La letra U mayúscula es el símbolo utilizado en la construcción para la transmitancia térmica.
De acuerdo a la norma NCh 853-2007, la transmitancia térmica se define como el “flujo de calor que pasa por unidad de superficie del elemento y por grado de diferencia de temperaturas entre dos ambientes separados por dicho elemento”. Por lo tanto, su unidad en el Sistema Métrico Decimal es W/(m²·K), Watt por metro cuadrado por Kelvin.
En la física se habla del coeficiente global de transferencia de calor, como una medida de la transferencia de calor de un fluido (un gas o un líquido) por un cuerpo sólido (por ejemplo, una pared) en un segundo fluido, debido a una diferencia de temperatura entre los fluidos. Es decir, sin gradiente térmico no hay transferencia de calor.
La transmitancia térmica es una característica específica de un elemento constructivo, como un muro o un techo, y depende de la conductividad térmica y la geometría de los materiales que lo componen, así como de la radiación térmica y convección en las superficies del elemento. Se utiliza entre otros, para determinar las pérdidas de calor de un edificio a través de los elementos que componen la envolvente.
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tags: aislación térmica, eficiencia energética, física de la construcción
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Estos días se está lanzando un nuevo portal de eficiencia energética y sostenibilidad en arquitectura y edificación: www.arquitecturayenergia.cl
La intención de este portal es crear un espacio para compartir información, proyectos y estudios con una sola idea:
“Que ni el sol caliente, ni ilumine inútilmente, ni el agua corra, ni las olas rompan en la orilla, sin dar provecho” (Dante Alighieri, Divina Comedia)
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La Norma Chilena NCh 853-2007 está dedicada al “Acondicionamiento térmico – Envolvente térmica de edificios – Cálculo de resistencias y transmitancias térmicas”.
Resistencias térmicas superficiales según NCh 853
Aplicación de la norma
Su uso es fundamental en todos los cálculos relacionados con las pérdidas de calor de los edificios y su alcance no puede explicarse mejor de lo que hace la propia norma:
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tags: eficiencia energética
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El 22 de octubre entró en vigencia la largamente esperada ley 20.571, la base legal para el uso de energías renovables por parte de los pequeños generadores.
El objetivo de la ley es, según el Ministerio de Energía,
dar derecho a los clientes regulados de las Empresas Distribuidoras a generar su propia energía eléctrica, mediante medios renovables no convencionales o de cogeneración eficiente, autoconsumirla y vender sus excedentes de energía a la empresas distribuidoras (clientes regulados corresponden, en general, a pequeños y medianos consumidores que tengan una capacidad conectada inferior a 2.000 kilowatts (kW)). Y donde el sistema de generación con energías renovables tenga una potencia instalada menor a 100 kW nominal.
La generación distribuida, en teoría es capaz de entregar importantes beneficios macro. No obstante la ley 20.571 desaprovecha su reconocido potencial:
- Menor dependencia de las importaciones de energía.
- Mayor seguridad del abastecimiento por medio de diversificación
- Disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero.
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tags: eficiencia energética, energía solar
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La Reglamentación Térmica establece las condiciones mínimas de aislación térmica para las viviendas nuevas. En su versión vigente, no es una norma legal independiente, pero forma parte de la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones (OGUC). El Art. 4.1.10 de esta ordenanza incluye los estándares mínimos de aislamiento según la zonificación térmica desarrollada para este fin y además la manera de cumplir con esta norma. No obstante, la zonificación del país se publicó de forma independiente en el “Manual de Aplicación de la Reglamentación Térmica”.
La Reglamentación Térmica en el contexto de la normativa de acondicionamiento térmico
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tags: eficiencia energética
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La arquitectura y la energía están estrechamente vinculadas: una de las principales funciones de nuestras edificaciones es mantener en su interior una temperatura del aire distinta a la temperatura del ambiente exterior. Para esto es necesario evitar, o al menos reducir, la transmisión del calor por la envolvente del edificio. ¿Pero cómo se transfiere el calor en los edificios?
Principalmente existen tres formas de transferencia de calor: la conducción, la radiación y la convección.
