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Transmitancia térmica aplicada al diseño del centro de educación básica
cuna-jardín en la ciudad de Acora.
Gómez Apaza S., Hermoza Cabrera D. J.
Revista de Arquitectura y Urbanismo Taypi Vol. 1, N°1 / Pag. 23 – 36
Doi: 10.5281/zenodo.7111935
Recibido 25/06/2022
Aceptado 30/07/2022
Articulo Original
TRANSMITANCIA TÉRMICA APLICADA
AL DISEÑO DEL CENTRO DE
EDUCACIÓN BÁSICA CUNA-JARDÍN EN
LA CIUDAD DE ACORA.
THERMAL TRANSMITTANCE APPLIED TO
THE DESIGN OF THE BASIC EDUCATION
CENTER FROM ACORA CITY.
Gómez Apaza S.
Arquitectura e Ingeniería y construcción EIRL, Perú
0000-0003-0004-6028
manuel70127783@hotmail.com
Hermoza Cabrera D. J.
Municipalidad Distrital de Megantoni, Perú
0000-0003-0004-6028
dennysjhojan@gmail.com
Cita este artículo
Gómez Apaza S., Hermoza Cabrera D.J. (2022). Transmitancia térmica aplicada al diseño del
centro de educación básica cuna-jardín en la ciudad de Acora.
Revista de Arquitectura y
Urbanismo Taypi, 1
(1), 23-36. Doi: 10.5281/zenodo.7111935
Transmitancia térmica aplicada al diseño del centro de educación básica cuna-jardín en la
ciudad de Acora. Gómez Apaza S., Hermoza Cabrera D. J.
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Resumen
Abstract
En los últimos años, el Perú se ha
preocupado por la creación de una
arquitectura respetuosa con el medio
ambiente en respuesta al problema del
cambio climático. Por ello, el presente
trabajo denominado: “Transmitancia
térmica aplicada al diseño del Centro de
Educación Básica Cuna-Jardín en la Ciudad
de Acora”, estudió y analizó el confort
térmico en base a los principios de la
envolvente térmica, utilizando materiales
aislante para así poder obtener como
resultado el confort térmico en un proyecto
arquitectónico; estos principios son parte de
una metodología; esto quiere decir que para
obtener un confort térmico óptimo, es
necesario partir del clima a través de un
análisis, el cual permitirá establecer el tipo
de zona bioclimática del emplazamiento del
proyecto y así poder introducir los datos en
un ábaco psicrométrico el cual establece
estrategias bioclimáticas de calefacción
pasiva, y envolvente térmica como
aislamiento e inercia térmica de materiales.
Finalmente aplicando toda la metodología
de manera correcta, se puede obtener la
transmitancia térmica (U) en W/m2 K a
través de la conductividad térmica y espesor
de los materiales tradicionales propuesto en
el centro de Educación Básica Cuna-Jardín
en la Ciudad de Acora.
In recent years, Peru has been concerned
with the creation of environmentally friendly
architecture in response to the problem of
climate change. For this reason, the present
work called: "Thermal transmittance applied
to the design of the Cuna-Jardín Basic
Education Center in the City of Acora",
studied and analyzed thermal comfort based
on the principles of the thermal envelope
using insulating materials in order to be able
to obtain thermal comfort as a result in an
architectural project; these principles are
part of a methodology; This means that to
obtain optimal thermal comfort, it is
necessary to start from the climate through
an analysis, which will allow establishing the
type of bioclimatic zone of the project site
and thus be able to enter the data in a
psychrometric abacus which establishes
bioclimatic strategies. passive heating, and
thermal envelope as insulation and thermal
inertia of materials. Finally, applying the
entire methodology correctly, the thermal
transmittance (U) in W/m2 K can be
obtained through the thermal conductivity
and thickness of the traditional materials
proposed in the Cuna-Jardín Basic
Education Center in the City of Acora.
Palabras clave
Conductividad, Confort térmico y
Trasmitancia térmica.
Keywords
Conductivity, Thermal comfort and
Thermal transmittance.
Transmitancia térmica aplicada al diseño del centro de educación básica cuna-jardín en la
ciudad de Acora. Gómez Apaza S., Hermoza Cabrera D. J.
