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8/2/2019 2012 Clase T03.1 Estrategias Pasivas
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Tema 3 Estrategias Pasen Edifi
MSc Ing. Ti
MarzoEscuela de
ivas y Balance de Energaaciones
o Mrquez
9 2011rquitectura
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Objetivos del Tema-3
Describir los principios d
Visualizar impacto de estenergtico
Visualizar ejemplos de dipsicrometra
Entender los fenmenos
vivienda Evaluar indicadores de d
Links recomendados:http://wiki.naturalfrequency.com/
l
diseo pasivo
ategias en desempeo
eo pasivo en carta
e transferencia de calor de una
sempeo energtico
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Recursos, Bienestar y Diseo
Calefaccin
Enfriamiento
Ventilacin
Impacto envolumetra
Reducir
(reducir cargas energticas) (energa
aislamiento
Orientacin, proteccinsolar, ventanas
Altura, espaciosabiertos
gama
maenf
dif
Tiempo
Impacto enbienestar
Costo
PASIV
asivo
Reusar
en forma original)Renovable
(suministro)
ancia solar,sa trmica
sa trmica,riamiento nocturno
rencia de presin
Paneles solares
Enfriamientoevaporativo
(presentacin adaptada de clase,. Prof. P. Carew)
ACTIV
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Diseo Pasivo:
LUZ NATURAL
GANANCIA SOLAR PASIVA
EFECTO INVERNADERO
PROTECCIN SOLAR
INERCIA TERMICA
CUBIERTA-MURO VEGETAL
MATERIALES
ENVOLVENTE TERMICA
APROVECHAMIENTOSOLAR
TAMIZACION DE LUZ -SOMBRA
CONTROL DETEMPERATURA
COBIJO
Considera los procesos trmicos deconveccin, conduccin, absorpcin yradiacin en el diseo para mantener losniveles de bienestar trmico y reducir oeliminar la necesidad de sistemas
mecanicas para dichos propositos.
http://www.homedesignersoftware.com/green/green-glossary.html
VENTILACION CRUZADA
EFECTO CHIMENEA
AGUA LLUVIA
RECICLAJE DE AGUA
ONTROL CORRIENTESDE AIRE
APROVECHAMIENTOAGUA
(presentacin adaptada de clase Diseo Bioclimtica,. Prof. A. Aguilera)
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Principios Fundamentales
Orientacin de las reas de uso frecuente haecuador, para optimizar entrada de luz (ilumincarga trmica). Fcil de manejar.
Ventanas utilizada para atrapar el calor del sode un espacio, con proteccin adecuada paraganancias/perdidas solares.
Masa trmica acumula el calor del sol cuando
requerido y provee un captador de energa cunecesario enfriar.
Aislamiento reduce la perdida/ganancia de edeseada a travs de la envolvente.
Ventilacin provee aire fresco y captura brisa
ia elcin y
l dentroreducir
es
n es
erga no
fras.
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Principios Fundamentales
Orientacin de las reas de uso frecuente haecuador, para optimizar entrada de luz (ilumincarga trmica). Fcil de manejar.
cia elcin y
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Orientacin y Acceso Solar
La radiacin que cae sobre lassuperficies es directa (directa del Sol) oindirecta (reflejada por otras superficies)
La directa es altamente dependiente dela orientacin
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Observaciones:
En que periodos cae mayor
radiacin y sobre que superficie?
A media da donde es mayorincidencia de radiacin? (N,S o
E,O)?
Dnde hay mayor componentedifuso? (N / S)
sup
Permite evaluar proyeccin desombra sobre superficies?
Es necesario tener una buena
data climtica para estimar laincidencia.
rad
erficie expuesta al sol
iacin incidente (promedio)
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Principios Fundamentales
Orientacin de las reas de uso frecuente haecuador, para optimizar entrada de luz (ilumincarga trmica). Fcil de manejar.
Ventanas utilizada para atrapar el calor del sode un espacio, con proteccin adecuada paraganancias/perdidas solares.
Masa trmica acumula el calor del sol cuando
requerido y provee un captador de energa cunecesario enfriar.
Aislamiento reduce la perdida/ganancia de edeseada a travs de la envolvente.
Ventilacin provee aire fresco y captura brisa
ia elcin y
l dentroreducir
es
n es
erga no
fras.
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Seleccin de c
Relacin Ventana Pared
Radiacin incident
ristal
Proteccin solar apropiada(diagrama solar)
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Acceso de Luz Directa
Se puede identificar momentos dedeslumbramiento para un periodo detiempo.
tipo de anlisis
Obs
s
tiempo
Plano de anlisis
ervaciones:
ptimizar tamao de ventana y proteccinlar para:
reducir ganancia de calor en verano
evaluar potencial porcentaje dedeslumbramiento.
rientacin de ventanas
Horas de luz directa
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Principios Fundamentales
Orientacin de las reas de usofrecuente hacia el ecuador, paraoptimizar entrada de luz (iluminacin ycarga trmica). Fcil de manejar.