Tipos de transferencia de calor
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tags: eficiencia energética, habitabilidad
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El balance energético de un edificio representa los flujos de energía entre el edificio y su entorno. Es un estudio comparativo de la suma de las ganancias y la suma de las pérdidas de energía.También se llama equilibrio energético, debido a que ambas sumas deben ser iguales.En otras palabras: Calculando la suma de las pérdidas obtenemos la cantidad de energía requerida, por ejemplo para dimensionar la instalación de calefacción.
Alcance
Los siguientes gráficos representan el balance de energía térmica de una vivienda, tomando en consideración la energía de calefacción y de calentamiento de agua sanitaria.
Balance de energía térmica
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tags: eficiencia energética
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El confort térmico es la sensación que expresa la satisfacción de los usuarios de los edificios con el ambiente térmico. Por lo tanto es subjetivo y depende de diversos factores.
Confort térmico
El cuerpo humano “quema” alimento y genera calor residual, similar a cualquier máquina. Para mantener su interior a una temperatura de 37°C, tiene que disipar el calor y lo hace por medio de conducción, convección, radiación y evaporación. En la medida como se acerca la temperatura ambiental a la temperatura corporal, el cuerpo ya no puede transmitir calor por falta de un gradiente térmico, y la evaporación queda como única forma de enfriamiento.
Una de las funciones principales de los edificios es proveer ambientes interiores que son térmicamente confortables. Entender las necesidades del ser humano y las condiciones básicas que definen el confort es indispensable para el diseño de edificios que satisfacen los usuarios con un mínimo de equipamiento mecánico.
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tags: confort higro-térmico, eficiencia energética, habitabilidad
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Estamos en la “Década de la Energía Sostenible para Todos”.
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tags: energía, Sustentabilidad
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Después de habernos quejado durante meses por el frío ahora llegó la hora de quejarnos por el calor agobiante.
Caminando por las calles, por el lado con sombra si es que hay, podemos observar las estrategias recurrentes para mantener las casas y departamentos frescos: ventanas cerradas, ventanas abiertas, velos, cortinas interiores y exteriores, claras y oscuras, persianas y postigos (éstos solo en las casas antiguas), toldos, aleros y salientes de las fachadas … ¡hay de todo!
Parece bastante lógico que tenemos que evitar que los rayos solares lleguen a la ventana. ¿Pero es mejor abrir las ventanas o a caso mantenerlas cerradas? Veamos …
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Con fecha de 3 de diciembre se emitió la Resolución Excenta Nº 8072 de 3 de dic. 2014 que acredita al 3er grupo de profesionales como Evaluador Energético oficial del sistema de Calificación Energética de Viviendas del MINVU.
Participé en el proceso de acreditación como profesora del 2do grupo (dic. 2013) y aprobé el proceso como parte del 3er grupo de profesionales (agosto 2014).
Con esta acreditación estoy autorizada de calificar energéticamente a edificaciones, dentro del sistema oficial.
En la acutalidad esto es un proceso voluntario para viviendas construidas después de la entrada en vigencia de la Reglamentación Térmica.
Hay planes de convertirlo en un proceso obligatorio y extenderlo a edificios de uso educacional y de salud.
El sitio www.calificacionenergetica.minvu.cl entrega informaciones completas respecto este sistema.
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Primero publicado en www.construccionconfardosdepaja.cl, sitio ahora cerrado.
Preguntas frecuentes respecto la construcción con fardos de paja
¿Cómo se construye con fardos de paja?
En la actualidad se utilizan en Chile dos sistemas constructivos:
a) Muros portantes de fardos de paja (también llamado “sistema Nebraska”).
Es la forma más económica pero tiene limitaciones en el diseño.
b) Fardos de paja como relleno de una estructura de madera o de otro material.
Ofrece libertad de diseño y de tamaño.
Por sus características térmicas una estructura de madera es ideal. En caso de utilizar una estructura metálica se debe asegurar que no se generen puentes térmicos.
Además existe en otros países, la construcción prefabricada que permite mayor rapidez e independencia del clima, y la instalación como aislación exterior.
Por lo general los fardos reciben un revestimiento de estuco de barro. Este puede ser reemplazado por estuco de barro-cal o de cal-cemento. El estuco de cemento es menos adecuado por su rígidez.
