005 CÁLCULO CHIMENEAS DE LEÑA INSTALACIONES ESPECIALES 1C2022

chimeneas

mgtr. arq. luis fernando ruano paz

chimeneas

Generalidades La chimenea es un elemento que genera calor gracias a la combustión de una materia prima (leña).

Gracias a este proceso químico, proporciona un clima cálido y hogareño.

Cuenta con dos partes: el hogar, donde se realiza todo el proceso de combustión, y el conducto vertical (tiro), dedicado a dar salida a todos los humos y residuos fruto del proceso de la combustión.

chimeneas

Generalidades >> tipos 1. Chimenea de leña • Genera gran cantidad de residuos, principalmente cenizas.

• Necesita espacio para almacenar leña.

• La temperatura es difícilmente regulable.

• Es obligatoria la salida de humos a cubierta.

• El fuego debe ser alimentado a menudo para mantenerlo vivo.

• Su rendimiento energético es muy bajo.

La mayor parte del calor generado se pierde por el tiro.

chimeneas

Generalidades >> tipos 2. Chimenea de gas • No genera residuos, no genera humo, ocupa poco espacio.

• Es muy eficiente, se enciende instantáneamente (incluso con mando a distancia) y son regulables.

• Necesita un tiro menor y se vale colocar un tubo galvanizado.

• Es necesario contar con instalación de gas.

• Las llamas son estáticas, es decir, que son siempre iguales.

chimeneas

Generalidades >> tipos 3. Chimenea de bioetanol • Tiene un rendimiento energético del 100%, ya que al no tener tiro, todo el calor generado se queda en la estancia en la que esté la chimenea.

• No requiere de instalación (chimenea portátil).

• Posee poder calorífico, con llama real, con regulación y sin ninguna instalación.

• El bioetanol no es fácil de encontrar.

• Una chimenea mediana de unos 1.5 litros de capacidad puede mantener las llamas encendidas durante aproximadamente 5 horas.

• Puede emitir olores.

chimeneas

Generalidades >> tipos 4. Chimenea eléctrica • Elemento meramente decorativo, es imitación de una chimenea real.

• Genera calor, a través de una resistencia eléctrica, lo que supone un gasto enorme si se quiere calentar, por ejemplo, un salón entero.

• Al no tener fuego de verdad, son 100% seguras, no hay humos, ni residuos, ni combustibles, ni mantenimiento, ni limpieza y por supuesto, tampoco es necesario un tiro.

• Es una pantalla con imágenes de fuego y en algunos casos incluye leña falsa que simula también con luz, estar quemándose.

chimeneas

Generalidades Las chimeneas de leña, deben reunir por lo menos tres condiciones para que puedan funcionar adecuadamente: 1. Buena combustión.

2. Máxima irradiación del calor hacia el interior del ambiente.

3. Fácil eliminación de los gases de combustión.

chimeneas

Partes

Sombrero

Ducto (tiro)

Campana Repisa Base

Garganta Hogar

Pulmón

chimeneas Detalles

chimeneas Detalles

chimeneas

Construcción

chimeneas

Construcción

chimeneas

Construcción

chimeneas Acabados

chimeneas Acabados

chimeneas Detalles

chimeneas

Construcción Nivel 1 Nivel 2

chimeneas

Construcción

chimeneas

Construcción

chimeneas Acabados

chimeneas

Acabados

Nivel 2

Nivel 1

chimeneas

Tipo campana metálica

chimeneas

Bajo tiraje El sombrero: Todas las chimeneas tradicionales, requieren en su extremidad superior el emplazamiento de un sombrero, que tiene la función de proteger las paredes internas o el conducto de la chimenea de la acción de las intemperies. Si no está bien concebido puede resultar una especie de tapón que puede hacer lenta la salida de los humos.

El sombrero debe ser construido de manera de reducir el efecto negativo de los vientos desfavorables y aprovechar el efecto positivo de los favorables.

chimeneas

Bajo tiraje El sombrero: El sombrero mostrado en la imagen es un antiviento basado en el efecto Venturi, en grado de aumentar ligeramente la depresión de la chimenea hasta con la presencia de vientos descendientes.

chimeneas

El sombrero

chimeneas

Zona de reflujo El efecto del viento sobre los techos, crea zonas de sobrepresión y depresión, que pueden influenciar el correcto funcionamiento del sombrero.

La amplitud de estas zonas llamadas zonas de reflujo, varía en razón de la conformación y pendiente de los techos.

El último tramo de la chimenea debe ser construido o adaptado, de manera que el sombrero se ubique más allá de la zona de reflujo.

Los esquemas muestran alturas y distancias para un normal funcionamiento del sombrero.

chimeneas

Zona de reflujo

chimeneas

Zona de reflujo

chimeneas

Zona de reflujo

chimeneas

Zona de reflujo

0.80 m 0.50 m

chimeneas

Zona de reflujo

1.50 m 2.10 m

chimeneas

Zona de reflujo

chimeneas

Distancias de seguridad

chimeneas

Distancias de seguridad

chimeneas

Instalación

chimeneas

Instalación

chimeneas

Instalación

chimeneas

Hogar Garganta aerodinámica

Una garganta suave promueve una corriente de aire fuerte sin afectar los gases de combustión.