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Introducción
Este artículo es el resultado de un proyecto de investigación cuyo propósito fue determinar la
transmitancia térmica de la envolvente, para su aplicación en el diseño del Centro de Educación
Básica Cuna-Jardín en la Ciudad de Acora, en zonas pedagógicas (Aulas), ubicado en distrito de
Acora, provincia de Puno y Región Puno. La investigación evidencio que la incorporación de
materiales convencionales, permite obtener una mejora en el confort térmico del ambiente
educativo, mediante el cálculo de la transmitancia térmica de los materiales convencionales
propuestos, en el diseño del Centro de Educación Básica Cuna-Jardín en la Ciudad de Acora.
A nivel internacional, el confort térmico se está incorporando a diversas infraestructuras; como
rascacielos, equipamientos culturales y viviendas. En el caso de Colombia “se proyectó el jardín
infantil de Timayui, con materiales convencionales de sistema de muros portantes en concreto
armado con las siguientes características: ventanas amplias con teatinas en el techo, muros
delgados y patios centrales abiertos generando espacios confortables dentro de las aulas y en los
patios centrales (Huellas de la Arquitectura, 2013).
En el Perú se proyectó el Jardin Infantil los Angeles de Edén, ubicado en el departamento de
Junín, provincia de Satipo, distrito de Mazamari Pangoa, se construyó con materiales
convencionales (ladrillos artesanales de tierra y hormigón. La cubierta, de calamina, está
compuesta de vigas principales de madera, cielorraso de caña chancada), con las siguientes
características: ventanas amplias, presenta ventilación cruzada en sus 2 ambientes principales,
gracias al tipo de abertura que se utilizó ventana basculante, muros delgados y patios abiertos,
generando así espacios confortables en los ambientes de las aulas (Escuela Inicial Los Ángeles
de Edén, 2014). En la actualidad en la región de Puno se están desarrollando proyectos con
principios bioclimáticos, siendo las principales; la Biblioteca de la UNA, el Terminal Terrestre
de Puno y el Hotel Calasaya (Rosales y Andrea, 2021).
En ese contexto, el confort térmico como uno de los factores de la arquitectura bioclimática no
se aplica en el diseño de las instituciones educativas, en ese sentido es importante calcular la
transmitancia térmica (U) en W/m2 K a través de la conductividad térmica y espesor de los
elementos, mediante materiales convencionales de la envolvente de la infraestructura educativa
incorporando los materiales aislantes. El confort térmico en los ambientes educativos es un
problema álgido de la infraestructura educativa, ya que una persona se expone a temperaturas
muy elevadas o muy bajas, la causa de este disconfort está relacionado con una mala orientación,
la falta de análisis de las características climáticas del lugar, el uso inadecuado de materiales.
El confort térmico es una sensación que varía de una persona a otra, aunque depende de la
temperatura seca, de la humedad, de la velocidad del viento, de la temperatura interior del
ambiente del lugar donde va estar ubicado la propuesta y a su vez de la vestimenta de las personas
(MINEDU, 2008). Así mismo la transmitancia térmica es el Flujo de calor, en régimen
estacionario, dividido por el área y por la diferencia de temperaturas de los medios situados a
cada lado del elemento que se considera (RNE-EM 110, 2016), del mismo modo la
conductividad térmica es una medida de la capacidad de una sustancia para transferir calor a
través de un material por conducción (Connor, 2020). Así también se puede mencionar que el
aislamiento térmico presenta una elevada resistencia al paso de calor, reduciendo la transferencia
de este calor a su cara opuesta, lo tanto podemos decir que protegen del frio y del calor (Palomo,
2017)
El objetivo de la investigación es calcular la transmitancia térmica (U) en W/m2 K de la
envolvente del centro de Educación Básica Cuna-Jardín en la Ciudad de Acora en la zona
pedagógica (aulas) contando con los siguientes materiales: doble muro de ladrillo con enchape
de piedra, doble muro (ladrillo más cámara de aire con panel de yeso), piso machihembrado,
losa de concreto armado, ventanas de 3 capas de vidrio, puertas y policarbonato. El
procedimiento se realizó de acuerdo al RNE EM 110(2016), donde menciona que el primer paso
para generar la mejora del confort térmico es propagar el diseño de la envolvente mediante la
Transmitancia térmica aplicada al diseño del centro de educación básica cuna-jardín en la
ciudad de Acora. Gómez Apaza S., Hermoza Cabrera D. J.
