Dirección General de Educación Superior Tecnológica

Transcripción

1 Dirección General de Educación Superior Tecnológica 1. Datos Generales de la asignatura Nombre de la asignatura: Clave de la asignatura: Créditos (Ht-Hp-créditos): Carrera: Materiales y arquitectura para ahorro de energía CEF Ingeniería en Energías Renovables 2. Presentación Caracterización de la asignatura Esta asignatura tiene el objetivo de permitir al alumno de conocer de los nuevos materiales que existen en el mercado, sus características y consideraciones que se deben de tomar en cuenta para poder usarlos y poder obtener un ahorro energético. Intención didáctica Se recomienda al facilitador usar casos prácticos de los beneficios que se obtienen al tener en cuenta los conceptos de conductividad emisividad de los diferentes materiales y como estos pueden mejorar las condiciones ambientales de los espacios. Se debe guardar el enfoque que las técnicas a usar así como los materiales son con el objetivo de la reducción del consumo de energía ya sea eléctrica o calórica para tener un impacto en los recibos de CFE o de GAS. El estudiante deberá de hacer visitas a diferentes tipos de vivienda observando como están construidas, así como los materiales que usan y cual es la consecuencia de estos en el confort de los habitantes de la vivienda. Co estas actividades el alumno desarrollará las competencias de análisis, así de desarrollar habilidades para poder solucionar problemas relacionado con la reducción del consumo de energía. El profesor deberá ser un facilitador del conocimiento encargando investigación y consulta bibliográfica de casos de éxitos que se tengan en las diferentes partes del mundo usando técnicas de aislamiento y arquitectura bioclimática

2 3. Participantes en el diseño y seguimiento curricular del programa Lugar y fecha de elaboración o revisión Instituto Tecnológico de Cd. Victoria. Septiembre 2013 Participantes MDHD. Jesús David Burgos Quiroz M.C. Ana Gabriela Zúñiga Medina M.C. Héctor Coronado Reyes Observaciones 4. Competencias a desarrollar Competencia general de la asignatura Desarrollar las habilidad de determinar cuál es el factor que está impactando en la calidad de vida del ocupante u ocupantes del espacio dando soluciones económicas para mejorar las calidad de vida de los mismos en el ambiente, con bajo impacto al medio ambiente y una reducción en el gasto por cuestión de energía de climatización. Competencias específicas Desarrollo de habilidades para detección de problemas específicos para el problema presentado. Desarrollo de habilidades de implementación de soluciones para el ahorro de energía en función de las condiciones específicas Determinar las características físicas de los ambientes observando la construcción o materiales usados en la vivienda u oficina. Competencias genéricas

3 Identificar la problemática que presenta las construcciones actuales, así como la mejor forma de poder solucionar la problemática en forma general. Proporcionar diferentes soluciones en función del costo-beneficio para el cliente. 5. Competencias previas de otras asignaturas Competencias previas Conoce las leyes de transferencia de calor en los problemas donde intervienen los sistemas renovables de energía; los conceptos básicos y las leyes de la termodinámica para seleccionar y evaluar sistemas y equipos térmicos relacionados con la ingeniería en energías renovable; conocer el material que por su comportamiento mecánico y costo, sea el adecuado para una aplicación determinada y asimismo el método para mejorar la resistencia y el ensayo mecánico correspondiente, identificar las causas que inciden en la corrosión; diseñar, evaluar y mantener sistemas de aire acondicionado y refrigeración, relacionados con los sistemas renovables de energías, utilizando software para programar mantenimientos correctivos y preventivos, evaluando el impacto ambiental y el ahorro de energía en los mismos. 6. rio s Subtemas No. Nombre 1. Materiales para aislamiento térmico 1.1 Concepto de emisividad y conductividad de los materiales 1.2. Característica de los materiales que permiten la reducción de la conductividad térmica Clasificación de los materiales Consideraciones de la aplicación Nanocerámicas y sus aplicaciones. 1.6 Consideraciones generales para el manejo de los fenómenos térmicos tanto para calefacción y enfriamiento. 2. Técnicas de acondicionamiento de áreas 2.1. Carta sicométricas del agua Determinar las características de los diferentes climas en México 2.2. Uso del agua como medio de

4 acondicionamiento de espacios Cálculos para climatización usando el agua para acondicionamiento de espacios 2.3 Pisos radiantes consideraciones técnicas y limitaciones 2.4 Instalaciones para equipo radiantes 2.5 Cálculo de equipos para pisos radiantes. 2.6.Cálculo de sistemas de aire acondicionado 3. Arquitectura Bioclimática 3.1 Conceptos de arquitectura bioclimática Características de construcción de la arquitectura bioclimática Usos de bioclimatización en edificios y casas 3.2 Física de las torres de viento 3.3 Características constructivas de torres de viento. 3.4 Torres de viento como sistema de refrigeración y calentamiento de espacios. 3.5 Vegetación como sistema de bioclimatización de zonas. 3.6 Espejos de agua como sistemas de bioclimatización. 4. Materiales para el aislamiento de ruido 4.1. Física del sonido 4.2 Propagación del sonido 4.3. Técnicas para la disminución del ruido ambiental 4.4 Características de los materiales que reducen el ruido 5. Concreto 5.1 Características del concreto 5.2 Aditivos industriales para cambio de propiedades físicas del concreto 5.3 Características del concreto celular 5.4 Concreto celular como solución a techos calientes 5.5 Técnicas para aplicación y uso del concreto celular

