transmitancia Térmica de aire a aire de los techos, muros y pisos, deberá ser
Igual o menor a la Transmitancia Térmica Máxima Admisible “K MAX ADM”
Correspondiente al Nivel B de la Norma IRAM 11605.”
Finalmente comparamos el valor de transmitancia térmica del muro con el valor
máximo admisible.
K muro = 1,567 w/m2 K
K muro > K max. ad
El muro NO verifica las exigencias sobre transmitancia térmica para el nivel B para
condición de invierno.
Condición de verano:
Debemos fijarnos en la tabla 2 de la norma IRAM 11605 para zona Bioambiental III
donde se observa que:
K max adm = 1.25 w/m2 K es decir:
Kmuro > Kmax - El muro NO verifica también para la condición de verano.
Esto nos indica que el muro propuesto no verifica ni para condiciones de invierno ni
para condiciones de verano.
Será necesario entonces agregar aislación al muro o cambiar su tecnología constructiva
A modo de ejemplo aplicaremos un revoque térmico al muro sobre su cara exterior.
Según informan los fabricantes un producto como Isolteco en 4 centímetros de espesor
mejora 86% la aislación del muro.
Asi el K muro seria = 0.3134
Recordamos que el Kmax adm invierno es 1.00 w/m2 K
Y el Kmax adm verano es 1.25 w/m2 K
Por lo tanto el muro VERIFICA para ambas condiciones.
Otra posibilidad seria agregar una aislación térmica sobre el muro interior y sobre el un
tabique de roca de yeso. Esta variante la veremos en futuros artículos así como también
iremos publicando valores de conductividad térmica y resistencia térmica de varios
materiales de manera de poder hacer los cálculos respectivos según el tipo de muro o
techo.
Nota del autor: ¿Por qué hemos elegido un muro que no verificaba?. Simplemente
porque este tipo de muro es el más usado en la actualidad y esta era una forma clara de
demostrar que este tipo de muro es inviable bajo la lupa de la ley 13059.
Un ejemplo loable:
Por Arq. Diego Frittoli
En el distrito de Jesús María, sito en la ciudad de
Lima, Perú hemos encontrado un ejemplo muy
bueno de la responsabilidad ante el medio
ambiente y la problemática de la contaminación
del aire que en nuestras modernas ciudades
tenemos.
En forma experimental y, siendo el segundo
colocado en la ciudad, encontramos este
interesante artefacto cuya foto hemos puesto al
lateral de este articulo.
Este equipo limpia el aire de CO2 de igual forma
que lo harían 1200 árboles por lo que se estima
que esta purificando el aire de 2 cuadras a la
redonda. Convierte unos 200 mil metros cúbicos
de CO2 en oxigeno esto es la cantidad de aire
diario que respiran 20.000 personas.
El Superárbol es capaz de purificar, eliminando
polvo, gérmenes y bacterias, un volumen de aire
de 8.334 metros cúbicos por hora.
El aparato tiene un tamaño de cinco metros de
alto por tres metros de ancho, pesa 1.200
kilogramos y precisa de 60 litros de agua para la
destilación del aire contaminado.
Es un proyecto encarado por la fundación tierra
nuestra del Perú (www.tierranuestrape.org) en
conjunto con la Municipalidad distrital de Jesús
María y es denominado “El Súper Árbol”.
Es notable que este desarrollo es 100% peruano realizado por un grupo de ingenieros y
es una clara muestra que se puede hacer desarrollo regional para encontrar soluciones a
una problemática mundial.
Finalizando
En futuros artículos iremos profundizando conocimientos y otros cálculos que la ley
13059 nos exige de manera de poder armar paulatinamente el expediente completo para
ser presentado ante el municipio así como también comentaremos la norma IRAM
11900 sobre eficiencia energética y demás temas relacionados con la temática.
Esperamos les sea de utilidad y cualquier duda escribanos a [email protected],.ar