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aislación térmica, una de las estrategias más efectivas de diseño pasivo consiste en aislar la
envolvente de la edificación con el objetivo de minimizar las pérdidas de calor por conducción
(Innova Chile Corfo, 2012), la envolvente térmica está compuesta por todos los cerramientos que
limitan espacios habitables con el ambiente exterior y por todas las particiones interiores que
limitan los espacios habitables con los espacios no habitables siempre en contacto con el
ambiente exterior (Documento Básico DB, 2009). Los materiales aislantes propuestos en este
estudio son: el poliestireno expandido EPS, policarbonato, lana de vidrio, lana de oveja y
hormigón que cuentan con una conductividad térmica de 0.02 a 0.09 (W/m-k), con una
producción de CO 2 de 0.43 a 22(KgCO2/Kg) (Velásquez y Rodríguez, 2015), posteriormente,
se estudió la variación de la temperatura interior de los ambientes.
Metodología
Según Baptista et al. (2014) los estudios de investigación se realizan de forma consecutiva
iniciando con la idea, planteamiento del problema, revisión de literatura, visualización del alcance
del estudio, elaboración de hipótesis, recolección de datos y finaliza en la elaboración de
resultados. Del mismo modo existen cuatro clasificaciones operativas que nos ayudan a diseñar
estrategias metodológicas coherentes y que sean el soporte de nuestro método. A continuación,
desarrollaremos estos cuatro criterios de clasificación mencionado por (Supo, 2012).
Según la intervención del investigador es Observacional: los estudios que se realizan son de
carácter estadístico, ya que los instrumentos nos darán resultados y en base a esos resultados se
podrá trabajar respuestas a un determinado problema; según la planificación de la toma de datos
es Prospectivo: los estudios que se realizan son de carácter presencial, cabe decir que los estudios
serán respuestas obtenidas en el presente mas no respuestas antiguas, podemos decir que este
tipo de investigación es cuando el investigador se plantea objetivos para su pronto estudio de
manera estructurada; según el número de ocasiones en que mide la variable de estudio es
Transversal: La investigación que se realiza se caracteriza por la recopilación de datos en un solo
momento; según el número de variables de interés es Analítico: La investigación que se realiza
es de diferentes variables de estudio.
Es descriptivo porque caracteriza los elementos de la envolvente térmicamente para proponer el
diseño y confort térmico para el Centro de Educación Básica Regular Cuna – Jardín en la Ciudad
de Acora, teniendo en cuenta el clima y su entorno, proponiendo el uso de materiales que ayuden
al propósito de la investigación. La población es finita, constituida por la cantidad de niños
menores, de 0 hasta los 5 años de edad ya que el proyecto abarca a una cuna – jardín, teniendo
en cuenta los datos de la población de Acora en niños de ciclo I y II según Escale (2021), se tiene
una población general de 174 niños(as) de 0-5 años de edad, por lo que considera como el
número de población de estudio.
Tabla 1.
Población de edad en años –Escale MINEDU.
Tabla 0-5. Población de Edad en años
P: Edad en años
Casos
Edad 0
15
Edad 1 año
16
Edad 2 años
29
Edad 3 años
33
Edad 4 años
40
Edad 5 años
41
Total
174
Nota: Datos obtenidos de Escale, (2021).
http://escale.minedu.gob.pe/PadronWeb/info/ce?cod_mod=0229542&anexo=0
Transmitancia térmica aplicada al diseño del centro de educación básica cuna-jardín en la
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Según Baptista, et al (2014) recomiendan determinar la muestra con un software de análisis
(ESTADISTIAS 2.0), este software determina la muestra de acuerdo a aproximaciones, siendo
el tipo de muestreo el aleatorio, para el cálculo se utilizó los siguientes datos: Tamaño de
universo: 174 personas; Porcentaje máximo aceptable: 10%; Porcentaje estimado de la muestra:
50% y Confianza deseada: 90%. De acuerdo a los cálculos se tiene como muestra a 49 personas
que fueron encuestados.
