Diagrama bioclimático y tablas de Mahoney
Diagrama
bioclimático
Es una representación tal que cada punto del
mismo define una determinadas condiciones atmosféricas dadas por la temperatura
ambiente (T) y las condiciones de humedad (H).
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Diagrama bioclimático |
Diferencia entre dos tipos de humedad:
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Humedad absoluta: se expresa como la
presión parcial de vapor de agua (en mm de Hg). Se representa en el eje de
ordenadas del diagrama.
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Humedad relativa: expresada como el
porcentaje de humedad respeto al máximo que admite la atmósfera a esta
temperatura. En el diagrama se representa por un conjunto de curvas.
En cuanto a la Temperatura, se diferencia:
-
Temperatura seca: temperatura tal como la
conocemos habitualmente, medida por un bulbo termométrico seco. Se representa
en el eje de abcisas del diagrama.
-
Temperatura húmeda: es la temperatura que
tendría un bulbo termométrico permanentemente humedecido. Como la evaporación
del agua provoca el enfriamiento del bulbo, la temperatura húmeda es siempre
menor que la temperatura seca. En condiciones de atmósfera muy seca, la
evaporación es mas rápida, por lo que la temperatura húmeda es menor, mientras
que en una atmósfera saturada de agua, no es posible la evaporación, y la
temperatura húmeda iguala a la temperatura seca. La medida se realiza con
viento en calma, ya que si no, éste aceleraría la evaporación. En el diagrama
se representa como un conjunto de curvas.
-
Área de confort:
conjuntos de puntos (T,H) del diagrama en el cual un individuo de metabolismo
medio, vestido con ropa ligera de verano, en reposo o realizando una actividad
sedentaria, con el aire en reposo y sin recibir radiación solar, se encontrará
en condiciones confortables. Estas condiciones se dan para temperaturas
comprendidas entre los 20ºC y 27ºC, y humedades relativas entre el 20-80%,
exceptuando el triángulo de temperaturas y humedades más altas (H>50%, T>24º).
-
Área
de confort con ventilación: las mismas condiciones que en el área de
confort pero admitiendo utilizar ventilación. La ventilación provoca una
evaporación más rápida del sudor, por lo que se pueden tolerar temperaturas y
humedades mayores. Para una humedad relativa inferior al 50%, se pueden
alcanzar temperaturas de 32,5ºC, y con temperaturas inferiores a 27ºC se
pueden tolerar humedades de hasta casi el 100%.
Estas condiciones de confort están pensadas
para climas cálidos. En climas fríos, el área de confort puede extenderse hasta
los 11-13ºC, sin más que utilizar prendas de abrigo.
-
Línea
climática: Sobre el diagrama se representan las condiciones climáticas
del lugar de estudio para un mes determinado. Los valores requeridos son:
media de las temperaturas mínimas diarias (Tmin); media de las temperaturas
máximas diarias (Tmax); media de la humedad relativa mínima diaria (Hmin); y
media de la humedad relativa máxima diaria (Hmax). Como la humedad relativa
aumenta cuando disminuye la temperatura (puesto que el ambiente admite menos
humedad absoluta), los pares a representar sobre el diagrama son: Tmin-Hmax;
Tmax-Hmin, los cuales se unirán mediante una línea. De este modo quedan
definidos tres puntos importantes en la línea climática: el mínimo (MIN)
representado por la tupla (Tmin-Hmax); el máximo (MAX)
representado por la tupla (Hmax-Hmin) y el medio (MED)
representado por el promedio de los anteriores.
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Representación de las
condiciones atmosféricas para Sidi Bou Said (Tunez) en el mes de agosto.
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Representación del
diagrama bioclimático completo
Al diagrama bioclimático anterior se le
añaden nuevas zonas:
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Zona de fuerte inercia térmica (I):
una vivienda con fuerte inercia térmica es capaz de promediar en su interior
las temperaturas extremas del exterior. Si la temperatura media de la
línea climática (MED) cae dentro de la
zona de confort, y el MAX
está dentro de la zona I, es posible obtener un confort permanente en el
interior de la vivienda. Para que sea válido, se deben evitar las ganancias
por radiación solar, sobre todo por el tejado y a través de las ventanas.
-
Zona de fuerte inercia térmica con
ventilación nocturna (IVN): Cuando MED no cae dentro de la zona de
confort, pero si lo hace MIN y MAX está dentro de la zona IVN, se puede
obtener confort en una vivienda de fuerte inercia térmica, protegida
adecuadamente de la radiación solar, sii se realiza una eficaz ventilación
nocturna.
