Una chimenea o hogar es una estructura hecha de ladrillo , piedra o metal diseñada para contener el fuego . Las chimeneas se utilizan por el ambiente relajante que crean y para calentar una habitación. Las chimeneas modernas varían en eficiencia térmica, según el diseño.
Históricamente, se utilizaban para calentar una vivienda , cocinar y calentar agua para lavar la ropa y para usos domésticos. El fuego se contiene en una caja de fuego o pozo de fuego ; una chimenea u otro conducto de humos permite que escapen los gases de escape . Una chimenea puede tener lo siguiente: una base, un hogar, una caja de fuego, una repisa , una grúa de chimenea (usada en chimeneas de cocina y lavandería), una rejilla, un dintel , una barra de dintel, una repisa superior , un regulador , una cámara de humo, una garganta, un conducto de humos y un filtro de chimenea o postquemador. [1]
En el exterior, suele haber una corona de ladrillos con ménsulas, en la que las hiladas de ladrillos que sobresalen actúan como un canal de goteo para evitar que el agua de lluvia se escurra por las paredes exteriores. Una tapa, capuchón o cubierta sirve para mantener el agua de lluvia fuera del exterior de la chimenea; la lluvia en la chimenea es un problema mucho mayor en chimeneas revestidas con baldosas impermeables para el conducto de humos o revestimientos metálicos que en las chimeneas tradicionales de mampostería , que absorben toda la lluvia excepto la más violenta. Algunas chimeneas tienen un parachispas incorporado en la corona o tapa.
Organizaciones como la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) y el Departamento de Ecología del Estado de Washington advierten que, según diversos estudios, las chimeneas pueden suponer riesgos para la salud. [2] [3] La EPA escribe: " El humo puede oler bien, pero no es bueno para usted". [2]
Las chimeneas de mampostería y prefabricadas pueden alimentarse con:
Las chimeneas sin ventilación (chimeneas sin conductos/con ventilación en la habitación) se alimentan con gel, propano líquido, gas envasado o gas natural. [ aclaración necesaria ] En los Estados Unidos, algunos estados y condados locales tienen leyes que restringen este tipo de chimeneas. Deben tener el tamaño adecuado para el área que se va a calentar. [4] También existen problemas de control de calidad del aire debido a la cantidad de humedad que liberan en el aire de la habitación, y un sensor de oxígeno y un detector de monóxido de carbono son elementos esenciales de seguridad.
Las chimeneas con ventilación directa funcionan con propano líquido o gas natural. Están completamente aisladas del área que se calienta y ventilan todos los gases de escape al exterior de la estructura.
Tipos de chimeneas y conductos de humos:
Los conductos de humos de nueva construcción pueden tener una cubierta protectora, una tapa y un parachispas en la parte superior para mantener alejados a los animales pequeños y evitar que las chispas se propaguen a la atmósfera. Todas las chimeneas a gas requieren personal de servicio de gas capacitado para realizar las instalaciones.
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En las chimeneas se utiliza una amplia gama de accesorios que varían según el país, la región y el período histórico. Para el interior, son comunes en las culturas occidentales recientes las rejillas, los protectores de fuego , los leñeros, los morillos y las cestas de pellets , que sostienen el combustible y aceleran la combustión . Una rejilla (o rejilla para fuego) es un marco, generalmente de barras de hierro , para retener el combustible para un fuego. A veces se utilizan placas de metal pesado para capturar y volver a irradiar el calor, para proteger la parte posterior de la chimenea y como decoración. Los guardabarros son marcos bajos de metal colocados delante de la chimenea para contener las brasas , el hollín y la ceniza . Para el cuidado de la chimenea, las herramientas incluyen atizadores , fuelles , tenazas , palas , cepillos y soportes para herramientas. Otros accesorios más amplios pueden incluir cestas para leña, juegos complementarios, cubos para carbón, accesorios para gabinetes y más.
Los antiguos fogones se construían a veces en el suelo, dentro de cuevas o en el centro de una choza o vivienda. Existen pruebas de fogatas prehistóricas provocadas por el hombre en los cinco continentes habitados. La desventaja de los primeros fogones de interior era que producían humo tóxico y/o irritante dentro de la vivienda.
Los fogones se convirtieron en fogones elevados en los edificios, pero la ventilación del humo dependía de ventanas abiertas o agujeros en los techos. El gran salón medieval solía tener un hogar ubicado en el centro, donde ardía un fuego abierto y el humo subía hasta el respiradero del techo. Durante la Edad Media se desarrollaron las celosías para permitir que los respiraderos del techo se cubrieran para que no entraran la lluvia y la nieve.
También durante la Edad Media se inventaron las marquesinas para evitar que el humo se extendiera por una estancia y expulsarlo a través de una pared o un techo. Se podían colocar contra las paredes de piedra, en lugar de ocupar el centro de la estancia, y esto permitía calentar estancias más pequeñas.