Técnicas, instrumentos de investigación y procesamiento de datos: Técnicas de recolección de
datos, En esta etapa se procedió a realizar las acciones siguientes; Revisión bibliográfica, Visita a
campo, Encuesta, Instrumentos de Investigación y procesamiento de datos Aplicativo de software
(ArcGIS, AutoCAD versión 21, Archicad versión 24, Ecotect Analysis 2011, Ecodesigner,
Google Earth, Word, Excel y otros).
Para “la realización del trabajo se establecieron diversos componentes las cuales nos ayudarán a
cumplir de manera favorable el diseño arquitectónico de la infraestructura educativa para la
Ciudad de Acora, los cuales son:”
Figura 1.
Metodología de la investigación
Descripción de métodos del trabajo realizado, Para realizar el presente trabajado denominado
“Transmitancia térmica aplicada al diseño del Centro de Educación Básica Cuna-Jardín en la
Ciudad de Acora” se realizó los cálculos manuales con fórmulas establecidas que pertenecen a
las características higrotérmicas de los materiales y el cálculo para la determinación de la
transmitancia térmica. Los cálculos serán realizados en toda la envolvente térmica (piso, muro,
techo, cielo raso, ventanas y puertas).
Características higrotérmicas de los materiales de la propuesta, Se tomó en consideracion los
parámetros establecidos en la normativa EM 110(2016) Confort térmico y lumínico con eficiencia
energética.
Tabla 2.
Características higrotérmica.
Característica higrotérmica
Símbolo
Unidades
Densidad
P
kg / m3
Calor especifico
Cp
J / kg °C
Conductividad térmica
k
W/mk
Nota: Elaborado en base a la norma EM 110(2016) Confort térmico y lumínico.
Determinación de la transmitancia térmica, El “primer principio para el diseño de la envolvente
es la aislación térmica, siendo esta una de las estrategias más efectivas de diseño pasivo, todo el
diseño de la envolvente se desarrolla de acuerdo al parámetro establecido” en el RNE (2016)
EM 110 y los pasos a seguir son los siguientes: identificar el tipo de zona bioclimática donde se
Transmitancia térmica aplicada al diseño del centro de educación básica cuna-jardín en la
ciudad de Acora. Gómez Apaza S., Hermoza Cabrera D. J.
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encuentra el proyecto, identificar el tipo de envolvente que se va utilizar y hallar la transmitancia
térmica de acuerdo a la siguiente formula.
U sin cámara de aire
𝐔 =
𝟏
(
𝐞
𝐦𝐚𝐭𝐞𝐫𝐢𝐚𝐥 𝟏
𝐤
𝐦𝐚𝐭𝐞𝐫𝐢𝐚𝐥 𝟏
+
𝐞
𝐦𝐚𝐭𝐞𝐫𝐢𝐚𝐥 𝟐
𝐞
𝐦𝐚𝐭𝐞𝐫𝐢𝐚𝐥 𝟐
+
𝐞
𝐦𝐚𝐭𝐞𝐫𝐢𝐚𝐥 𝟑
𝐞
𝐦𝐚𝐭𝐞𝐫𝐢𝐚𝐥 𝟑
+ ⋯𝐑
𝐬
𝐢
+ 𝐑
𝐬𝐞
)
Donde:
U Transmitancia térmica
𝐞
𝐦𝐚𝐭𝐞𝐫𝐢𝐚𝐥 𝟏
: Espesor del material 1, etc.
𝐞
𝐦𝐚𝐭𝐞𝐫𝐢𝐚𝐥 𝟐
: Coeficiente de trasmisión térmica del material 1, etc.
Rsi : Resistencia de superficial interna.
Rse : Resistencia de superficial externa
U con cámara de aire
𝐔 =
𝟏
(
𝐞
𝐦𝐚𝐭𝐞𝐫𝐢𝐚𝐥 𝟏
𝐤
𝐦𝐚𝐭𝐞𝐫𝐢𝐚𝐥 𝟏
+
𝐞
𝐦𝐚𝐭𝐞𝐫𝐢𝐚𝐥 𝟐
𝐞
𝐦𝐚𝐭𝐞𝐫𝐢𝐚𝐥 𝟐
+
𝐞
𝐦𝐚𝐭𝐞𝐫𝐢𝐚𝐥 𝟑
𝐞
𝐦𝐚𝐭𝐞𝐫𝐢𝐚𝐥 𝟑
+ ⋯𝐑
𝐬
𝐢
+ 𝐑
𝐬𝐞
+ 𝑹𝒄𝒂
)
Donde:
U Transmitancia térmica
𝐞
𝐦𝐚𝐭𝐞𝐫𝐢𝐚𝐥 𝟏
: Espesor del material 1, etc.
