Acabados interiores
Calefacción y refrigeración
Los sistemas de control atmosférico en edificios residenciales de poca altura utilizan bobinas de gas natural, fuel-oil o resistencia eléctrica como fuentes de calor centrales; por lo general, el calor generado se distribuye a los espacios ocupados por un medio fluido, ya sea aire o agua. Las bobinas de resistencia eléctrica también se utilizan para calentar espacios de vida directamente con energía radiante. La distribución de aire forzado mueve el aire que soporta el calor a través de un sistema de conductos de chapa galvanizada de sección transversal redonda o rectangular similar a un árbol; los ventiladores eléctricos proporcionan un diferencial de presión para empujar el aire de la fuente de calor (o horno) a los espacios habitables, donde se expulsa de las parrillas ubicadas en las paredes o pisos. El lado de presión negativa del ventilador está conectado a otro sistema de conductos de aire de retorno similar a un árbol que extrae el aire de los espacios habitables a través de parrillas y lo devuelve al horno para recalentarlo. El aire exterior fresco se puede introducir en la corriente de aire del sistema desde una entrada exterior, y el aire interior cargado de olor se puede expulsar a través de una ventilación, proporcionando ventilación, generalmente a razón de aproximadamente un cambio de aire completo por hora. Para ahorrar energía, se pueden utilizar intercambiadores de calor aire-aire en el proceso de admisión de gases de escape. El aire caliente generalmente se suministra en volumen constante, y la temperatura ambiente varía en respuesta a un termostato ubicado en una habitación. En este tipo de edificio rara vez se proporciona un control central de la humedad.
Otro sistema de calefacción común es el tipo de agua caliente radiante. La fuente de calor se aplica a una pequeña caldera, en la que se calienta el agua y de la que circula mediante una bomba eléctrica en tuberías de cobre aisladas similares a un sistema de agua caliente sanitaria. Las tuberías se pueden conectar a radiadores de hierro fundido o tubos de acero con aletas dentro de los espacios habitables. Los radiadores se colocan cerca de las áreas de mayor pérdida de calor (como ventanas o paredes exteriores) donde su energía radiante calienta el aire circundante y crea un ciclo de convección dentro de la habitación, produciendo una temperatura aproximadamente uniforme dentro de ella. El agua caliente también se puede conducir a través de tuberías estrechas colocadas en un patrón de bucle continuo para crear una gran superficie radiante; este patrón de tuberías se puede fundir en una losa de piso de concreto o colocar sobre un techo para calentar el espacio habitable contiguo. El control de temperatura en sistemas de agua caliente utiliza un termostato en el espacio habitable para ajustar el caudal bombeado del agua para variar el calor suministrado.
Los sistemas de calefacción por resistencia eléctrica radiante utilizan bobinas en unidades de zócalo en las habitaciones, que crean ciclos de convección similares a los radiadores de agua caliente, o cables de resistencia en patrones de bucle continuo incrustados en techos de yeso. El control de temperatura local puede ser mucho más preciso con la calefacción eléctrica, ya que es posible instalar un reóstato controlado termostáticamente para variar la salida de energía de secciones relativamente pequeñas de unidades de zócalo o cable.
Un tipo de calefacción de espacios que está aumentando en uso en edificios residenciales es la radiación solar pasiva. En los días soleados de invierno, las ventanas orientadas al sur dejan entrar cantidades sustanciales de energía, a menudo suficiente para calentar todo el edificio. Las chimeneas de leña con chimeneas todavía se proporcionan ampliamente en los edificios residenciales, pero su uso es principalmente para un efecto estético.
El enfriamiento de atmósferas en edificios residenciales de poca altura a menudo se realiza localmente con unidades de aire acondicionado, que penetran en la pared exterior del espacio a enfriar; esto permite la entrada de aire fresco cuando se desea y la expulsión del calor bombeado desde el espacio al aire exterior. Con menos frecuencia, los sistemas de calefacción de aire forzado tienen serpentines de enfriamiento introducidos en la corriente de aire para proporcionar un interior refrigerado centralmente. Se utiliza un proceso de enfriamiento por compresión, similar al de un refrigerador doméstico. Un refrigerante, que es un líquido a temperatura ambiente, se bombea a través de un sistema cerrado de tubos de cobre enrollados. Una bomba eléctrica mantiene una baja presión en los serpentines de enfriamiento, y el refrigerante líquido pasa a través de una válvula de expansión desde una región de alta presión a los serpentines de baja presión. Este cambio en la presión resulta en un cambio de fase del refrigerante; se convierte de líquido en gas y absorbe el calor en el proceso, al igual que el agua absorbe el calor cuando se hierve y se convierte en vapor. La absorción de calor de la transición de líquido a gas enfría el aire que pasa por encima de los serpentines de enfriamiento. El aire refrigerado circula a través del edificio por el sistema de aire forzado. Cuando el refrigerante gaseoso de baja presión sale de las bobinas de enfriamiento, pasa por la bomba y se presuriza. El refrigerante viaja a través de bobinas de condensación, que se encuentran fuera del edificio; allí el cambio de fase se invierte a medida que el gas se convierte en un líquido de alta presión y libera calor al aire exterior que pasa por encima de las bobinas de condensación. El refrigerante líquido regresa a la válvula de expansión para repetir el ciclo de enfriamiento. La máquina de refrigeración es, por lo tanto, una “bomba de calor” que mueve el calor fuera del edificio a la atmósfera exterior. Las bombas de calor también pueden funcionar en reversa en los meses de invierno para bombear calor del aire exterior al interior del edificio; funcionan mejor en climas suaves con temperaturas invernales bastante cálidas. El uso de bombas de calor en climas fríos plantea muchos problemas tecnológicos difíciles.
Las atmósferas interiores también están ventiladas por ventanas operativas, así como por fugas involuntarias en todo tipo de aberturas exteriores. Los baños, las cocinas y las lavanderías generan olores y calor y, a menudo, tienen sistemas de escape separados alimentados por ventiladores eléctricos que funcionan de forma intermitente según sea necesario. La calidad del ambiente residencial también está protegida por el detector de humo, que hace sonar una alarma para advertir de posibles peligros cuando el humo alcanza incluso un nivel muy bajo en los espacios habitables.