Las chimeneas se inventaron en el norte de Europa en el siglo XI o XII y solucionaron en gran medida el problema del humo, expulsándolo al exterior de forma más fiable. Permitieron que la chimenea tuviera corriente de aire y también posibilitaron la colocación de chimeneas en varias habitaciones de un edificio de forma cómoda. Sin embargo, no se generalizaron de inmediato, ya que eran caras de construir y mantener.
En 1678, el príncipe Rupert , sobrino de Carlos I , elevó la rejilla de la chimenea, mejorando el flujo de aire y el sistema de ventilación. El siglo XVIII fue testigo de dos importantes avances en la historia de las chimeneas. Benjamin Franklin desarrolló una cámara de convección para la chimenea que mejoró enormemente la eficiencia de las chimeneas y las estufas de leña . También mejoró el flujo de aire al extraer aire de un sótano y ventilarlo por un área más larga en la parte superior. A finales del siglo XVIII, el conde Rumford diseñó una chimenea con una caja de fuego alta y poco profunda que era mejor para sacar el humo hacia arriba y hacia afuera del edificio. El diseño poco profundo también mejoró en gran medida la cantidad de transferencia de calor proyectada en la habitación. El diseño de Rumford es la base de las chimeneas modernas.
El movimiento estético de las décadas de 1870 y 1880 adoptó un espectro más tradicional basado en la piedra y evitó la ornamentación innecesaria. En su lugar, se basó en diseños simples con poca ornamentación innecesaria. En la década de 1890, el movimiento estético dio paso al movimiento Arts and Crafts , donde el énfasis todavía se ponía en proporcionar piedra de calidad. Las chimeneas de piedra en esta época eran un símbolo de prosperidad, que hasta cierto punto sigue siendo la noción actual.
Con el tiempo, el propósito de las chimeneas ha cambiado de ser una necesidad a ser un interés visual. [5] Las primeras eran más fogatas que las chimeneas modernas. Se usaban para calentarse en días y noches fríos, así como para cocinar. También servían como lugar de reunión dentro del hogar. Estas fogatas generalmente estaban centradas dentro de una habitación, lo que permitía que más personas se reunieran a su alrededor.
Se encontraron muchos defectos en los primeros diseños de chimeneas. Junto con la Revolución Industrial , llegaron los desarrollos de viviendas a gran escala, lo que hizo necesaria una estandarización de las chimeneas. Los diseñadores de chimeneas más famosos de esta época fueron los hermanos Adam: John Adam , Robert Adam y James Adam . Perfeccionaron un estilo de diseño de chimenea que se utilizó durante generaciones. Era más pequeña, más iluminada y se hacía hincapié en la calidad de los materiales utilizados en su construcción, en lugar de en su tamaño.
En el siglo XIX, la mayoría de las chimeneas nuevas se componían de dos partes: el marco y el inserto . El marco estaba formado por la repisa de la chimenea y los soportes laterales, normalmente de madera, mármol o granito . El inserto era donde ardía el fuego y estaba construido de hierro fundido, a menudo con azulejos decorativos en el fondo . Además de proporcionar calor, se pensaba que las chimeneas de la época victoriana añadían un ambiente acogedor a los hogares. [6] En el estado estadounidense de Wisconsin , algunas aulas de primaria contenían chimeneas decoradas para facilitar la transición de los niños del hogar a la escuela. [7]
Algunas unidades de chimenea incorporan un ventilador, que transfiere más calor de la chimenea al aire a través de convección , lo que da como resultado un espacio calentado de manera más uniforme y una carga de calefacción menor. La eficiencia de la chimenea también se puede aumentar con el uso de una placa de protección, una pieza de metal que se coloca detrás del fuego y refleja el calor hacia la habitación. Las placas de protección se fabrican tradicionalmente de hierro fundido , pero también se fabrican de acero inoxidable . [10]
La mayoría de las chimeneas antiguas tienen una calificación de eficiencia relativamente baja. Sin embargo, las chimeneas de mampostería modernas y estándar que queman leña tienen una calificación de eficiencia de al menos el 80% (requisito mínimo legal, por ejemplo, en Salzburgo, Austria). [11] Para mejorar la eficiencia, las chimeneas también se pueden modificar insertando cajas de fuego pesadas especiales diseñadas para quemar de manera mucho más limpia y pueden alcanzar eficiencias de hasta el 80% en el calentamiento del aire. Estas chimeneas modificadas a menudo están equipadas con una gran ventana de fuego, lo que permite un proceso de calentamiento eficiente en dos fases. Durante la primera fase, el calor inicial se proporciona a través de una gran ventana de vidrio mientras el fuego está encendido. Durante este tiempo, la estructura, construida con ladrillos refractarios, absorbe el calor. Luego, este calor se irradia de manera uniforme durante muchas horas durante la segunda fase. Las chimeneas de mampostería sin una ventana de vidrio para fuego solo proporcionan calor irradiado desde su superficie. Dependiendo de la temperatura exterior , de 1 a 2 encendidos diarios son suficientes para garantizar una temperatura ambiente constante .