5 7. Materiales para aislamiento térmico Especifica (s): Identificar la diferencia entre emisividad y conductividad Caracterizar diferentes materiales que se usan común mente en la construcción viendo cuales son propiedades físicas más importantes y como se comportan en una construcción. Identificar las características de las Nanocerámicas sus ventajas en papeles para vidrios para mejorar propiedades aislantes y acondicionamiento de espacios Técnicas de acondicionamiento de áreas Especifica (s): El alumno deberá poder identificar cuál es la mejor maneja de acondicionar un espacio ya sea para zonas de calor. Diseñar sistemas de refrigeración ocupando el incremento de humedad como factor de refrigeración. Diseño y cálculo de sistemas de pisos radiantes ocupando sistemas convenciones de calentamiento de agua y sistemas solares Arquitectura Bioclimática

6 Especifica (s): Hacer cuadro comparativo de lo que una arquitectura bioclimática puede mejorar las condiciones de los habitantes de las instalaciones vs las contras que esta implica. Hacer un análisis que implicaría usar algunos de los principios de bioclimatización en casas tipo infonavit. Hacer maquetas ocupando torres de viento para poder entender el funcionamiento de esta técnica para acondicionamiento de espacios. Hacer mediciones de temperatura en pozos con profundidades de 50 cm 100 cm y 150 cm para poder entender la capacidad térmica que tiene el subsuelo como sistema de acondicionamiento de espacios. Determinar cuales son los vientos predominantes de la zona y como estos pueden ayudar a la arquitectura bioclimática. Materiales para el aislamiento de ruido Especifica (s): Hacer pruebas de cómo el sonido se comporta en espacios sin muebles y que es lo que produce. Hacer pruebas es espacios llenos y ver como el sonido se comportan Determinar como las bajas frecuencias

7 pueden ser eliminadas o disminuidas en sistemas de habitación. Hacer un estudio como las diferentes frecuencias afectan al comportamiento de los humanos en sus actividades. Concreto Específica (s): Determinar cuáles son las características de los diferentes materiales de la construcción referente a la conductividad térmica. Hacer pruebas de permeabilidad del concreto celular para usar en techos. 8. Prácticas (para fortalecer las competencias de los temas y de la asignatura) Hacer mediciones de temperatura de los diferentes productos de impermeabilizantes que se venden comercialmente. Hacer túneles subterráneos y medir la temperatura del aire ambiental y el aire de salida y entrada de los ductos ocupando diferentes configuraciones de los túneles. Hacer mediciones de conductividad térmica de diferentes materiales de construcción block ligero, tabique, madera etc. vs concreto celular. Hacer una maqueta a escala de un cuarto habitación de 4x4 m y con una fuente sonora estable ver como al agregar materiales el sonido cambia a la percepción. 9. Proyecto integrador (Para fortalecer las competencias de la asignatura con otras asignaturas)

8 Determinar cuál es la problemática de las viviendas en referente a acondicionamiento de ambientes, aislamiento al ruido, calentamiento o enfriamiento de la vivienda. Después de identificar los problemas, deberá saber cual es la causa de esos si son por materiales o técnicas de construcción usadas, deberá hacer un análisis el origen del problema contribuye y como este puede ser disminuido o eliminado de la vivienda. Desarrollar un cronograma de actividades necesarias donde involucre costos y tiempo necesarios para la implementación de la solución así como el impacto que esta tendría en la calidad de vida de los ocupantes. Con los resultados obtenidos deberá de hacer una exposición de proyectos. 10. Evaluación por competencias (específicas y genéricas de la asignatura) Tener la capacidad de poder elegir un material específico para mejorar las condiciones climáticas del espacio a acondicionar. Desarrollar la habilidad de determinar cuál es la técnica más adecuada para acondicionar espacios específicos en función de las condiciones climáticas de la zona. Tener las el conocimiento y herramientas básicas para poder solucionar problemas de acondicionamiento de áreas reduciendo la climatización artificial y con ello reduciendo el consumo de energía. 11. Fuentes de información (actualizadas considerando los lineamientos de la APA*) Behling, S., & Behling, S. (2002). Sol Power. La evolución de la arquitectura sostenible. Barcelona: Editorial Gustavo Gili, S.L. Chivelet, N. M. (2011). Integración de la energía fotovoltaica en edificios. Sevilla: Progensa. Promotora General De Estudios, S.A. Gonzalo, G. E. (2003). Manual de arquitectura bioclimática. Nobuko. M., P. S. (2007). Energía Solar en arquitectura y construcción. Santiago de Chile: RIL editores. Malo, L. M. (2013). Instalaciones de energía solar térmica para la obtención de ACS en vividendas. Barcelona: Marcombo, S.A.

9 María, J. A., & Martínez, C. V. (2009). Arquitectura bioclimática y urbanismo sostenible. U. Zaragoza. Martínez, F. J., & Gomez, E. V. (2005). Bombas de calor y energías renovables en edificios. Madrid: Ediciones Paraninfo, S.A. Martínez, F. J., & Gómez, E. V. (2006). Eficiencia energética en edificios: certificación y auditorías energéticas. Madrid: Paraninfo, S.A.