𝐞
𝐦𝐚𝐭𝐞𝐫𝐢𝐚𝐥 𝟐
: Coeficiente de trasmisión térmica del material 1, etc.
Rsi : Resistencia de superficial interna.
Rse : Resistencia de superficial externa
Rca : Resistencia de la cámara de aire
Resultados
Determinación de las propiedades de los materiales propuestos, Para realizar los cálculos
higrotermicos de confort térmico de la propuesta arquitectónica se tomó en cuenta las
propiedades (densidad, calor específico y conductividad térmica) de los materiales de los
elementos de la envolvente: puertas, muros, pisos y losa, a continuación, se muestran las
propiedades considerados para los cálculos en las siguientes tablas.
Tabla 3.
Propiedades térmicas de piso tipo 1
Piso (Aulas, oficinas y Sum)
Material
Densidad
p
Kg/m3
Calor especifico
Cp
J/Kg/°C
Conductividad
térmica
K
(W/m K)
Madera Machihembrada
870
1600
0.29
Cámara de aire
1.2
1000
0.026
Lana de fibra de vidrio
e=50mm
200
670
0.04
Torta de barro y paja e=4”
1100-1800
0.23
0.09
Lamina de
polipropileno(plástico)
910
1800
0.22
Cama de piedra e=4”
2700-3000
1000
3.5
Tierra
2050
1840
0.52
Transmitancia térmica aplicada al diseño del centro de educación básica cuna-jardín en la
ciudad de Acora. Gómez Apaza S., Hermoza Cabrera D. J.
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Nota: Se muestra las propiedades de los materiales propuestos en el piso tipo 1 (Madera
machihembrado). Datos tomados del RNE (2016) EM 110 Confort térmico y lumínico.
Tabla 4.
Propiedades térmicas de muro tipo 1
Muro (Aulas)
Material
Densidad
p
Kg/m3
Calor especifico
Cp
J/Kg/°C
Conductividad
térmica
K
(W/m K)
Mortero cemento-arena
2000
1000
1.4
Bloque de arcilla-ladrillo bloque
N°2
1000
930
0.47
Poliestireno expandido e=2”
30
1700
0.033
Cámara de aire
1.2
1000
0.026
Panel –yeso
750-900
1000
0.25
Nota: Datos tomados del RNE (2016) EM 110.
Figura 2.
Zona pedagógica tipos de muro 1
Nota: El tipo de muro 1 se presenta en las zonas pedagógicas, en los ambientes principales de 0
a 5 años. Fuente: elaborado por el equipo de trabajo.
Tabla 1.
Propiedades térmicas de muro tipo 2
Muro (Aulas, oficinas, sum, almacén,
espacio de comida, etc.)
Material
Densidad
p
Kg/m3
Calor especifico
Cp
J/Kg/°C
Conductividad
térmica
K
(W/m K)
Piedra
2000-2800
1000
2.2
Mortero cemento-arena
2000
1000
1.4
Bloque de arcilla-ladrillo bloque N°2
1000
930
0.47
Poliestireno expandido e=2”
30
1700
0.033
Nota. Datos tomados del RNE (2016) EM 110 Confort térmico y lumínico.
Transmitancia térmica aplicada al diseño del centro de educación básica cuna-jardín en la
ciudad de Acora. Gómez Apaza S., Hermoza Cabrera D. J.
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Figura 1.
Zona pedagógica tipos de muro 2
Nota: El tipo de muro 2 se presenta en las zonas pedagógicas (aulas principales de 0-5 años.
Tabla 6.
Propiedades térmicas de techo de losa y cielo raso
Techo
Densidad
p
Kg/m3
Calor especifico
Cp
J/Kg/°C
Conductividad
térmica
K
(W/m K)
Concreto armado
2400
1000
1.63
Cámara de aire
1.2
1000
0.026
Lana de fibra de vidrio e=50mm
200
670
0.04
Baldosa-placa de yeso
750-900
1000
0.25
Nota: Los materiales propuestos en la tabla N°39 será aplicado para todo el conjunto
arquitectónico en los elementos envolventes del techo. Datos tomados del RNE (2016) EM 110
Tabla 2.