Una revisión bibliográfica publicada en el Journal of Toxicology and Environmental Health concluye que la combustión de madera en el hogar conlleva una amplia variedad de riesgos para la salud. Afirma:
En lo que respecta a los adultos, los estudios muestran que la inhalación prolongada de humo de leña contribuyó a la bronquitis crónica , enfermedad pulmonar intersticial crónica , hipertensión arterial pulmonar y corpulmonale (enfermedad cardíaca pulmonar), y a la alteración de los mecanismos de defensa inmunitaria pulmonar. Si bien los efectos adversos en los adultos son notables, los niños parecen correr el mayor riesgo. Muchos estudios que se centraron específicamente en la RWC [combustión residencial de leña] han concluido que los niños pequeños que viven en hogares calentados por una estufa de leña tenían una mayor incidencia de síntomas respiratorios crónicos moderados y graves que los niños de la misma edad y sexo que no vivían en hogares calentados con una estufa de leña. La exposición de niños en edad preescolar que vivían en hogares calentados con estufas de leña o en casas con chimeneas abiertas produjo estos efectos: disminución de la función pulmonar en asmáticos jóvenes ; aumento de la incidencia de bronquitis aguda y gravedad/frecuencia de sibilancias y tos ; y aumento de la incidencia, duración y posiblemente gravedad de las infecciones respiratorias agudas . Las emisiones de la combustión de madera en viviendas también contienen óxidos de azufre , óxidos de nitrógeno , monóxido de carbono y compuestos potencialmente cancerígenos, entre ellos hidrocarburos aromáticos policíclicos , benceno , formaldehído y dioxinas . Se sabe que algunos de estos contaminantes causan cáncer, pero sus efectos sobre la salud humana a través de la exposición al humo de madera no se han estudiado en profundidad. [12]
El Departamento de Ecología del Estado de Washington también publicó un folleto que explica por qué el humo de leña puede ser peligroso. Explica que los pulmones y los sistemas respiratorios humanos no pueden filtrar las partículas emitidas por la combustión de la madera, que penetran profundamente en los pulmones. Durante meses, los carcinógenos pueden seguir provocando cambios y daños estructurales en el sistema respiratorio. Los niños pequeños, las personas mayores, las mujeres embarazadas, los fumadores y las personas con enfermedades respiratorias son los más vulnerables. El humo de leña puede causar enfermedades e incluso la muerte en los niños, porque está asociado con infecciones del tracto respiratorio inferior . [3] Las chimeneas domésticas han causado intoxicaciones mortales por monóxido de carbono . [13]
El propano, el butano y el metano son gases inflamables que se utilizan en las chimeneas (el gas natural es principalmente metano, el gas licuado de petróleo es principalmente propano). Si se permite que se acumulen sin quemar, los gases pueden causar asfixia al desplazar el aire [16] y explosiones de gas. [ cita requerida ] Los incendios de etanol (un líquido, que también se vende en geles) también pueden causar quemaduras graves. [ 17 ]
La quema de hidrocarburos puede reducir la calidad del aire en espacios interiores . Las emisiones incluyen partículas suspendidas en el aire (como el carbono negro ) y gases como el óxido de nitrógeno . Estos son perjudiciales para la salud: debilitan el sistema inmunológico y aumentan las infecciones , la presión arterial , las enfermedades cardiovasculares y la resistencia a la insulina . Algunas formas de combustible son más dañinas que otras. [18]
La quema incompleta de combustibles de hidrocarburos puede producir monóxido de carbono, que es altamente venenoso y puede causar la muerte y trastornos neurológicos a largo plazo . [19]
La quema de cualquier combustible de hidrocarburos libera dióxido de carbono y vapor de agua . Otras emisiones, como los óxidos de nitrógeno y los óxidos de azufre , pueden resultar nocivas para el medio ambiente.
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Varios de estos términos pueden combinarse con chimenea o hogar como por ejemplo "chimenea trasera" .
La quema de gas natural no solo produce una variedad de gases como óxidos de azufre, compuestos de mercurio y material particulado, sino que también conduce a la producción de óxidos de nitrógeno, principalmente dióxido de nitrógeno... La quema de combustible de biomasa o cualquier otro combustible fósil aumenta la concentración de carbono negro en el aire...
[resto del material en el texto completo vinculado]
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![Chimenea renacentista en el Hôtel Tornié-Barassy (Rue de la Madeleine n.º 3), Toulouse, Francia, arquitecto o escultor desconocido, siglo XVI[8]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4e/Molinier-chemin%C3%A9e.jpg/1280px-Molinier-chemin%C3%A9e.jpg)
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![Chimenea del Renacimiento rumano en la Casa Gheorghe Petrașcu (Piața Romană núm. 5), Bucarest, por Spiru Cegăneanu, 1912[9]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a2/5_Pia%C8%9Ba_Roman%C4%83,_Bucharest_(35).jpg/1280px-5_Pia%C8%9Ba_Roman%C4%83,_Bucharest_(35).jpg)