Una cámara de combustión Rumford maximizará la energía radiante del fuego debido a su poca profundidad y lados en ángulo óptimo

El flujo de aire laminar minimiza la mezcla de gases de combustión La mezcla turbulenta de aire y gases de la habitación interrumpe la corriente de aire

Una garganta convencional crea turbulencias que pueden reducir las corrientes de aire y perturbar el fuego.

Una cámara de combustión convencional permite que salga una fracción del calor radiante debido a la profundidad y al ángulo de las paredes.

La parte posterior poco profunda y los lados con ángulos pronunciados irradian calor a la habitación.

La cámara de combustión profunda y los lados con ángulos poco profundos irradian menos calor a la habitación.

Cálculo

CÁLCULO DIMENSIONES CHIMENEA

chimeneas

M.A. ARQ. LUIS FERNANDO RUANO PAZ

DIMENSIONES DE LAS CHIMENEAS

SALIDA HUMOS

VOLUMEN

LOCAL

BOCA SECCIÓN R Ø cms2 m3 aprox

A

B

C

D

E

F

G

H

J

K

cms

cms

cms

cms

cms

cms

cms

cms

cms

cms

60

50

30

40

30

20

13

12

20

20

300

50

70

55

30

45

30

20

13

12

20

20

335

70

80

60

35

55

30

20

13

12

25

20

430

85

90

70

40

60

30

20

13

12

25

25

630

110

100

75

45

70

30

20

13

12

30

25

750

135

4.00

m

50 %

110

80

45

75

35

25

15

12

30

30

880

160

5.00

m

35 %

120

85

50

80

35

25

15

15

35

35

1020

185

6.00

m

25 %

130

90

55

90

35

25

15

15

35

35

1170

210

7.00

m

10 %

140

100

60

95

35

25

15

15

40

40

1400

250

8.00 a 12.00

m

0 %

150

105

65

100

35

25

15

15

40

40

1560

280

160

110

70

110

40

30

15

15

40

40

1760

315

170

120

75

115

40

30

15

18

40

40

2050

405

180

125

75

120

40

30

15

18

50

50

2250

405

190

130

80

125

40

30

15

18

50

50

2460

440

200

135

80

135

40

30

15

18

50

50

2700

485

TOMADO DEL LIBRO: ENSEÑANZA PRÁCTICA EN LA CONSTRUCCIÓN DE LA VIVIENDA. VIDES TOBAR, J. AMANDO

SE HACE NOTAR QUE LAS COLUMNAS J Y K SON EFICIENTES SI LA ALTURA DEL CONDUCTO DE HUMOS SE ENCUENTRA ENTRE 8 Y 12 METROS. LA ALTURA ANTES MENCIONADA SE MEDIRÁ DEL CENTRO DEL HOGAR A LA PARTE INFERIOR DEL CONDUCTO DE HUMOS. SI ESTA ALTURA FUERA MENOR, HABRÁ QUE AUMENTAR LA SECCIÓN DEL CONDUCTO DE HUMOS EN LA PROPORCIÓN SIGUIENTE:

ALTURA CHIMENEA

% DE INCREMENTO AL ÁREA DADA EN EL CUADRO

Parte inferior conducto de humos

ALTURA DEL CONDUCTO DE HUMOS

chimeneas

Cálculo

Centro del hogar

chimeneas Cálculo

chimeneas

Cálculo ejemplo

Volumen 1: 7.0 x 5.0 x 3.0 m = 105.00 m3 Volumen 2: 2.5 x 2.5 x 7.0 m = 43.75 m3 Volumen total = 148.75 m3

Como la altura de 5.93 m es menor a 8 m, habrá que aumentar la sección del conducto de humos en 25% = 0.375 x 0.375

chimeneas

Tarea

1. Maqueta física Escala 1:10 http://el-manitas.blogspot.com/2011/09/tutorial-de-chimenea-completo.html

chimeneas

chimeneas

chimeneas

2. Maqueta virtual

chimeneas

Modelo 3D

chimeneas

chimeneas

chimeneas

chimeneas

chimeneas

ASIGNACIÓN AMBIENTE

Tarea

chimeneas

Grupo

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tipo Techo

(m)

Altura inicio Techo (m)

5.00 x 7.00

3.00

4 aguas 45⁰

4.00 x 8.00

3.50

2 aguas 30⁰

5.00 x 9.00

3.50

4 aguas 15⁰

6.00 x 8.00

3.75

3 aguas 30⁰

6.50 x 8.50

4.00

2 aguas 45⁰

4.00 x 8.00

3.50

4 aguas 45⁰

5.00 x 9.00

3.50

3 aguas 30⁰

6.00 x 8.00

3.75

4 aguas 15⁰

5.00 x 7.00

3.00

2 aguas 30⁰

6.50 x 8.50

4.00

3 aguas 30⁰

Área Ambiente

chimeneas

Tarea

1m

Ø

Planta 2 AGUAS

Planta 4 AGUAS

Altura de techo

Planta 3 AGUAS

chimeneas

Tarea 1. MODELOS 3D RENDERIZADOS • Planta acotada • Sección • Elevación frontal • Elevación lateral • Renders • Cálculos 2. PODCAST (audio + video) • “Video creativo” • Duración entre 3 y 6 minutos • Cada integrante del grupo deberá participar y verse en el mismo

chimeneas

Tarea APLICACIONES GRATIS PARA HACER VIDEOS 1. Avidemux 2. Filmora 9 3. Genially 4. Wix 5. Openshot 6. Shotcut 7. Lightworks 8. Hitfilm express 9. Davinci resolve 10.Loom