FACTORES Y ELEMENTOS DEL CLIMA. Construcción Sostenible:Arquitectura Bioclimática Arq. Mercedes Miglianelli 09/09/2013

Transcripción

1 FACTORES Y ELEMENTOS DEL CLIMA Construcción Sostenible:Arquitectura Bioclimática Arq. Mercedes Miglianelli 09/09/2013

2 DIFERENCIA ENTRE TIEMPO Y CLIMA El tiempo es el estado físico de la atmósfera. El clima es la sucesión de los estados de tiempo. El tiempo atmosférico lo estudia la meteorología El clima es el objeto de estudio de la climatología

3 ELEMENTOS CLIMÁTICOS Temperatura Brillo Solar Precipitación Nubosidad Humedad Velocidad y Dirección del Viento Los elementos del tiempo o del clima son aquellas cualidades físicas de la atmósfera que son cuantificables y por lo tanto se pueden medir

4 ELEMENTOS DEL CLIMA TEMPERATURA Es el grado de calor del aire. Se mide en grados centígrados (ºC) o grados Farenheit (ºF). Para su medición se utiliza el termómetro. Se puede representar mediante mapas de líneas (isotermas). Temperatura media anual entre los 24 y los 28 C

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6 ELEMENTOS DEL CLIMA HUMEDAD La humedad es un factor meteorológico de suma importancia ya que el vapor de agua absorbe energía solar durante el día y la va perdiendo paulatinamente durante las noches. Esta es la razón por la cual las menores temperaturas del día se presentan al amanecer y no al anochecer. En las zonas de muy baja humedad, en cambio, la temperatura nocturna baja en forma abrupta. Factores que modifican la HR Estación del año (temperatura del aire) Latitud (temperatura, contenido vapor de agua) Hora del día (temperatura) Cercanía al mar (continentalidad, temperatura, vapor) Fuentes de agua.

7 ELEMENTOS DEL CLIMA HUMEDAD Cantidad de vapor de agua que contiene el aire Depende de factores como la proximidad al mar y de la temperatura (disminuye cuando aumenta la temperatura). Afecta al balance de radiación (efecto invernadero) Produce un almacenamiento y una transferencia de calor latente. Es el origen de los fenómenos de condensación y sublimación (nubes e hidrometeoros). Es uno de los elementos que condicionan el confort climático. Mezcla de humedad es la relación entre la cantidad (masa) de vapor de agua y la cantidad (masa) de aire seco, y se expresa en g (de vapor de agua)/kg. (de aire seco).

8 ELEMENTOS DEL CLIMA HUMEDAD Parámetros del Aire Húmedo Temperatura de Bulbo Seco TBS - ºC Es la temperatura que puede medirse con un termómetro común. Temperatura de Bulbo Húmedo TBH - ºC Es la temperatura que puede medirse con un termómetro común, al cual se le ha colocado sobre el bulbo un elemento absorbente (gasa, algodón, liencillo, etc.)embebido en agua. Al agitar el termómetro, el agua que empapa el elemento absorbente pasa al aire ambiente por evaporación, tomando para ello calor del bulbo con lo cual la temperatura en el mismo desciende.

9 ELEMENTOS DEL CLIMA HUMEDAD Temperatura de Rocío TR - ºC Es la temperatura a la cual se produce la condensación. En ese momento el vapor de agua contenido en al aire húmedo comienza a separarse. Humedad Relativa HR - % Es la relación porcentual entre la He del aire húmedo y la He que tendría si estuviera saturado, a igual temperatura de Bulbo Seco. Entalpía cal/kg. Es el contenido de calor del aire húmedo, obtenido como la sumatoria de los calores sensibles del aire y del líquido y el calor latente del agua evaporada

10 . ELEMENTOS DEL CLIMA HUMEDAD

11 EL VAPOR DE AGUA CONTENIDO EN LA ATMÓSFERA Evaporación del agua existente en el suelo. Evaporación directa de los océanos, mares, ríos o lagos. Evapotranspiración de las plantas y animales.

12 ELEMENTOS DEL CLIMA PRECIPITACIÓN Es la caída de agua procedente de las nubes. Puede ser en forma líquida o sólida. Se mide con el pluviómetro en milímetros (mm) o litros por metro cuadrado (l/m2). Se originan por la elevación, enfriamiento y condensación del vapor de agua contenido en el aire. Un milímetro de precipitación equivale a un (1) litro de agua por m2 de superficie o a diez (10) m3 de agua por hectárea. Evaporación La evaporación es la emisión espontánea de vapor de agua por una superficie libre de agua en estado líquido, a una temperatura inferior al punto de ebullición.

13 ELEMENTOS DEL CLIMA REFLEXIÓN LAS NUBES Modifican la distribución del calor solar sobre la superficie terrestre y en la atmósfera, debido a que: La reflexión de la parte superior de las nubes es mayor que de la superficie de la Tierra, la cantidad de energía solar reflejada al espacio es mayor en días nublados. La radiación que penetra hasta la superficie terrestre, la absorbe y la emite de nuevo, pero la parte inferior de las nubes es opaca para esta radiación terrestre de onda larga y la refleja de vuelta a la Tierra. REGIÓN kwh/m2/año GUAJIRA COSTA ATLÁNTICA ORINOQUIA AMAZONIA ANDINA COSTA PACÍFICA 1.278

14 ELEMENTOS DEL CLIMA RADIACION SOLAR La principal fuente de energía para casi todos los procesos atmosféricos la constituye la energía radiada por el Sol hacia la Tierra, en el rango de la onda corta entre 0,1 mm 30 mm calorías/cm2 La región de mayor radiación solar en el país es la península de La Guajira 650 cal/cm2 /día Las zonas con niveles más bajos de radiación son la costa del Pacífico y el piedemonte Llanero en el área circundante de Villavicencio 300 cal/cm2 /día

15 ELEMENTOS DEL CLIMA PRESIÓN Y VIENTOS PRESIÓN Es el peso del aire sobre la superficie de la tierra. Se mide en milibares (mb). Los vientos son movimientos horizontales de masas de aire. Se producen como consecuencia de las diferencias de presión. Circulan desde las zonas de alta presión a las zonas de baja presión. La velocidad, se expresa en metros por segundo (m/s) o kilómetros por hora (Km/h). Colombia, está sometida a los vientos alisios que soplan del noreste en el hemisferio Norte y del sureste en el hemisferio Sur.

16 ELEMENTOS DEL CLIMA VIENTOS Escala de Beaufort de aire

17 FACTORES DEL CLIMA LATITUD LATITUD Es la distancia angular de un punto sobre la superficie terrestre al Ecuador; se mide en grados, minutos, y segundos. La importancia de este factor del clima es que determina la incidencia de los rayos solares sobre la tierra en un punto determinado.

18 ALTITUD FACTORES DEL CLIMA ALTITUD Es la distancia vertical de un plano horizontal hasta el nivel del mar, se mide en metros sobre el nivel medio del mar. Este factor determina el clima de un lugar, porque al aumentar la altitud desciende la temperatura de la atmósfera. La temperatura disminuye a razón de 0.6 grados centígrados por cada 100 metros de altitud.

19 RELIEVE FACTORES DEL CLIMA RELIEVE El relieve es la configuración superficial de la tierra. Este es otro factor clave para el clima, ya que determina las corrientes de aire, la insolación de un lugar, el contenido de humedad del aire, etc.

20 FACTORES A CONSIDERAR CAMBIO CLIMÁTICO Confort Térmico La Temperatura La Humedad El Viento La Radiación Solar y su variabilidad a través del día y del año La constitución física, la edad, la dieta, el grado de alimentación y las influencias culturales, actividades al sol o sombra y la aclimatación.