Propiedades térmicas de ventanas
Ventanas/Mamparas
Densidad
p
Kg/m3
Calor especifico
Cp
J/Kg/°C
Conductividad
térmica
K(W/m K)
Vidrio 6mm
2500
750
1
Madera
565-750
1600
0.18
Cámara de aire
1.2
1000
0.026
Nota: Los materiales propuestos en la tabla N°7, elemento semitransparente de la envolvente
será aplicado para todo el conjunto arquitectónico zona pedagógica. Datos tomados del RNE
(2016) EM 110 confort térmico y lumínico.
Transmitancia térmica aplicada al diseño del centro de educación básica cuna-jardín en la
ciudad de Acora. Gómez Apaza S., Hermoza Cabrera D. J.
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Tabla 3.
Propiedades térmicas de puertas
Puertas
Densidad
p
Kg/m3
Calor especifico
Cp
J/Kg/°C
Conductividad
térmica
K
(W/m K)
Puerta machihembrada ½”
870
1600
0.29
Tripley de 4mm
560
1400
0.14
Madera
565-750
1600
0.18
Poliestireno expandido e=2”
30
1700
0.033
Lana de oveja
15-30
1000-1800
0.045
Nota: Los materiales propuestos en la tabla N°8, elemento semitransparente de la envolvente
será aplicado para todo el conjunto arquitectónico zona pedagógica. Datos tomados del RNE
(2016) EM 110 Confort térmico y lumínico.
Tabla 9.
Propiedades de U térmica de tipo 4A –con cámara de aire piso 1.
Tipo
Componentes
Elementos
Espesor
RST/RCA
(m
2 °
C/W)
K (W/m
K)
R=e/(W/
m k
Ut
R(ca)
0.16
Madera
machihembra
da
0.02
0.29
0.069
Cámara de
aire 2”
0.05
0.026
1.923
4A
Piso
Lana de fibra
de vidrio
0.05
0.04
1.250
0.22
Torta de
barro de paja
e=4”
0.1
0.09
1.111
Lamina de
polipropileno
(plástico)
0.001
0.22
0.005
Cama de
piedra e=4”
0.1
3.5
0.029
Total
0.32
4.547
Nota. En la tabla se muestra el resultado de la transmisión térmica del piso Madera
machihembrado, obteniendo 0.22 W/m
2
K, lo cual indica que si es un material favorable para
temperaturas fríos dado que presenta un envidiable coeficiente de aislamiento térmico. Fuente:
Elaborado por el equipo de trabajo.
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ciudad de Acora. Gómez Apaza S., Hermoza Cabrera D. J.
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Tabla 10.
Propiedades de U térmica en tipo 4A - con cámara de aire muro 1
Tipo
Componentes
Elementos
Espesor
RST/RCA
(m2
°C/W)
K
(W/m
K)
R=e/(
W/
m k
Ut
Resistencia
superficial interna
0.06
Resistencia
superficial externa
0.11
Resistencia de la
cámara de aire
(Rca)
0.17
1A
Muro
Mortero cemento-
arena
0.01
1.4
0.007
Bloque de arcilla-
ladrillo bloquer
N°2
0.1
0.47
0.213
0.20
Poliestireno
expandido e=2”
0.05
0.033
1.51
Cámara de aire
80mm
0.08
0.026
3.07
Panel -yeso 20mm
0.02
0.25
0.08
Total
0.26
4.88
Nota. En la tabla se muestra el resultado de la transmisión térmica del doble muro tipo 1,
obteniendo 0.20 W/m2 K, lo cual indica que este muro planteado tiene menor transmitancia
térmica pero mayor aislamiento térmico, este tipo de muro se encuentra en la zona pedagógica
de 0-5 años como se muestra en la figura N°2 esto garantiza que no tendrá mucha perdida de
calor. Fuente: Elaborado por el equipo de trabajo.
Tabla 11.
Propiedades de U térmica en tipo 4A -sin cámara de aire muro 2
Tipo
Componentes
Elementos
Espesor
RST/RCA
(m2
°C/W)
K
(W/m
K)
R=e/(W/
m k)
Ut
Resistencia
superficial
interna
0.06
Resistencia
superficial
externa
0.11
Piedra de 8mm
0.008
2.2
0.0036
1A
Muro
Mortero
cemento-arena
0.01
1.4
0.0071
0.5
Bloque de
arcilla-ladrillo
bloquer N°2
0.2
0.47
0.4255
Poliestireno
expandido
e=2”
0.05
0.033
1.5151
Total
0.26
2.1213
Transmitancia térmica aplicada al diseño del centro de educación básica cuna-jardín en la
ciudad de Acora. Gómez Apaza S., Hermoza Cabrera D. J.
33
Nota. En la tabla se muestra el resultado de la transmisión térmica del doble muro tipo 2,
obteniendo 0.5 W/m2 K, lo cual indica que este muro planteado tiene menor transmitancia
térmica pero mayor aislamiento térmico, este tipo de muro se encuentra en la zona pedagógica
de 0-5 años, zona administrativa, zona de servicios generales y zona de bienestar como se muestra
en las figuras N°2 y 3, esto garantiza que no tendrá mucha perdida de calor. Es un material
resistente y de gran durabilidad, el tiempo de construcción se reduce bastante. Fuente: Elaborado
por el equipo de trabajo.
Tabla 12.
Propiedades de U térmica en tipo 4A -techo de losa sin cámara de aire
Tipo
Componentes
Elementos
Espesor
RST/RCA
(m
2 °
C/W)
K
(W/m
K)
R=e/(
W/ m
k)
Ut
Resistencia
superficial interna
0.09
4A
Techo
Resistencia
superficial
externa
0.09
3.03
Concreto armado
0.25
1.63
0.15
Total
0.33
Cámara de aire
e=50mm
0.05
0.026
1.92
Lana de fibra de
vidrio e=50mm
0.05
0.04
1.25
0.3
Baldosa placa de
yeso
0.01
0.25
0.04
Total
0.11
3.21
Nota. En la tabla superior se muestra el resultado de transmisión térmica del falso techo de
baldosa de placa de yeso el resultado obtenido es de 0.3W/m2K, lo cual indica que este falso
techo planteamiento es adecuado ya que el ambiente tiene un buen aislamiento térmica. Fuente:
Elaborado por el equipo de trabajo.
Tabla 13.
Propiedades de U térmica de ventanas Tipo 1
Tipo
Componentes
Elementos
Espesor
RST/
RCA(
m2
°C/W)
K
(W/m K)
R=e/(W/
m k)
Ut
Vidrio de 6mm
0.006
1
0.006
Cámara de aire
50mm
0.05
0.026
1.92
1A
Ventana
Vidrio de 6mm
0.006
1
0.006
0.5
Madera 2”
0.05
0.18
0.27
Total
0.11
2.2
Contraventanas
Madera 1”
0.02
0.18
0.11
Madera 2”
0.05
0.18
0.28
2.5
Total
0.07
0.39
3.00
Transmitancia térmica aplicada al diseño del centro de educación básica cuna-jardín en la
ciudad de Acora. Gómez Apaza S., Hermoza Cabrera D. J.
34
Nota. En la tabla superior se muestra el resultado de transmisión térmica de una ventana que está
compuesta de dos capas de vidrio, el resultado obtenido es de 3.00 W/m2K lo cual indica que
esta ventana gana y pierde calor de una madera mínima este tipo de ventana se encuentran en la
Zona pedagógica en los ambientes aulas principales. Fuente: Elaborado por el equipo de trabajo.
Tabla 14.
Propiedades de U térmica de ventanas Tipo 2
Tipo
Componente
s
Elementos
Espesor
RST/RCA(
m2 °C/W)
K(W/
m K)
R=e/(
W/
m k)
Ut
Vidrio de 6mm
0.006
0.5
0.012
Cámara de aire
50mm
0.05
0.026
1.92
1A
Ventana
Vidrio de 6mm
0.006
0.5
0.012
0.2
Cámara de aire
50mm
0.05
0.026
1.92
Vidrio de 6mm
0.006
0.5
0.012
Contraventan
as
Madera 2”
Madera 1”
Madera 2”
0.05
0.02
0.05
0.18
0.18
0.18
0.27
0.11
0.28
2.5
Total
0.11
4.14
2.7
Nota. En la tabla superior se muestra el resultado de transmisión térmica de una ventana que está
compuesta de dos capas de vidrio, el valor calculado es de 2.7 W/m2K lo cual indica que esta
ventana gana y pierde calor, este tipo de ventana se encuentran en la Zona administrativa, zona
bienestar y zona de servicios generales. Fuente: Elaborado por el equipo de trabajo.
