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• Luis E Palma

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Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Arquitectura Área de Sistemas Constructivos Construcción 3 Arq. Víctor Jaureguig

CHIMENEAS

Guatemala 14 de Mayo de 2014

Introducción La chimenea se ha considerado, tradicionalmente, el corazón del hogar; no sorprende, pues, el hecho de que reciba también ese mismo nombre: hogar. A su vez, se habla de calor de hogar con referencia al sentimiento de abrigo que proporciona la propia morada. Esta curiosa relación etimológica se produce de manera similar en otras lenguas. Sirva el ejemplo del inglés “hearth” (hogar de fuego abierto), íntimamente ligado al término “heart” (corazón). En la actualidad, la chimenea ha evolucionado estética y funcionalmente para adaptarse a todos los ambientes y estilos, para transportar a quien los disfruta y pequeños y placenteros universos imaginarios que invitan al recogimiento y a la relajación, solos o en compañía de los nuestros, en una evocación de sentimientos profundamente hogareño impregnados de una dulce nostalgia. Este trabajo pretende ser un acercamiento al mundo de las chimeneas desde el ámbito de la arquitectura, los distintos temas que analiza son abordados desde un punto de vista práctico y estético, esperando sea un trabajo de gran valor para el lector. Sin más que agregar se pasa al cuerpo del trabajo.

Chimeneas

1.

Chimenea y hogar

La palabra hogar, hoguera, fogón o anafre se refiere al sitio donde se enciende fuego (generalmente con leña) en una vivienda y que solía estar ubicado en el espacio común. Por extensión, se llama hogar a la casa, el lugar donde se vive, porque se consideraba punto central de ella el lugar donde se encendía el fuego. El hogar cuenta con una salida de humos, a la que muchos llaman humero, debido a que su función es la conducción del humo hacia el exterior. Chimenea es una palabra compuesta, cuyo significado quiere decir camino de humo. Esta es mayormente aplicada en los hogares donde se necesita la calefacción únicamente. En muchas ocasiones estas solo se colocan como elemento de decoración. Los aperos o instrumentos que se localizan en el hogar son: Pinzas, Fuelle, Atizador y Recogedor. Partes de una Chimenea

2.

Tipos de chimenea.

En el mercado de la actualidad hay un sin número de modelos de chimeneas, pero lo ideal es buscar la que más se acomode a nuestras necesidades, claro que tienen que cumplir y adaptarse a las complejidades de nuestro hogar a de más de que estas tienen que dar la función que se busca de ella. Uno de los consejos que dan los expertos en este producto es que se conozca bien de cada una de ellas iniciando desde la más sencilla hasta la más compleja. A continuación, se darán a conocer algunos tipos de chimeneas que se encuentran en el mercado:

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Chimeneas de leña: es la más antigua en el mercado de las chimeneas, son las que más calor producen, estas proporcionan suficiente calor como para calentar una estancia por completo. Pero estas tienen su desventaja: 1- ) Es complejo el mantenimiento 2- ) La suciedad del uso de la leña 3- ) El humo es permanente 4- ) El coste de la leña cortada Chimeneas de gas: llegaron al mercado como a evolucionar, la tradicional chimenea de leña, esta funciona con gas butano o gas ciudad. Para obtener más realismo en esta chimenea, muchos colocan en su interior chinos blancos o negros. También se ventilan las llamas para evitar sus parentescos con la estufa. Estas tienen dos caras que pueden ser utilizados en espacios anexos, como comedor y sala. Chimeneas eléctricas: son realmente estufas eléctricas que realizan un efecto visual de fuego, pero que realmente no tienen llama, tienen una multitud de efectos de fuego, tipo lava, leños ardiendo, perla, etc.

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Chimeneas de Bioetanol: es un modelo reciente, esta funcionan quemando un carburante líquido llamado Bioetanol, lo que produce llama, no proporciona humos y sólo un poco de dióxido de carbono. Es menos potente en caloría que las demás chimeneas.

3. Aspectos que definen el tipo de chimenea a elegir POTENCIA CALORÍFICA Y UBICACIÓN Es básico conocer el tamaño y potencia que realmente se necesita. Si el hogar es demasiado grande, se utilizará siempre a bajo régimen y terminará con acumulaciones indeseadas de hollín en el cristal y el conducto. Si la estufa es demasiado pequeña, posiblemente exija demasiado y durará menos. Se necesita información sobre el área a calentar y el tipo de aislamiento para aconsejarle adecuadamente. En general una casa con un buen aislamiento térmico y unas ventanas aisladas necesita una potencia calorífica de 60-70 vatios por m2. Para calentar por tanto un área de 70 m2 es necesario generar un fuego continuo que genere alrededor de 4,5KW. Lo ideal por tanto sería calcular algún kW extra para los periodos de frio extremo, pero este cálculo se puede ver afectado por el aislamiento, el número de ventanas, la altura de techos, etc. LA VENTILACIÓN Para funcionar adecuadamente, un hogar o estufa necesita suministro de aire. La chimenea absorbe aire del hogar, pero si la casa está especialmente bien aislada, o si dispone de sistemas mecánicos de ventilación o campanas extractoras que compiten con el tiro natural de la chimenea, se pueden experimentar problemas de funcionamiento. La solución recomendada es conectar un suministro de aire del exterior. Se puede aportar este aire exterior instalando rejillas de aire en la pared o

creando un conducto de aire independiente desde el exterior hasta la parte inferior de la estufa u hogar.

VENTANAS Y AISLAMIENTO Las casas antiguas mal aisladas necesitan considerablemente más calor que las casas bien aisladas y con ventanas con cámara. Las pérdidas de energía en casas mal aisladas son de sobra conocidas, pero si por el contrario nos encontramos con casas bien aislada de alta eficiencia energética, necesitaremos una estufa que disponga de suministro de aire del exterior y que funcione eficientemente incluso a bajo régimen.

CONDUCTO Y CHIMENEA La mayoría de problemas con estufas y hogares de leña provienen de una chimenea mal dimensionada o que no funciona correctamente. Para un funcionamiento óptimo, el conducto de evacuación de humos debe tener un diámetro interno mayor que el de la salida de humos del hogar o estufa al que da servicio. Una regla básica es que un metro de conducto proporciona cuatro Pascales de tiro o depresión. Casi ningún hogar puede funcionar con menos de 12 Pascales. Codos bruscos en su chimenea reducen el tiro.

UBICACIÓN Cada hogar o estufa es diferente. Algunos están diseñados para poder colocarse cerca de paredes o materiales combustibles (incluso paredes de madera), y otros necesitan revestimientos ignífugos para poder ubicarse cerca de la pared. Se debe tener en cuenta las características de distancia a materiales combustibles especificada por el fabricante, y los materiales de su hogar. PESO Y CARGA SOPORTADA POR EL PAVIMENTO

La mayoría de estufas, hogares o casetes se pueden instalar sin necesidad de reforzar el suelo, se debería hacerse una estimación de pesos. Según estándares, cada metro cuadrado de suelo puede garantizar una carga de 150 kg. El peso de una chimenea debería repartirse entre el área cubierta por el hogar más 0.6 metros adicionales en cada dirección.Así, el peso de un hogar que ocupe un área básica de 0.5 x 0.5 metros se reparte en una superficie de (0,6+0,5+0,6) m x (0,6+0,5+0,6) m = 2.89 m2. De esta manera, un hogar con un área básica de 0.5 x 0.5 metros puede pesar hasta 433 kg (2,89 m2 x 150 kg/m2).

4. Aspectos fundamentales para el diseño de una chimenea PREPARACIÓN

Encontrar una ubicación ideal para la chimenea en la vivienda. Si se usan planos genéricos para la construcción de la chimenea asegurarse de que encajará en la ubicación elegida. Marcar el lugar de la chimenea en la pared. Tomar en cuentas tres componentes principales: el hogar, la cámara de combustión y la caperuza. El hogar protege al suelo del calor del fuego, la cámara de combustión rodeará el fuego y la caperuza es una pieza decorativa que se construye alrededor de la chimenea.

TAMAÑO DE LA CHIMENEA Al tomar las medidas iniciales, es esencial que la profundidad de la chimenea de adelante hacia atrás, tenga dos tercios de la altura de la chimenea. Por lo tanto, una chimenea que sea de 60 pulgadas (152,4 cm) de altura debe tener 40 pulgadas (101,6 cm) de profundidad. Esto es para asegurar que el humo del fuego pueda ser expulsado por el conducto de la chimenea, el tubo que lleva el humo fuera de la casa. Asegurar de que el área donde el hogar será ubicado esté nivelado y comprobar constantemente durante la construcción

CAPERUZA Elegir un diseño de la caperuza que complemente el diseño de la vivienda. Hay muchos hogares prefabricados que se puede comprar. Hay varios estilos que incluyen aberturas rectangulares, aberturas arqueadas, esquineras (cuando una chimenea es construida en una esquina y se puede acceder a ella desde dos lados), y una abertura en forma de U, donde la chimenea queda expuesta en tres lados.

5. Cuidados Especiales en la planeación y ejecución de chimeneas Dentro de la bibliografía consultada, existen muchos aspectos a considerar dentro del grupo se discutió y se plantean los siguientes aspectos como los más importantes en la planeación y ejecución de chimeneas. 

Verificar los reglamentes locales y estatales con respecto a las alturas libres máxima y mínima de las chimeneas que se permiten por encima de la cubierta de techo.

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Los cañones de las chimeneas requieren un espacio libre de 2 pulg, con respecto a las superficies combustibles. En instalaciones con varios cañones, estos deben estar separados 20 pulg, de centro a centro. El remate del cañón se debe construir con material incombustible.

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Consultar las especificaciones del fabricante con respecto a la localización de la banda de juntas de la chimenea y del estabilizador.

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Siempre que se penetre un plafón, piso o muro habrá que utilizar un separador contrafuego.

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Por lo regular, no se necesita ningún apoyo especial para el piso en el caso de las chimeneas prefabricadas; sin embargo, habrá que consultar los reglamentos locales y estatales para conocer los requisitos exactos.

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El material de acabado no debe obstruir las áreas de ventilación o cubiertas con malla de alambre en los costados, arriba o abajo del vano de la chimenea; no obstante, se puede utilizar un material de acabado incombustible sobre el metal negro de la fachada de las chimeneas.

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Se puede presentar una ventilación inadecuada a causa del aire acondicionado, calefacción u otros sistemas mecánicos que generan presiones de aire negativas en el cuarto donde se encuentra la chimenea. Se tiene que plantear una ventilación adecuada para que la chimenea funcione sin humear.

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No existe una distancia horizontal mínima o máxima para la línea de acceso del aire exterior.

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El piso de la chimenea debe tener una extensión incombustible de, por lo menos, 8 pulg a ambos lados de la embocadura y de 16´´ a 20´´ enfrente de esta.

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Las distancias de los muros inflamables perpendiculares al frente de la chimenea son variables.

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Las rejillas de salida deben estar, por lo menos, a 10 pulg abajo del plafón en el caso de chimeneas con circulación de aire caliente a través de ductos.

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El mobiliario de la habitación, como son cortinas y sillas, deben estar por lo menos a 4 pies 0 pulg del vano del hogar.

6. Realizar esquemas gráficos en la ubicación de chimeneas En cierta forma, el emplazamiento de la chimenea viene condicionado por dos factores: 

La estrategia, que busca el punto de la vivienda que presuntamente aprovechara en mayor proporción sus servicios, para situar la chimenea (el living, el comedor, en ocasiones el dormitorio principal).

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Y la necesidad que tiene la instalación de disponer de un conducto para la salida de humos (en algunos edificios ya existe, y hay que adaptarse a

el; en otras construcciones habrá que salvar ciertas particulares circunstancias; a veces, no existirán limitaciones, pudiéndose solucionar el problema del emplazamiento a entera satisfacción del usuario)

Sea cual fuere el caso, la chimenea puede presentar muy diversas variantes para construir acá las más importantes. Situación De acuerdo con el lugar que ocupa la chimenea con respecto a la pared en al que abre su boca, se pueden considerar 4 grupos claramente identificados. 

Chimeneas centradas, cuando ocupan con exactitud el centro longitudinal del paramento.

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Chimeneas laterales si representan el caso contrario, o sea que la embocadura se desplaza hacia la izquierda o la derecha del lienzo de pared, situándose generalmente muy próxima al rincón.

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Chimeneas angulares o de ángulo, si las jambas o soportes laterales de la embocadura tienen su asiento en dos paredes colindantes con las que formaran un ángulo. Este tipo de chimenea que es muy corriente, puede presentar dos variantes, según que sea un rincón o ángulo cerrado, o bien una esquina o ángulo abierto. En las chimeneas de rincón la planta del hogar tendrá el área triangular, mientras que en la esquinadas estará determinada por una superficie cuadrangular.

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Chimeneas centrales, totalmente independientes de las paredes de la habitación. Por lo general son de forma cilíndrica y tienen el hogar abierto a los cuatro vientos; carecen de paredes laterales y de telón, por lo que el fuego resulta accesible desde cualquier punto.

Así mismo y entra dentro los parámetros la distribución, de las chimeneas, dentro de las cuales encontramos 3 grandes grupos. 

Radial: Si la chimenea es de tipo central o aislada, lo más habitual es que la zona de los asientos se disponga de manera circular o poligonal, ya sea mediante bancadas, sillones independientes o, en caso de que el hogar se encuentre rehundido en el suelo, puede bastar con unos cojines para sentarse de manera informal alrededor del fuego.

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Transversal: Una distribución transversal respecto a la embocadura de la chimenea favorece la comunicación visual con otros elementos funcionales de la sala. Esta disposición permite la contemplación de las llamas, pero tiene el inconveniente de que los asientos más alejados de la lumbre reciben una menor radiación calorífica.

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Fontal: Situar los asientos cara a la chimenea permite un reparto uniforme del calor y una vista optima de las llamas. Es una buena solución para las chimeneas que disponen de varios frentes o las situadas en un rincón de la sala. En el caso de estas últimas sería útil enriquecer el campo visual, algo más reducido por la colocación en esquina, con elementos que complementen el lienzo superior de la chimenea.

7. Defina cada una de las partes de una chimenea indicando su importancia Elementos Estructurales Los elementos estructurales que componen la estructura interna de una chimenea de obra estándar son los siguientes. 

Embocadura o boca de la chimenea. Constituye el verdadero hogar, pues es donde se produce la combustión. Su tamaño y situación determinan la cantidad de radiación del calor en la sala y la visibilidad que tendrán las llamas. Interesa situar ambos factores en niveles óptimos, aunque ello depende en gran parte de las dimensiones de la estancia. La forma más recomendable para la embocadura es un rectángulo apaisado. La altura y la anchura de la boca de la chimenea estarán marcados por el volumen de la habitación y por la sección del conducto de humo.

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Parrilla. Consiste en una rejilla, normalmente de hierro forjado, sobre la que se disponen los leños para su combustión. El enrejado debe tener el espacio necesario entre los listones de hierro como para impedir que la

leña se cuele entre ellos pero deje pasar las cenizas. Además, deben permitir la entrada de aire de ventilación para evitar que el fuego pueda ser sofocado. En los antiguos hogares rurales la parrilla solía formar parte de la estructura de la chimenea y quedaba empotrada en las paredes laterales; hoy en día es mas frecuente encontrarla suelta, como un elemento auxiliar, a menudo complementado por los denominados morillos –soportes metálicos en forma de caballete sobre los que descansan los leños-.

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Cenicero. Situado debajo de la parrilla, su función es recoger la ceniza resultante de la combustión. Suele situarse en un lugar oculto debajo del nivel de la embocadura, preferiblemente en un cajón registrable que permita un buen acceso.

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Entrada de aire. Es un elemento imprescindible en toda chimenea de hogar abierto, ya que garantiza unos niveles de combustión óptimos. Existen varias maneras de conseguir que el aire del exterior alcance las llamas. Una de ellas es, sencillamente, aprovechar la falta de estanqueidad de las puertas y ventanas de la casa. También se pueden abrir unas rendijas que comuniquen con la parte baja del cenicero o, en el mejor de los casos, disponer unos conductos que pasen por debajo del suelo o tras la pared en contacto directo con el exterior.

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Campana de humos. Alcanza desde el borde superior de la embocadura del hogar hasta la cámara de humos. Su finalidad es la aspirar el humo y evitar que salga por la boca. En el caso de las chimeneas de obra suele encontrarse empotrada en la pared, mientas que otras modalidades, como las de fundición de hierro, está pensada para lucirlas exteriormente. Tanto estas como las prefabricadas de ladrillo refractarlo o de plancha de hierro son las mas recomendables. Su forma y colocación dependerán de la posición del conducto de humos y de la pared posterior, aunque casi siempre adoptara una estructura piramidal en las chimeneas de cuerpo saliente, y rectangular en las empotradas.

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Garganta o gola. Es el estrechamiento que nace en el dintel de la embocadura y llega hasta el registro de tiro, donde se comunica con la cámara de humos. El registro de tiro, normalmente de hierro, regula el paso de los humos y gases, aumentando o disminuyendo la abertura de la garganta y evitando la entrada de corrientes de aire frio que podrían favorecer una aceleración en la combustión y una perdida de calor ambiental. Es un elemento prácticamente imprescindible, puesto que también permite el cierre total cuando la chimenea se encuentra en desuso: evita la entrada de polvo y de insectos en verano o la disminución de la temperatura interior en invierno. Puede ser abatible, giratorio o deslizante.

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Cámara de humos. Es un hueco en forma de bolsa, resultante del ensanchamiento y retroceso del conducto que sucede a la garganta, en posición inclinada. Sirve para remansar el aire frio que entra por arriba y evita que los golpes de viento provoquen la entrada de humo en la estancia.

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Conducto de salida de humos. Con forma de tubo o cañon, es el tramo final del sistema de evacuación de humos, afectado por un estrechamiento, y que desemboca en la cubierta. Sobre el suele colocarse el denominado sombrerete o remate, que sobresale de la cubierta y protege de la lluvia y otras inclemencias meteorológicas. En conjunto, la salida de humos constituye lo que se conoce popularmente con el nombre de chimenea, propiamente dicha.

8. Tabla de dimensiones para las chimeneas:

9. Dimensiones y estándares de los tiros de la chimenea. Las chimeneas de tiro han de tener una sección rectangular o circular. Sección > 100cm2, lado menor 10cm. Las de ladrillos > 13.5cm, el lado mayor no puede ser 1.5 veces mayor que el lado más corto. Altura mínima eficaz de una chimenea > 4m. Chimeneas comunes > 5m. Para combustibles gaseoso > 4m.

10. Dimensiones y estándares de los tiros de la chimenea. Chimenea de gas Las chimeneas de gas natural no requiere el trabajo que implica cortar, apilar y almacenar leña. La limpieza es un problema menor ya que la creosota y las cenizas no están presentes. Las chimeneas de gas se pueden fabricar de modo que parezcan de ladrillo o mampostería o provistas de madera para mejorar cualquier decoración. Un interruptor alimentado con electricidad enciende los leños de gas haciéndolos arder brillantemente a través de puertas de vidrio decorativas o una pantalla de chimenea más tradicional. No se necesitan requerimientos de construcción contra incendios y las

chimeneas de leños de gas pueden ser instaladas fácilmente en un hueco de chimenea ya existente.

Chimenea de alcohol. La utilización del Bioetanol como combustible, ellos constituyen, la solución ideal del medio ambiente y abordable para los inquilinos de apartamentos o de condominio e incluso propietarios de viviendas. Llave en mano, su facilidad de utilización (ninguna salida de humo necesaria) y de mantención confiere una ventaja considerable.

Conclusiones 

Dentro de los cuidados especiales en la planeación y ejecución de

chimeneas, es de suma importancia constatar las normas y reglamentos, reconociendo que su funcionamiento es de alto riesgo y representa un proceso de alto impacto en la vivienda.

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Existen varios aspectos a definir en la ubicación y emplazamiento de la chimenea, es importante reconocer la funcionalidad del proyecto, y sus potenciales teniendo presente aspectos de construcción.

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Para diseñar una chimenea es importante tomar en cuenta factores como la ubicación el tamaño de la salida de aire. Es importante que el lugar donde se ubique la chimenea este aislado para evitar la pérdida de calor además se debe calcular la cantidad de calor que producirá la chimenea.

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Actualmente existen diversos tipos de chimeneas desde las tradicionales hasta las que usan fuentes de energía como etanol y electricidad, la elección del tipo de chimenea será el gusto y las necesidades de los habitantes de la vivienda

Bibliografía 

Chimeneas: Arquitectura y diseño. Martin Pearon, Sara. 721.8 M379

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Chimeneas, estufas de calor integral y barbacoas. De Cusa, Juan. 721 M751 V.86.

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Las Dimensiones en Arquitectura. Ramsey/Sleeper. R 721 R183 C.2

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Neufert ed 14, Ernst Neufert

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http://www.ehowenespanol.com/fundamentos-construccionchimenea-manera_175473/

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http://www.arqhys.com/construcciones/tipos-chimenea.html

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http://www.arqhys.com/construcciones/chimeneas-casas.html

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http://jotul.com/es/consejos/lista-de-consejos-para-comprar-unaestufa-hogar