21 CONFORT CLIMÁTICO Una de las principales funciones del organismo es la de mantener constante la temperatura interior del cuerpo en 37 ºC. Ello depende a su vez del equilibrio existente entre la producción de calor en el cuerpo y sus pérdidas y ganancias. Mecanismo de Termorregulación Si el medio ambiente Temperatura de la piel, se producirán pérdidas por radiación, que se aumentan por el movimiento del aire o de la persona; en este caso la El cuerpo humano está en capacidad de evaporar hasta 3 kg. de agua por hora. Con temperaturas y humedades altas (mayores de 26 ºC y 80% de humedad relativa) tiene poco efecto sobre el bienestar humano Temperatura, el mecanismo de termorregulación que utiliza el ser humano es la Humedades relativas menores a 25% : la excesiva y rápida evaporación del sudor puede producir deshidratación del organismo y perturbaciones por enfriamiento. dando lugar así a una refrigeración natural en el organismo que tiende a equilibrar la temperatura.

22 MANIFESTACIÓN DEL CALOR Calor Sensible Es el calor que se manifiesta a través de una modificación de la temperatura de una sustancia. Aumento en la temperatura del mismo. Calor Latente Es el calor que se manifiesta a través de un cambio total del estado físico de una sustancia a temperatura constante. Aporta el vapor de agua de la mezcla de aire Calor Total Es la suma del calor sensible y del calor latente.

23 DIAGRAMA PSICROMÉTRICO ASHRAE La representación gráfica de las fórmulas psicrométricas, que representan las diferentes combinaciones posibles de la temperatura del aire, la humedad relativa, la humedad absoluta, la temperatura de bulbo húmedo y la presión de vapor, y su relación con otras propiedades físicas, se denomina Diagrama Psicrométrico o Ábaco de Mollier.

24 CONFORT CLIMÁTICO Un ambiente térmico inadecuado es causa de reducciones de los rendimientos físico y mental, y por lo tanto de la productividad; provoca irritabilidad, incremento de la agresividad, de las distracciones, de los errores, incomodidad al sudar o temblar, aumento o disminución de la frecuencia cardíaca, lo que repercute negativamente en la salud.

25 CONFORT CLIMÁTICO Correlación entre rendimiento y aumento de temperatura ambiental según Grandjean

26 CONFORT Y CLIMA CONFORT TÉRMICO: Es la condición de la mente la cual expresa satisfacción con el acondicionamiento térmico ambiental. La sensación térmica de calor o frío es el resultado del balance entre el calor que genera el cuerpo humano y la cantidad de calor que disipa al ambiente, resultando una sensación de comodidad cuando ambos flujos están equilibrados. ES AFECTADO POR:

27 El Confort Térmico es un concepto subjetivo que expresa el bienestar físico y psicológico del individuo 21º C y 26º C La humedad relativa entre 30% y 70% Ropa ligera, a la sombra y relativamente inactivas Las condiciones climáticas están dadas por la ubicación geográfica Temperaturas medias, máximas y mínimas. Humedad relativa. Radiación solar. Dirección y velocidad del viento. Niveles de nubosidad. Pluviometría. CONFORT Y CLIMA

28 CONFORT Y CLIMA Fanger denomina la Ecuación del Confort Características del vestido: aislamiento y área total del mismo. Características del tipo de trabajo: carga térmica metabólica y velocidad del aire. Características del ambiente: temperatura seca, temperatura radiante media, presión parcial del vapor de agua en el aire y velocidad del aire.

29 CONFORT Y CLIMA La American Society of Heating and Air Conditioning Engineers (ASHRAE) Zona de Confort Temperatura Humedad Movimiento y Pureza del aire

30 CONFORT Y CLIMA El intercambio de calor entre el cuerpo humano y el ambiente se puede producir por los mecanismos físicos de radiación, conducción, convección y evaporación. Intercambio de Energía Mecánica Intercambio Térmico por la Respiración Intercambio Térmico por evaporación Convección Radiación

31 El clima, documental discovery channel YouTube Consultar en el Atlas Climatológico de Colombia publicado por el IDEAM: Meteorológica Características y distribución de la temperatura en Colombia BIBLIOGRAFÍA