Ventanas utilizada para atrapar el calordel sol dentro de un espacio, conproteccin adecuada para reducirganancias/perdidas solares.
Masa trmica acumula el calor del solcuando es requerido y provee uncaptador de energa cuan es necesarioenfriar.
Aislamiento reduce la perdida/gananciade energa no deseada a travs de laenvolvente.
Ventilacin provee aire fresco y capturabrisas fras.
fibra de vidrioespuma
poliestireno
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Cul es el impacto de cambios sobr
el consumo energtico y bienestar
trmico?
Ganancia por ventanas:
La orientacin de las ventanas determinandonde ocurren las ganancias en una zona.
720
WHOURLY GAINS - Zone 4 Monday 5th March (64) - SANTIAGO, CHL
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
00
180
180
360
360
540
540
720
900
HVAC Load Conduction SolAir Direct Solar Ventilation Internal Inter-Zonal
3. Ventana Este/Oeste
1. Ventana Norte/Sur
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
00
180
180
360
360
540
540
720
720
W
900
HVAC Load Conduction SolAir Direct Solar Ventilation Internal Inter-Zonal
HOURLY GAINS - Zone 4 Monday 5th March (64) - SANTIAGO, CHL
720
WHOURLY GAINS - Zone 4 Monday 5th March (64) - SANTIAGO, CHL
2. Cambio tipo de cristal (N/S)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
00
180
180
360
360
540
540
720
900
HVAC Load Conduction SolAir Direct Solar Ventilation Internal Inter-Zonal
-
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Masa trmica | aislamiento:
Evaluar la magnitud de los flujos decalor que actan sobre el volumendurante un da debido a los tipos demateriales.
OU
TSIDE
Cul es el impacto de cambios sobr
el consumo energtico y bienestar
trmico?
Materiales pesados reducen el flujo decalor y retrasan la transmisin.
Evaluar:
- Cambio de acabado exterior- Cambio en material de techo
- Orientacin
OUTS
IDE
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
00
300
300
600
600
900
900
1200
1200
W
1500
HVAC Load Conduction SolAir Direct Solar Ventilation Internal Inter-Zonal
HOURLY GAINS - Zone 4 Monday 5th March (64) - SANTIAGO, CHL
INSID
E
INSI
DE
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
00
300
300
600
600
900
900
1200
1200
W
1500
HVAC Load Conduction SolAir Direct Solar Ventilation Internal Inter-Zonal
HOURLY GAINS - Zone 4 Monday 5th March (64) - SANTIAGO, CHL
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La integracin de las variables pasivas percomportamiento trmico del espacio.
W/ m2C
30 1.6k
40 2.0k
NOTE: Values shown are environment temperatures, not air temperatures.
HOURLY TEMPERATURES - Zone 4 Monday 5th March (64) - SANTIAGO, CHL
Cul es el impacto de cambios sobr
el consumo energtico y bienestar
trmico?
Techo : color claro (aislado)Pared : color medio (aislado)
Ventana: low-e
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22-10 0.0k
0 0.4k
10 0.8k
20 1.2k
Outside Temp. Beam Solar Diffuse Solar Wind Speed Zone Temp. Selected Zone
iten evaluar el
W/m2C
30 1.6k
40 2.0k
NOTE: Values shown are environment temperatures, not air temperatures.
HOURLY TEMPERATURES - Zone 4 Monday 5th March (64) - SANTIAGO, CHL
Techo pesado: color oscuro (sin aislar)Pared arcilla: color medio (sin aislar)
Ventana: clara
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22-10 0.0k
0 0.4k
10 0.8k
20 1.2k
Outside Temp. Beam Solar Diffuse Solar Wind Speed Zone Temp. Selected Zone
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Distribucin de Ganancias y Perdidas Pasi
Evaluar sobre que factor hay mayor o menor
elemento transparente, radiacin elemento op
420
560
Wh/ m2%
20.9%
9.3%
1st January - 31st DecemberGAINS BREAKDOWN - All Visible Thermal Zones
Cul es el impacto de cambios sobre
el consumo energtico y bienestar
trmico?