Tabla15.
Propiedades de U térmica de las puertas
Tipo
Componente
Elementos
Espesor
RST/RCA
(m2
°C/W)
K(W/
m K)
R=e/(
W/
m k)
Ut
Puerta
machihembrado ½”
0.0125
0.29
0.04
Madera de 2”
0.05
0.18
0.28
1A
Puerta
Poliestireno
expandido e=2”
0.05
0.033
1.52
Tripley 4mm
0.004
0.14
0.03
0.3
Madera 3”
0.07
0.18
0.39
Lana de oveja
0.05
0.045
1.11
Total
0.19
3.37
Nota. En la tabla superior se muestra el resultado de transmisión térmica de una puerta contra
placada que tiene como componentes principales madera machihembrado, el triplay, el
poliestireno y lana de oveja, el resultado obtenido es de 0.3W/m2K, lo cual indica que esta puerta
tendrá ganancia de calor, pero no tiene un buen aislamiento térmico, este diseño es óptimo
puesto que las puertas están expuestos a corredores donde se encuentra el efecto invernadero.
Transmitancia térmica aplicada al diseño del centro de educación básica cuna-jardín en la
ciudad de Acora. Gómez Apaza S., Hermoza Cabrera D. J.
35
Policarbonato
,
El resultado obtenido de la transmitancia térmica del policarbonato de 6mm es
de 0.2W/m2K, lo cual indica que tiene menor transmitancia térmica pero mayor aislamiento
térmico.
Conclusiones
Según el análisis y el resultado de las encuestas realizadas los materiales apropiados para la
construcción de la infraestructura educativa.
El muro tipo 1 está compuesto de ladrillo bloquer, poliestireno expandido y sistema drywall), se
calculó una transmitancia térmica de 0.20 W/m2 K, lo cual demuestra que este muro planteado
tiene menor transmitancia térmica pero mayor aislamiento térmico.
El muro tipo 2 (doble muro) de enchape de piedra, mortero, ladrillo bloquer y poliestireno, se
calculó una transmitancia térmica de 0.5 W/m2 K, lo cual demuestra que este muro planteado
tiene menor transmitancia térmica pero mayor aislamiento térmico.
En el piso tipo 1 de madera machihembrado, se cakculo una transmitancia térmica de 0.22
W/m2K, lo cual denuestra que este piso planteado tiene menor transmitancia térmica pero
mayor aislamiento térmico, es un material favorable para temperaturas fríos dado que presenta
un envidiable coeficiente de aislamiento térmico.
En el piso tipo 2 de concreto, se calculó una transmitancia térmica de 0.5 W/m2 K, lo cual
demuestra que este piso planteado tiene menor transmitancia térmica pero mayor aislamiento
térmico, este tipo de piso es de es resistente, será aplicado en nuestro proyecto en los ambientes
que no tienen un uso de mayor frecuencia durante el día.
En el piso tipo 3 de cerámico, se calculó una transmitancia térmica de 0.55 W/m2 K, es un
material resistente al agua, si este material estuviera expuesto a un clima caluroso aportaría calor
al ambiente ya que es un material compuesto de plástico, será aplicado en nuestro proyecto en
los ambientes que no tienen un uso de mayor frecuencia durante el día.
La transmisión térmica de la ventana tipo 1 que está compuesta de tres capas de vidrio es de 3
W/m2 K, lo cual demuestra que esta ventana gana y pierde calor de una madera mínima
La transmisión térmica de la ventana tipo 2 que está compuesta de tres capas de vidrio es de 2.7
W/m2 K, lo cual demuestra que esta ventana gana y pierde calor de manera mínima.
La puerta contra placada que tiene como componentes principales madera machihembrado, el
triplay, el poliestireno y lana de oveja, el resultado obtenido es de 0.3 W/
2
K, lo cual demuestra
que tiene menor transmitancia térmica pero mayor aislamiento térmico.
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36
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