Fundamentos del Confort Térmico y la Transmisión de Calor en Edificios

El calor: Es la transferencia de energía entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas.

Escala Celsius (ºC): En donde el 0 corresponde con la temperatura de fusión del hielo y el 100 con la temperatura de ebullición del agua bajo una presión atmosférica de 760 mm de mercurio.

Escala Kelvin (K): Que está definida por el punto fijo correspondiente a la mínima temperatura que se puede alcanzar (cero absoluto). Es la empleada en el Sistema Internacional.

La capacidad calorífica: De una sustancia es una magnitud que indica la mayor o menor dificultad que presenta dicha sustancia para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor.

El calor específico: (Ce) resulta ser el cambio de capacidad calorífica por unidad de masa del cuerpo al que nos referimos.

Inercia térmica: Propiedad que indica la cantidad de calor que puede conservar un cuerpo y la velocidad con que la cede o absorbe del entorno.

Transmitancia térmica: Expresa la cantidad de energía calorífica (calor) que atraviesa un elemento por unidad de superficie y tiempo.

Confort térmico (acondicionamiento): El confort térmico es una sensación subjetiva de la persona respecto a un ambiente térmico determinado.

Factores que influyen en el confort térmico:

  • Temperatura del aire ambiente: entre 20 y 27 ºC
  • Temperatura radiante media de las superficies del local: entre 18 y 26 ºC
  • Velocidad del aire: entre 0 y 2 m/s
  • Humedad relativa: entre el 40 y el 65 %

Objetivo del Acondicionamiento Térmico

Establecer unas condiciones tipo en los factores propios del individuo:

  • Índice metabólico (actividad desarrollada)
  • Índice de indumento (tipo de vestimenta o abrigo)

Regular y controlar los parámetros externos:

  • Temperatura media del ambiente, limitando las pérdidas y ganancias de calor.
  • Humedad relativa, limitando las condensaciones y la humedad relativa de los espacios.
  • Velocidad del aire, ya sea corriente o renovación del mismo, limitando las renovaciones de aire tanto en mínimos como máximos.

Transmisión del Calor

El calor puede ser transmitido de tres formas distintas:

  • Conducción
  • Convección
  • Radiación

Conducción Térmica

Proceso que se produce por contacto térmico entre dos o más cuerpos o a través del mismo cuerpo entre zonas con distinta temperatura. Se establece un flujo de calor hasta alcanzar el equilibrio térmico.

Conductividad Térmica (λ)

Coeficiente de Transmisión de Calor. Indica la cantidad de calor transmitida a través de 1m2 de material de espesor 1m, por tanto se mide en W/m·K o Kcal/m·ºC (obsérvese que la transmitancia U se mide en W/m2·K)

Resistividad Térmica (r)

Representa la resistencia del material al paso del flujo calorífico por unidad de superficie y espesor.

Transmitancia Térmica (U)

Fue definida con anterioridad como la cantidad de energía calorífica (calor) que atraviesa un elemento por unidad de superficie y tiempo en W/m2·K.

Resistencia Térmica (R)

De forma análoga a la conductividad y resistividad, la Resistencia Térmica se plantea como la inversa de la Transmitancia Térmica.

Convección Térmica

Proceso de transmisión de calor entre un sólido y un fluido, como puede ser el aire.

Coeficiente de Transmisión por Convección

Similar a la conductividad por conducción pero para el fenómeno de transmisión de calor entre un sólido y un fluido, como puede ser el aire.

Condensaciones intersticiales: Se producen cuando la temperatura de alguna de las capas interiores del elemento constructivo alcanza la temperatura de rocío del aire que la atraviesa.

Condensaciones superficiales: Se producen cuando la temperatura de la superficie del material es inferior a la temperatura de rocío del aire.

Definiciones Adicionales

Recinto habitable: Recinto interior destinado al uso de personas cuya densidad de ocupación y tiempo de estancia exigen unas condiciones acústicas, térmicas y de salubridad adecuadas.

Recinto no habitable: Recinto interior no destinado al uso permanente de personas.

Envolvente: Los edificios dispondrán de una envolvente de características tales que limite adecuadamente la demanda energética necesaria para alcanzar el bienestar térmico en función del clima de la localidad, del uso del edificio y del régimen de verano y de invierno.

Medianerías: Comprenden aquellos cerramientos que lindan con otros edificios ya construidos o que se construyan a la vez y que conforman una división común.

Particiones interiores: Comprenden aquellos elementos constructivos horizontales o verticales que separan el interior del edificio en diferentes recintos.

Espacios según clase higrométrica:
  • Espacios de clase higrométrica 5: Gran producción de humedad (lavanderías, piscinas…)
  • Espacios de clase higrométrica 4: Alta producción de humedad (cocinas, restaurantes, duchas colectivas…)
  • Espacios de clase higrométrica 3 o inferior: No se prevé una alta producción de humedad (viviendas, despachos…)