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Diagrama bioclimático. |
- Zona de refrigeración por evaporación (E): En los
puntos de la línea climática que están dentro de esta zona, se puede obtener
confort térmico utilizando la técnica de refrigeración por evaporación.
Consiste en humidificar el aire exterior haciéndolo pasar a través de un
material poroso permanentemente humedecido. Este aire se introduce en la
casa mezclándolo en la proporción adecuada con el aire interior para obtener
confort. (técnica tradicional utilizada en el desierto).
- Zona de deshumidificación (DH): En esta zona es
necesario realizar una climatización artificial de enfriamiento con
deshumidificación del aire.
- Zona de aire acondicionado (AC): requiere una
climatización artificial de enfriamiento del aire.
- Zona de calefacción (H): requiere el uso de
calefacción o captación de energía solar pasiva.
Programa informático
Las tablas de Mahoney
Método diseñado por Carl Mahoney para
ayudar en el diseño de viviendas en países
tropicales. Comienza con una tabla que contiene los datos
climáticos, mes a mes, del lugar considerado y, a partir de ella, y siguiendo un
conjunto de reglas, se generan otras tablas que proveen información para ayudar
al diseño de la vivienda.
- Datos. Para cada mes es necesario introducir los siguientes datos:
- media mensual de las temperaturas diarias máxima y mínima
- media mensula de las humedades relativas máxima y mínima
- precipitación media en mm de Hg
- Estrés térmico. Se genera, mes a mes, tanto para el día como para la noche, tres posibles
indicaciones:
- Sensación térmica de calor
- Sensación térmica de frío
- Confort
- Indicadores. Mes a mes se activan seis posibles indicadores que nos servirán en nuestro
diseño bioclimático:
- H1: Debido a la humedad y el calor es necesaria la ventilación
- H2: Debido a la humedad y el calor es recomendable la ventilación
- H3: Debido a la intensidad de las precipitaciones, es necesario prever
protección para la lluvia
- A1: La utilización de la inercia térmica ayudará en el confort interior
del edificio
- A2: Puede ser necesario dormir en el exterior
- A3: Frío; es necesario disponer de mecanismos naturales o artificiales de
climatización
- Recomendaciones arquitecturales. Un conjunto de reglas permiten deducir, a partir de los indicadores
anteriores, un conjunto de recomendaciones arquitecturales clasificadas en 9
temas:
- Plan masa. Disposición de la casa, bien orientación este-oeste para
disminuir la exposición al sol, o bien plan compacto con patio interior
(indicadores A1, A3). El último plan se dará en los casos donde la inercia
térmica es necesaria todo el año y los meses de frío no superan 4.
- Espacio entre edificios. Básicamente se trata de decidir si se va a
dejar espacios para la circulación del aire o no (indicador H1)
- Circulación del aire. Diseño del edificio para permitir la
circulación interior del aire. Se trata básicamente de decidir si se requiere
una circulación de aire permanente, intermitente o nula (indicadores H1, H2,
A1). Es un compromiso entre el grado de humedad (que requiere la circulación
del aire), y la inercia térmica (que requiere la conservación del clima
interior).
- Dimensiones de las aberturas. Tamaño de las aberturas del edificio
para la circulación interior del aire (indicadores A1, A3). De nuevo, la
necesidad de conservar el clima interior determina el tamaño de estas
aberturas.
- Posición de las aberturas. De nuevo se insiste sobre las aberturas
(indicadores H1, H2, A1). La necesidad de ventilación y de inercia térmica
vuelven a determinar este parámetro.
- Protección de las aberturas. Se indica si es necesaria la
protección contra la radiación solar directa (cuando los meses de frío no
superan los dos) y contra la lluvia (cuando los meses de fuertes lluvias
superan los dos). Indicadores H3, A3.
- Muros. Se decide si es necesario construcciones ligeras o
construcciones masivas, de fuerte inercia térmica (indicador A1).
- Techo. Tres posibilidades: construcción ligera y reflectante con
cámara de aire, construcción ligera y aislada, y construcción masiva de fuerte
inercia térmica (indicadores H1, A1).
- Espacios exteriores. Se indica si es necesario disponer de un
emplazamiento exterior para dormir, si es necesario drenar apropiadamente el
agua de lluvia, y si es necesario la protección contra las lluvias violentas.
Para cada tema se da una sola recomendación o ninguna, excepto en "Protección
de las aberturas" y "Espacios exteriores", donde varias recomendaciones son
posibles.
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