PRESENTACIÓN HUMEDAD pdf

Vista previa del material en texto

Humedad
FISICA APLICADA A LA ARQUITECTURA
CATEDRA ING JAVIER ROSCARDI 
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
R
o
sc
a
rd
i
1
5
/0
8
/2
0
2
0
La Humedad
5
/0
8
/2
0
2
0
2
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
R
o
sc
a
rd
i
¿ Qué es la 
Humedad?
La Humedad
5
/0
8
/2
0
2
0
3
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
¿Porque es 
importante 
entender el 
concepto?
• Condensación superficial
• Condensación intersticial
1) Construcciones:
Condensación en las 
construcciones 5/0
8
/2
0
2
0
4
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
Condensación en las 
construcciones 5/0
8
/2
0
2
0
5
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
Condensación en las 
construcciones 5/0
8
/2
0
2
0
6
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
La Humedad
5
/0
8
/2
0
2
0
7
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
¿Porque es 
importante 
entender el 
concepto?
• Condensación superficial
• Condensación intersticial
1) Construcciones:
2) Ocupantes:
• Confort Térmico
• Salud
5
/0
8
/2
0
2
0
8
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
Confort Térmico
5
/0
8
/2
0
2
0
9
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
El Acondicionamiento del Aire
5
/0
8
/2
0
2
0
10
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
• Refrigeración
• Deshumidificación
• Filtrado
• Circulación
• Ventilación
• Calefacción
• Humidificación
• Filtrado
• Circulación
• Ventilación
EN VERANO:EN INVIERNO:
La Humedad
5
/0
8
/2
0
2
0
11
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
• Humedad Relativa muy baja:
→ Materiales higroscópicos
→ Electricidad estática
→ Salud y Confort
• Humedad Relativa muy alta:
→ Riesgo de condensación 
Intersticial y Superficial
→ Salud y Confort
La humedad y la Salud
5
/0
8
/2
0
2
0
12
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
10 20 30 40 50 60 70 80 90 %HR
PORCENTAJE DE HUMEDAD RELATIVA (Publicado por ASHRAE)
*Datos insuficientes arriba del 50% de HR 
Bacteria
Virus
Hongo
Gorgojos
*Infecciones
respiratorias
Alergia y
asma
Interacciones
químicas
Producción de
ozono
La Humedad
5
/0
8
/2
0
2
0
13
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
• Humedad Atmosférica
• Humedad Absoluta
• Humedad Específica
• Humedad de Saturación
• Humedad Relativa
La Psicrometría
5
/0
8
/2
0
2
0
14
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
La psicrometría es la parte de la meteorología que estudia las propiedades 
físicas y termodinámicas de la atmósfera. 
AIRE ATMOSFERICO
AIRE SECO
VAPOR DE AGUA
• Nitrógeno 78%
• Oxígeno 20,9476%
• Argón
• Dióxido de carbono
• Helio
• Metano
• Hidrógeno
Entre otros
+
AIRE HUMEDO
20.95%
78%
0.97%
OXIGENO.
NITROGENO.
OTROS GASES.
Ley de Dalton
PT=∑pp
La Psicrometría
5
/0
8
/2
0
2
0
15
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
La humedad atmosférica es la cantidad de 
vapor de agua existente en el aire y se expresa 
mediante los conceptos de humedad absoluta, 
específica, o humedad relativa del aire.
La Psicrometría
5
/0
8
/2
0
2
0
16
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
La humedad absoluta es la masa total de agua 
existente en el aire por unidad de volumen, y se 
expresa en gramos por metro cúbico de aire. La 
humedad atmosférica terrestre presenta grandes 
fluctuaciones temporales y espaciales.
HA = gramos de vapor de agua /m3 aire seco
masa de vapor de agua
HA = ---------------------------------
volúmen de aire seco
La Psicrometría
5
/0
8
/2
0
2
0
17
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
La humedad específica mide la masa de agua 
que se encuentra en estado gaseoso en un kilogramo 
de aire húmedo, y se expresa en gramos por kilogramo 
de aire.
HE = gramos de vapor de agua /Kg. Aire seco 
(densidad del aire: 1,2 kg/m3)
masa de vapor de agua
HE = ---------------------------------
masa de aire seco
La Psicrometría
5
/0
8
/2
0
2
0
18
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
La humedad de saturación es la máxima 
cantidad de vapor de agua que puede contener 
el aire a determinada temperatura y presión.
Hs = gramos de vapor de agua /m3 aire seco ó 
gramos de vapor de agua /Kg. Aire seco 
cantidad máxima de vapor de agua
HS = -----------------------------------------------
masa de aire seco ó volumen de aire seco
Humedad de Saturación
La Psicrometría
5
/0
8
/2
0
2
0
19
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
La Humedad Relativa, por otro lado, es la cantidad 
de vapor de agua presente en el aire a cierta 
temperatura en relación a la máxima cantidad de 
vapor de agua que puede contener a esa 
temperatura cuando está saturado. 
Humedad Absoluta ó Específica
HR = --------------------------------------- X 100
Humedad de saturación
Humedad Relativa
Humedad vs. Temperatura
5
/0
8
/2
0
2
0
20
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
• A presión constante (1 ATM)
• A una “T” dada, el aire puede contener vapor de 
agua hasta la saturación. (Condensación)
• Si “T” Aumenta  Más vapor de agua para saturarse
• Si “T” Disminuye  Menos vapor de agua para saturarse
La Psicrometría
5
/0
8
/2
0
2
0
21
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
A 21°C, 1 kg de aire seco puede retener hasta 15.8 gr de vapor de agua y si esto es así 
tendrá una Humedad Relativa del 100% .
La cantidad de agua que un metro cúbico de aire puede retener varía con su temperatura, 
aumentando a medida que la temperatura del aire aumenta. Esto se debe al hecho de que 
el aire se expande a medida que se calienta y se contrae a medida que se enfría.
Entonces, mientras 1 kg de aire seco a 21°C puede retener hasta 15.8g de vapor de agua, 
el mismo m3 de aire a 0ºC puede retener sólo 4,5g. de vapor de agua. 
T: 21ºC
He:7,9 g/kg
HR:50% HR
Entonces, si se tiene 1 kg de aire seco a 21°C con una HR de 50% (esto es, aprox. 7.9 g), 
a medida que se enfría el aire, llegará a la saturación (100% rH) a 9.5°C. 
T: 21ºC
He:4,5 g/kg
HR:28% HR
Inversamente, si se tiene 1 kg de aire seco a 0°C y 100% rH (esto es, aprox.4,5 g) y se 
levanta su temperatura a 21°C sin agregar humedad, se obtendrá un aire con una HR del 
28% ( 4.5/15.8 = 0.28).
La Psicrometría
5
/0
8
/2
0
2
0
22
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
Punto de rocío o temperatura de rocío es la temperatura a la 
que empieza a condensar el vapor de agua contenido en el 
aire, produciendo rocío, neblina o, en caso de que la 
temperatura sea lo suficientemente baja, escarcha.
Para una masa dada de aire, que contiene una cantidad 
dada de vapor de agua (Humedad Absoluta), se dice que la 
Humedad Relativa es la proporción de vapor contenida en 
relación a la necesaria para llegar al punto de saturación, 
expresada en porcentaje. Cuando el aire se satura (humedad 
relativa igual al 100%) se llega al punto de rocío.
La Psicrometría
5
/0
8
/2
0
2
0
23
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
Hielo Picado y 
Líquido.
Pared metálica lo más 
delgada posible.
Termómetro de 
mercurio.
Buscar los 
primeros signos de 
condensación.
Punto de rocío
Psicrómetro
5
/0
8
/2
0
2
0
24
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
Medidores de Humedad
5
/0
8
/2
0
2
0
25
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
Higrómetro de cabello
Psicrómetro de revoleo
Higrómetro Digital
5
/0
8
/2
0
2
0
26
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
Diagrama psicrométrico
5
/0
8
/2
0
2
0
27
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
• Líneas de Temperatura de Bulbo Seco
• Líneas de Humedad Específica(o 
Humedad Absoluta)
• Curvas de Humedad Relativa
0°C 5°C 10°C 15°C 20°C 25°C 30°C 35°C
4 g/Kg
6 g/Kg
8 g/Kg
11 g/Kg
15 g/Kg
20 g/Kg
28g/Kg
• Temperatura de Bulbo Húmedo
100% 90%
80%
70%
50%
30%
20%
• Entalpía
°C
g/Kg
Diagrama psicrométrico
Gradiente Térmico
5
/0
8
/2
0
2
0
28
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
t TOTAL t parcial
---------------- = ----------------
R TOTAL R parcial
5
/0
8
/2
0
2
0
29
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
Ejercicio Nro. 2
5
/0
8
/2
0
2
0
30
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
Si suponemos que en el local COCINA del modelo 
didáctico la Temperatura interior t1 = 22ºC y la 
Humedad Relativa = 60%, determinar:
a) Cuántos gramos de vapor de agua contiene el 
aire de todo el local? Densidad del aire = 1,2 
kg/m3
b) Cuál es la máxima cantidad de gramos de vapor 
de agua que puede contener el aire de todo el 
local sin que se produzca condensación?
5
/0
8
/2
0
2
0
31
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
iA
He:
g/k
g
22ºC
Hs:
16,7 
g/kg
a) Cuántos gramos de vapor de agua contiene el 
aire de todo el local? Densidad del aire = 1,2 kg/m3
b) Cuál es la máxima cantidad de gramos 
de vapor de agua que puede contener 
el aire de todo el local sin que se 
produzca condensación?
10 g/kg x 1,2 kg/m3 = 12 g/m3 x vol. Local
16,7 g/kg x 1,2 kg/m3 = 20,04 x vol. Local
Temperatura interior t1 = 22ºC y la Humedad Relativa = 60%
Ejercicio Nro. 3
5
/0
8
/2
0
2
0
32
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
En el Estar-Comedor del modelo didáctico se supone una 
Temperatura Interior de 18ºC y una Humedad Relativa de 80%
Determinar:
a) Cuál será la temperatura de rocío?
b) Considerando que la pared está organizada como en el 
ejercicio nro. 2 del T.P.Nº 8, y que la temperatura exterior es de 
0ºC, hallar el Gradiente de temperatura y ubicar el plano de 
condensación.
c) Graficar en escala la temperatura en función de los 
espesores.
5
/0
8
/2
0
2
0
33
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
Temperatura interior t1 = 18ºC y la Humedad Relativa = 80%
B
18ºC
a) Cuál será la temperatura de rocío?
14.2º
C
Temperatura de rocío = 14,2 ºC
5
/0
8
/2
0
2
0
34
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
R
o
sc
a
rd
i
b) Considerando que la pared está organizada como en el T.P.Nº 9, y 
que la temperatura exterior es de 0ºC, hallar el Gradiente de 
temperatura y ubicar el plano de condensación.
INTERIOR
Ti = 18 ºC
EXTERIOR
Te = 0 ºC
t TOTAL t parcial
--------------- = ------------------
R TOTAL R parcial
R total = 1.20 m2hºC
Kcal
t total = 18 ºC
R parcial 1 → 1/αint
R parcial 2 → e1/λ1
R parcial 3 → e2/λ2
R parcial 4 → e3/λ3
R parcial 5 → e4/λ4
R parcial 6 → e5/λ5
R parcial 7 → 1/αext
? ? ?
b) Considerando que la pared está organizada como en el T.P.Nº 9, y que la 
temperatura exterior es de 0ºC, hallar el Gradiente de temperatura y ubicar 
el plano de condensación.
Gradiente de Temperatura
5
/0
8
/2
0
2
0
35
H
u
m
e
d
a
d
–
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
INTERIOR
Ti = 18 ºC
EXTERIOR
Te = 0 ºC
t TOTAL t parcial
-------------- = ------------------
R TOTAL R parcial
? ? ?
Δt parcial 1
Δt parcial 2
Δt parcial 3
Δt parcial 4
Δt parcial 5
Δt parcial 6
Δt parcial 7
18 ºC - Δt parcial 1
18 ºC - Δtp1 - Δtp2 
18 ºC - Δtp1 - Δtp2 - Δtp3 
18 ºC - Δtp1 - Δtp2 - Δtp3 - Δtp4 
18 ºC - Δtp1 - Δtp2 - Δtp3 - Δtp4 - Δtp5 
18 ºC - Δtp1 - Δtp2 - Δtp3 - Δtp4 - Δtp5 - Δtp6 
Ilu
m
in
a
c
ió
n
 –
F
A
A
 –
C
á
te
d
ra
 R
o
sc
a
rd
i
GRACIAS !
5
/1
4
/2
0
2
0