Para más información se recomienda el video “¿Paja Mental? Redescubriendo un material antiguo”
¿Qué ventajas tiene la construcción con fardos de paja?
La construcción con fardos de paja es sustentable:
- Los fardos de paja son un material de construcción amigable con el medio ambiente: es renovable, disponible regional o localmente, y neutral en CO2.
- Ningún aislamiento comparable requiere menos energía para su fabricación y está disponible en grandes cantidades en una forma directamente utilizable.
- Los muros de fardos de paja son completamente reciclables.
La construcción con fardos de paja es sencilla:
- No requiere mano de obra especializada (basta una buena instrucción).
- Esta técnica “perdona”: se pueden corregir la mayoría de los errores.
- No es necesaria una precisión absoluta para crear construcciones de alta calidad.
- Es muy apto para la construcción comunitaria y la autocosntrucción.
La construcción con fardos de paja genera ambientes interiores de alta calidad:
- La paja es un excelente aislante térmico y acústico.
- En combinación con el estuco de barro se obtienen muros que logran equilibrar la temperatura y la humedad del ambiente interior.
- Con un diseño arquitectónico adecuado se puede reducir la necesidad de calefacción a un mínimo, y con ello las desventajas asociados a la caleacción .
La construcción con fardos de paja es segura:
- En forma de fardos prensados, la paja no presenta peligros de incendio ni de absorción de humedad.
- La terminación con estuco logra una completa protección contra la intemperie, incendio, humedad, roedores, etc.
- Tanto la construcción portante de fardos de paja como la construcción con estructura de madera son resistentes a sismos.
- La paja no es atractiva para termitas u otros prásitos.
- En el mundo existen muchos ejemplos de construcciones en base de fardos de paja, algunos de más de 100 años de antigüedad.
La construcción con fardos de paja es una tecnolgía de punta:
- En las últimas décadas la construcción de fardos de paja experimenta un auge en Chile y en el mundo. Con las experiencias ganadas en las últimas décadas en los países líderes en eficiencia energética, la construcción con fardos de paja hoy en día es muy desarrollada y segura.
- Con un diseño adecuado, un edificio de fardos de paja puede cumplir con los más altos estándares internacionales de construcciones sustentables.
¿Qué desventajas tiene la construcción con fardos de paja?
Las principales desventajas de la construcción con fardos de paja son estas:
Los fardos de paja no se compran en el comercio de materiales de construcción.
- Se compran directamente en origen. Es decir en una región de producción de trigo, donde el productor de trigo decide enfardar la paja.
- Los fardos de paja deben cumplir ciertos requisitos.
- En caso de comprar los fardos lejos del lugar de origen, el transporte aumenta el costo.
Los fardos de paja no están a la venta durante todo el año.
- Lo ideal es comprarlas directamente en la cosecha, esto es en pleno verano, y utilizarlos antes de la llegada de invierno.
- Requiere programar la construcción según esta estacionalidad.
- En caso opuesto se requiere almacenar los fardos de forma adecuada que puede aumentar el costo.
Los fardos de paja requieren superficie adicional para los muros.
- Esto afecta el ancho de las fundaciones, la techumbre y la superficie disponible del terreno.
- Los muros tienen un ancho, según tipo de construcción, de 40 cm o 50 cm respectivamente, incluyendo el estuco.
- En una casa rectangular de 100 m² construidos, la superficie adicional ocupada por los muros exteriores de fardos de paja, suma a al menos 12 m².
- El diseño de la casa debe tomar en cuenta este efecto.
- Este efecto es de mayor importancia en un terreno pequeño como son muchos terrenos urbanos.
- Este efecto no tiene importancia en la reconstrucción de casas de adobe. En contrario, aqui se puede convertir en una ventaja.
Los fardos de paja no son un material de construcción convencional.
- Requieren un diseño aquitectónico adecuado para lograr una casa con la calidad óptima.
- Para asegura una correcta construcción se requiere conocimientos profesionales. Sin embargo, con la instrucción adecuada no se requiere mano de obra especializada.
¿Cuándo se recomienda la construcción con fardos de paja?
La construcción con fardos de paja es recomendable sin restricciones cuando se presentan las siguientes condiciones:
- Lugar de construcción en una zona de producción de trigo (todo el centro-sur del país hasta la región de Los Lagos, especialmente en las regiones del Maule, Bío Bío y la Araucanía)
- Construcciones de uno o de dos pisos (dos pisos requieren de asesoría profesional adicional)
- Uso residiencial y todos aquellos usos donde importa la habitabilidad y la calidad de los ambientes interiores, por ejemplo colegios, jardines infantiles, oficinas, cabañas de turismo, etc.
- Ubicación en un sector rural (en sectores urbanos solamente es recomendable con una distancia razonable de transporte de fardos y en terrenos de mayor tamaño)
- Terreno sin riesgo de tsunami
- Posibilidad de adecuar el plan de trabajo a la disponibilidad de fardos de paja.
- Posibilidad de adecuar el diseño arquitectónico a las características específicas del material de construcción.
Un caso de óptima aplicabilidad es la reconstrucción de casas de adobe, debido a que los fardos de paja combinan perfectamente con la arquitectura típica y con las fundaciones y techumbres existentes.
También hay que destacar la aptitud de la construcción con fardos de paja para la construcción comunitaria y la autoconstrucción.
¿Cuánto cuesta una casa de fardos de paja?
Una casa construida de fardos de paja, en términos generales, cuesta lo mismo que una casa convencional.
Un pequeño cálculo: El costo del material de los muros exteriores no influye en más que el 5 % del costo total de una casa, en promedio. (Este porcentaje es mayor en viviendas pequeñas de estándar básico, y menor en el caso de viviendas grandes de estándar elevado.) Si de este procentaje pudieramos ahorrar entre el 20 % y el 40 %, el ahorro total sería entre 1% y 2 % del costo completo de la construcción.
Lo que más influye en el costo de una casa son:
- las terminaciones: los revestimientos interiores y exteriores, de pisos, muros y techos, las puertas y las ventanas, además los artefactos y los muebles
- las instalaciones técnicas, tales como instalaciones eléctricas, agua potable y alcantarillado, calentamiento de agua y calefacción ambiental.
Los beneficios de las construcciones de fardos de paja no están en el bajo costo, pero en la alta calidad que se puede alcanzar empleando un diseño adecuado.
Sin embago, se pueden generar ciertos beneficios económicos:
- Si se comparan los fardos de paja con otros materiales con el mismo rendimiento térmico, esta técnica puede resultar más económica, siempre cuando esté empleada de forma óptima.
- Si se comparan los costos de calefacción a largo plazo con la calefacción de una casa convencional (siempre cuando la casa esté diseñada de forma óptima).
- La construcción con fardos de paja puede generar edificios muy duraderas: Existen en el mundo casas de fardos de paja de más de 100 años de antigüedad.
- Por medio de la autoayuda: los fardos de paja son muy aptos para la autoconstrucción y para la construcción comunitaria.
¿Qué tipo de fardos se utiliza para la construcción?
Para la construcción se utilizan principalmente fardos pequeños de paja de trigo.
Por las características de la máquinas enfardadoras el ancho es 45 cm y el alto 35 cm, mientras el largo es ajustable. Para la construcción se utilizan largos de 100 cm aproximadamente (el largo debería estar conocido en la planificación de la obra).
Los fardos deben cumplir con estos requisitos:
- La densidad óptima está entre 100 kg/m³ y 120 kg/m³.
- Los fardos deben ser uniformes en dimensiones y densidad.
- Deben estar secos y libres de malesa y de basura.
- Pueden estar enfardados con pita de enfardar o con alambre (el alambre no trae ventajas).
- El lugar de almacenaje debe estar protegido y seco.
- En el transporte se deben tratar los fardos con cuidado.
Aparte del trigo se puede usar la paja seca de otros tipos de cereales, por ejemplo centeno, siempre cuando sea de pajitas largas y consistencia leñosa.
Alfalfa y heno (pasto seco) no son aptos debido a que estos materiales representan un alimento y por lo tanto pueden atraer roedores y otras plagas.
¿Como se obtiene un Permiso de Edificacón para una construcción de fardos de paja?
La solicitud de permiso de edificación se rige por la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones (OGUC).
El trámite ante la Dirección de Obras Municipales (DOM) requiere un proyecto de arquitectura.
Aquí algunos datos importantes para la Solicitud de Permiso de Edificiación:
- Reglamentación térmica: Los fardos de paja como material aislante de muros exteriores cumplen con los requisitos de la Reglamentación Térmica para todas las zonas térmicas de Chile.
- Resistencia al fuego: Muros de fardos de paja con estuco de barro tienen una resistencia al fuego de 120 minutos (F-120).
- Aislación acústica: La aislación acústica de muros pareados de fardos de paja con estuco de barro es sobre 45dB(A).
- Clasificación de la construcción según el Articulo 5.3.1. de la OGUC: En cuanto a la clasificación hay que distinguir entre los 2 sistemas constructivos principales:
a) Muros portantes de fardos de paja (sistema Nebraska): Se puede, previo acuerdo con el Director de Obras, homologar con Clase F que corresponde a construcciones de adobe, tierra cemento u otros materiales livianos aglomerados.Importante: Este tipo de construcción tiene limitaciones en cuanto a créditos hipotecarios y subsidios para vivienda social, entre otros. La Red Chilena de Construcción con Fardos de Paja está trabajando en pos del reconocimiento oficial de los fardos de paja coma material constructivo.
b) Fardos de paja como relleno de una estructura portante de madera u otro material: Corresponde a Clase E si la estructura es de madera, Clase B si la estructura es de hormigón armado, y Clase A si la estructura es de acero.
Después de construir: Una vez terminada la construcción, el mismo arquitecto que ha tramitado el permiso debe tramitar la recepción final. Se recomienda contratar ambos trámites en conjunto.
¿Se puede obtener un crédito hipotecario para una construcción de fardos de paja?
Para la obtención de un crédito hipotecario para la construcción, se debe presentar al banco, entre otros documentos, el proyecto de construcción con Permiso de Edificación otorgado por la Dirección de Obras Municipales y un presupuesto detallado preparado por un/a constructor/a.
Por lo general no se dan créditos para construcciones Clase F. Esta clasificación, según OGUC, corresponde a adobe y materiales equivalentes. Los muros de fardos de paja en sistema Nebraska (sin estructura) se pueden homologar con esta clase.
Véase pregunta por Permiso de Edificación.
Se recomienda consultar con su banco.
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Las ventajas del acondicionamiento térmico son ampliamente difundidas y conocidas: más confort térmico con menos energía. Menos atención reciben los posibles problemas que se pueden generar cuando los trabajos se realizan sin las consideraciones necesarias. En el Seminario “El desafío de mejorar la vivienda existente”, el CDT dió espacio a una mirada crítica a la aislación térmica.
Problemas de aislación de cielorraso: Entrada de aire de la vivienda al entretecho provocando daños por condensación
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La edición actual de la Revista BIT dedica el artículo central a las envolventes de los edificios.
Lee el artículo en línea haciendo clic aquí, o bien descargue la versión en pdf haciendo clic aquí o en la imagen.
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El 20 de octubre de 2014 se realizó un ensayo memorable en el laboratorio del IDIEM de la Universidad de Chile en Santiago: Un muro de fardos de paja con estuco de barro fue sometido a una exhaustiva prueba de fuego. Es el primer test oficial de este tipo no solo en Chile, pero en todo el mundo hispanohablante.
El resultado es igual de extraordinario: El muro resistió más que 2 horas sin mostrar ningna debilidad, por lo que recibirá la etiqueta F-120, es decir 120 minutos de resistencia al fuego.
La probeta de muro: fardos parados y estucados en ambos lados, en una estructura de madera. La foto muestra el muro después de 2 horas de ataque de fuego (véase reloj digital a la izquierda).
La probeta a ensayar había sido realizada por voluntarios y profesionales vinculados con la construcción con fardos de paja, gracias al proyecto INNOVA BIO BIO adjudicado por el colectivo Manzana Verde de Concepción. La Red Chilena de Construcción con Fardos de Paja participó desde el primer momento.
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tags: ensayo, fardos, laboratorio
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