CONCEPTOS DE TRANSFERENCIA DEL CALOR EN EL MARCO DE LA ARQUITECTURA

Abstract

El calentamiento global, la racionalización del uso de la energía y el agua, la acumulación de desechos en forma indiscriminada y el impacto ambiental del ciclo de vida de una edificación, requieren de la atención inmediata del arquitecto. En todo el mundo se están desarrollando y estableciendo criterios para la edificación sustentable. Esto requiere de dotar al estudiante de Arquitectura de conocimientos científicos básicos para entender y aplicar las nuevas tecnologías al arte del diseño y edificación de espacios arquitectónicos estéticos, funcionales, energéticamente eficientes, viables y sustentables. Por lo cual existe la necesidad de manejar y poder utilizar los conceptos del funcionamiento de nuevas tecnologías. Esto implica introducir a los estudiantes de arquitectura a los conceptos básicos de la física, entre otros. En México, y en particular en la UNAM, se ha dado tradicionalmente mucha importancia al diseño estético, dejando en segundo lugar y con importancia casi nula, la parte técnica en el diseño. Esto ha impedido que los estudiantes tengan preparación en los principios científicos necesarios para diseñar una edificación sustentable. Esta carencia en el curriculum de la carrera de Arquitectura, ha imposibilitado a los egresados de dicha carrera competir en el mercado laboral, ya no solo en el internacional, sino en México, al competir con el personal de las grandes constructoras extranjeras que están siendo contratadas en el país. La Facultad de Arquitectura (FA) de la UNAM, con la responsabilidad en su carácter de nacional, ha marcado los criterios importantes en la enseñanza de la Aequitectura en México. Es por esto que la FA, se encuentra en el proceso del desarrollo e instrumentación de un laboratorio en el que los estudiantes de licenciatura comprendan y aprendan a aplicar conceptos físicos relacionados con las propiedades ópticas, térmicas y mecánicas de los materiales de construcción. Dentro de este marco, este proyecto se propone la construcción de material didáctico para explicar y visualizar la transferencia de calor en una edificación en dos de las tres modalidades: conducción y convección. La conducción de calor se realiza por la diferencia de temperaturas de elementos sólidos, en cambio la transferencia de calor por medio de fluidos es por medio de diferencias de temperaturas en dichos fluidos ya sean líquidos o gases, que da como resultado el movimiento de masa, que es la convección. La conducción es un proceso estático, en cambio la convección es un proceso dinámico entre zonas con diferentes temperaturas por medio del movimiento del fluido. En este proyecto se propone la construcción de un dispositivo para medir la conductividad térmica de probetas con las dimensiones de los ladrillos para construcción, que permita medir la conducción térmica de diferentes materiales. Para visualizar la convección a través de la dinámica de fluidos se propone hacerlos con agua, depositada en un cubo de acrílico de 1m3 en el cual se depositarán fuentes de calor y modelos de espacios arquitectónicos también de acrílico para visualizar la dinámica de un fluido a través de aberturas que simulan puertas y ventanas, debido a las diferencias de temperatura. Con esto, nos proponemos dar demostraciones prácticas, claras y didácticas, a los estudiantes de licenciatura.