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Efecto de acumulación térmica

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Efecto de pila térmica en edificios altos

efecto acumulativo

El efecto de las corrientes de aire térmico es un reto importante para los rascacielos, pero también puede ser un factor significativo para los edificios de dos o más plantas. La estructura actúa como una gigantesca chimenea, canalizando eficazmente el aire caliente hacia arriba hasta que acaba saliendo por completo de la estructura. Por lo general, estos fenómenos se ven favorecidos por las escaleras abiertas que distribuyen todos los niveles de un edificio.

El efecto chimenea se produce cuando la temperatura exterior es muy inferior a la interior. El aire frío es más denso que el aire caliente, por lo que cuando el aire frío entra en la estructura desde abajo, sustituye al aire caliente de arriba. Esto crea un flujo de aire que atrae más aire frío e intensifica las corrientes de aire. Cuanto más alta sea la estructura, más fuerte será este flujo de aire. Por ello, las puertas giratorias se desarrollaron poco después de los primeros rascacielos. La fuerza de succión a nivel del suelo era tan fuerte en invierno que la gente tenía dificultades para abrir las puertas. Este sigue siendo el caso hoy en día de los ascensores, que a veces conectan las partes bajas del edificio con las zonas del techo para la ventilación del hueco. Sin embargo, en presencia de viento (véase el efecto de corriente de aire combinada con el viento), la corriente de aire llega a ser tan grande que las puertas de los ascensores pueden bloquearse o pueden producirse silbidos importantes en las esclusas de los niveles inferiores.

El problema evidente es que el aire interior tratado se pierde y, por tanto, se desperdicia energía. Pero otro factor es que este problema puede empeorar con el tiempo. Si el flujo de aire es particularmente fuerte, esto ejerce presión sobre las finas entradas de aire parásitas, haciendo que las juntas se agrieten y creando nuevas vulnerabilidades. Con una presión sostenida, estos huecos pueden ampliarse y expandirse, intensificando el flujo de aire y acelerando la pérdida de energía.

El efecto chimenea funciona porque el aire caliente tiene que ir a alguna parte cuando llega al nivel más alto del edificio. En muchos casos, se escapa al ático a través de techos agrietados, sistemas de fontanería con fugas, accesorios de iluminación empotrados o simplemente por la excesiva permeabilidad al aire del suelo del ático. Una vez que el aire caliente llega al último nivel, el aire escapa al exterior a través de cualquier pequeña vulnerabilidad que pueda encontrar.

Plano de presión neutra

El plano de presión neutra es un plano horizontal imaginario, donde la presión interna es igual a la presión atmosférica externa. A esta altura, la diferencia de presión entre el interior y el exterior es nula, por lo que el aire no entra ni sale del edificio. El punto de presión neutra depende de los sistemas HVAC del edificio que ejercen presión o depresión según su área de distribución en el edificio.

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Efectos de calado combinados con el viento

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Además de los efectos térmicos de los procesos, las depresiones en las salidas son el motor de la ventilación natural de un edificio. A esto se debe entender que para edificios de gran altura la depresión en el techo es lo suficientemente fuerte como para convertir todas las aberturas en la parte inferior en una entrada de aire, incluso en las fachadas a favor del viento.

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