Conduction Sol-Air Direct Solar Ventilation Internal Inter-ZonalJan
14th 28th
Feb
14th 28th
Mar
14th 28th
Apr
14th 28th
May
14th 28th
Jun
14th 28th
Jul
14th 28th
Aug
14th 28th
Sep
14th 28th
Oct
14th 28th
Nov
14th 28th
Dec
14th 28th
00
140
140
280
280
420
560
700
64.8%
28.2%
11.8%
51.8%
OverallGains/Losses
Techo : color claro (aislado)
Pared : color medio (aislado)
Ventana: low-e
as:
anancia de calor: conduccin, radiacin
aco, ventilacin y ganancias internas
1680
2240
Wh/ m2%
15.2%
1st January - 31st DecemberGAINS BREAKDOWN - All Visible Thermal Zones
Conduction Sol-Air Direct Solar Ventilation Internal Inter-ZonalJan
14th 28th
Feb
14th 28th
Mar
14th 28th
Apr
14th 28th
May
14th 28th
Jun
14th 28th
Jul
14th 28th
Aug
14th 28th
Sep
14th 28th
Oct
14th 28th
Nov
14th 28th
Dec
14th 28th
00
560
560
1120
1120
1680
2240
2800
90.9%
9.7%
73.1%
OverallGains/Losses
Techo pesado: color oscuro (sin aislar)
Pared arcilla: color medio (sin aislar)
Ventana: clara
-
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Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
00
160000
160000
320000
320000
480000
480000
640000
640000
W
800000
Heating Cooling
MONTHLY HEATING/ COOLING LOADS - Zone 4 SANTIAGO, CHL
Techo : color claro (aisla
Pared : color medio (aisl
Cul es el impacto de cambios sobre
consumo energtico y bienestar trmi
EstimEval
Techo pesado:
Pared arcilla
Ventana: low-e
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
00
600000
600000
1200000
1200000
1800000
1800000
2400000
2400000
W
3000000
Heating Cooling
MONTHLY HEATING/ COOLING LOADS - Zone 4 SANTIAGO, CHL
o)
do)
el
o?
ar la capacidad de sistemaar el impacto de las variables de diseo
color oscuro (sin aislar)
: color medio (sin aislar)
Ventana: clara
C t i t i
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Psychrometric ChartLocation: SANTIAGO, CHL
Data Points: 1st January to 31st December
Weekday Times: 00:00-24:00 Hrs
Weekend Times: 00:00-24:00 Hrs
Barometric Pressure: 101.36 kPa W eather Too l
Carta psicomtrica
DBT(C) -5 0 5 10 15
AH
30
Orientacin.
Ventanas.Masa trmica.
Aislamiento.Ventilacin.
20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
25
Comfort
-
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Clima Clido Seco
Patios sombreados por edificios
Trazado irregular que dificultecirculacin de aire caliente
Presencia de vegetacin que permitenfriamiento evaporativo
a
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Clima Clido Seco
Proteccin solar que sombreenfachadas
Ventanas protegidas concelosas, cortinajes
Colores de fachada claros parareflejar radiacin solar
Muros gruesos que doten demasa trmica
a os que perm anenfriamiento evaporativo, yenfriamiento radiante.
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Clima Clido Seco
Casas Torre, Yemen
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Clima Clido Seco
Casas Torre, Yemen
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Clima Clido Hmedo
Espacios entre edificios ampliospara facilitar ventilacin
Calles con trazado regular
Vegetacin que aporte sombra
Proteccin solar
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Clima Clido Hmedo
Espacios entre edificios ampliospara facilitar ventilacin
Calles con trazado regular
Vegetacin que aporte sombra
Proteccin solar
Palafitos, Venezuela A quitectura petrolera, Venezuela
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Clima Clido Hmedo
Selva tropical, Suriname
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Clima Clido HmedoBiblioteca Nacional, Singapur
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Clima Clido HmedoSMU, Singapur
Cli Clid H d
-
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Clima Clido Hmedo
Singapur (activo)
Cli T l d
-
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Clima Templado
Flexibilidad ante la radiacin solar Flexibilidad en cerramientos (masatrmica/aislamiento)
Ventilacin
Los Trullos, Italia
Cli T l d
-
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Clima Templado
Cli T l d
-
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Clima TempladoLos Trullos, Italia
Clima Templado
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Clima Templado
Patios y corredores cerrados, zona montaosa
Clima Templado
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Clima Templado
BedZed, Londres UK
Clima Templado
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Clima Templado
Formas de calentamiento
Clima Templado
-
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Clima Templado
Efecto invernadero
Muro trombe
Clima Muy Fros
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Clima Muy Fros
Aislamiento trmico y conservacinde la energa
Ventilacin para eliminar la humedad
Formas compactas con factores deforma bajos
Orientacin de las reas de uso
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frecuente hacia el ecuador, paraoptimizar entrada de luz(iluminacin y carga trmica). Fcil
de manejar.
Ventanas utilizada para atrapar elcalor del sol dentro de un espacio,con proteccin adecuada para
reducir ganancias/perdidas solares.
Masa trmica acumula el calor delsol cuando es requerido y provee 2400000
WMONTHLY HEATING/CO
un captador de energa cuan es
necesario enfriar.
Aislamiento reduce laperdida/ganancia de energa nodeseada a travs de la envolvente.
Ventilacin provee aire fresco ycaptura brisas fras.
Jan Feb Mar
00
600000
600000
1200000
1200000
1800000
1800000
2400000
3000000
Heating Cooling
OLING LOADS - Zone 4 SANTIAGO, CHL
Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec