enfriamiento y calentamiento
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ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA
AGUILAR DINIS , ANDREACOTRINA DÍAZ, ALEXANDRANORIEGA BRINGAS, ESTEPHANYSÁNCHEZ BENITES,PAÚL EDUARDO
ACONDICIONAMIENTO
I. INTRODUCCIÓN
II. ANTECEDENTES
III.MARCO CONCEPTUAL
IV. MARCO TEÓRICO
V. MARCO NORMATIVO
VI.CASOS
VII.REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
INDICE
Actualmente debido a la situación mundial respecto a la
conciencia que se esta tomando por el cambio climático, por el
abuso de sistemas energéticos contaminantes y por el respeto
que debe existir hacia el medio ambiente, para poder mantener
a nuestro planeta, nuestra casa grande, en este contexto los
países desarrollados vienen trabajando desde hace varias
décadas estos temas y conforme han avanzado los años, se ha
logrado consolidar incluso a nivel de políticas de estado que
promueven esta nueva visión en la arquitectura, que promueve
el confort mediante el uso de energías renovables para la
iluminación y ventilación así como para cubrir el consumo
energético del edificio, considerando sistemas constructivos
adecuados y óptimo tratamiento de residuos.
INTRODUCCIÓNI
John Christy, indicó que las temperaturas globales en octubre
pasado estuvieron 0.33 grado Celsius por encima del
promedio de las temperaturas para ese mes en 30 años, sn el
hemisferio al sur del ecuador las temperaturas del mes
pasado estuvieron 0.36 grado Celsius por encima del
promedio para octubre en treinta años y las del hemisferio
norte mostraron un incremento de 0.36 grado Celsius, indicó
el informe, distribuido por la Universidad de Alabama.
Ante esta situación mundial y las condiciones especiales que
poseemos como país (situación solar privilegiada en el
mundo, 28 de los 32 climas del mundo, ancestros con
tecnologías apropiadas, diversidad geográfica, posibilidad de
diversificación energética) se debe tener como respuesta la
posibilidad de trabajar en el campo del Diseño Bioclimático
como un referente a nivel mundial.
INTRODUCCIÓNI
En la antigua Grecia se ordenaban en cuadrícula, donde los
espacios habitables eran orientados al sur y relacionados con un
patio a través de un pórtico que los protegía del sol alto del verano,
a la vez que dejaba penetrar en ellos el sol bajo del invierno.
Los romanos descubrieron, además, el efecto invernadero: usaban
en sus baños y termas una especie de vidrio producido a partir de
capas delgadas de mica que colocaban en ciertas zonas de las
termas, regularmente orientadas al noroeste, buscando la máxima
captación solar en horas de la tarde y fundamentalmente durante
el invierno.
La arquitectura vernácula, refleja las tradiciones transmitidas de
una generación a otra y que generalmente se ha producido por la
población sin la intervención de técnicos o especialistas, siempre
ha respondido a las condiciones de su contexto, buscando, a través
de la sabiduría popular, sacar el mayor partido posible de los
recursos naturales disponibles para maximizar la calidad y el
confort de las personas.
ANTECEDENTESII
La revolución industrial provocó en la Europa del siglo XIX la
emigración masiva de campesinos a la ciudad en busca de
trabajo en las industrias, constituyendo una clase social nueva:
la clase obrera, que se estableció en viviendas localizadas en
los alrededores de las industrias, con pésimas condiciones de
higiene y gran hacinamiento. Representaba un peligro para la
ciudad, no sólo por la proliferación de epidemias, sino por la
posible explosión de revoluciones dirigió la atención de los
industriales capitalistas y el propio Estado hacia la creación de
comunidades obreras de nuevo tipo, con un enfoque higienista,
donde los edificios largos y estrechos se ubicaban en un
espacio predominantemente verde y separados entre sí a una
distancia suficiente para permitir el acceso de todos los
espacios interiores al Sol y aprovechar así su efecto
higienizante, además de térmico.
ANTECEDENTESII
ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA
ADAPTA AL MEDIO AMBIENTE
CONFORT
CLIMA
CONDICIONES DEL ENTORNO
UBICACIÓN
FORMA DE EDIFICACIÓNORIENTACION DEL EDIFICIO
CAPTACIÓN SOLAR
VIENTOS DOMINANTES
SISTEMA DE CAPTACIÓN SOLAR PASIVA
DIRECTA
SEMIDIRECTA
INDIRECTA
SISTEMAS DE AISLAMIENTO
SISTEMAS DE VENTILACIÓN
APROVECHAMIENTO CLIMÁTICO DEL SUELOSISTEMAS DE CAPTACIÓN DE LUZ NATURAL
SISTEMAS EVAPORATIVO DE REFRIGERACIÓN
ESPACIOS TAPÓN
CRITERIOSASPECTOS A CONSIDERAR
RADIACIÓN SOLAR
DIRECTA
DIFUSA
REFLEJADA
TEMPERATURA (ºC)
PRESIÓN ATMOSFÉRICA (HPA )
HUMEDAD (%)
VIENTO (KM/H)
PRECIPITACIONES (MM)
LATITUD
ALTITUD
CERTIFICACIONESEvaluado
ADAPTACIÓN AL LUGAR
ORIENTACIÓN
VANOS
Adaptar función y forma al terreno.
Direccionar fachadas y ambientes de acuerdo al
sol y vientos, puntos cardinales para lograr
calentamiento y enfriamiento al interior.
Ventanas, balcones, grandes puertas, nos ayudan a obtener incidencia solar y
generar calentamiento pasivo y enfriamiento, la ubicación mantendrá a la
vivienda en buenas condiciones.
FACTORES DE DISEÑOIII
AISLAMIENTO
ESTUDIO GEOLÓGICO
Emplear sistemas constructivos, en
muros y lozas. Como el doble muro y
capas de aislantes para mantener el
estado de la vivienda.
Previo a la edificación que nos
garantice que el terreno sobre el que
se construirá está libre de
radiaciones nocivas, tanto artificiales
como naturales (corrientes
subterráneas de aguas, redes de
Hartmann, tendido eléctrico de alta
tensión, etc.)
FACTORES DE DISEÑOIII
Ubicación
Destacar la importancia del tratamiento exterior del edificio.
Forma de la vivienda.
Orientación de la edificación.
Implantación y control de sistemas para el ahorro energético y
renovable.
Sistemas de aislamiento y ventilación.
Aprovechamiento climático del suelo y ahorro de agua de lluvia.
Disminución del consumo energético y con él, la contaminación
ambiental.
Sistemas de captación de luz natural
Climatización natural.
Utilización de materiales ecológicos
CRITERIOSIII
CAMBIO CLIMÁTICO
Es la modificación del clima con respecto al historial climático a
una escala global o regional. Tales cambios se producen a muy
diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros
meteorológicos.
El cambio climático está ocasionado principalmente por la
quema de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) que en
su combustión para producir energía liberan CO2 a la
atmósfera. Desde la revolución industrial, el modelo de
desarrollo ha tenido como motor estas fuentes de energía. Sin
embargo, los impactos ambientales que produce este modelo,
así como lo costoso del mismo, hacen necesaria la transición
hacia un modelo energético basado en el ahorro, la eficiencia,
las energías renovables y la justicia social.
MARCO CONCEPTUALIII
CALENTAMIENTO GLOBAL
El calentamiento global es el incremento continuo de la
temperatura promedio global: específicamente la
temperatura de la atmósfera y de los mares. Pero ojo -
¡eso no quiere decir que todos los lugares se harán más
calurosos. El incremento de la temperatura global causa
cambios en los patrones de clima; por eso algunos
lugares pueden experimentar sequías mientras otros se
inundan, los lugares fríos se vuelven más cálidos y, en
algunos casos, los lugares calurosos se hacen más
frescos. Por eso también se utiliza el término "cambio
climático" para hablar del calentamiento global; ambos
términos refieren al mismo fenómeno.
MARCO CONCEPTUALIII
VIENTO
El viento es el movimiento del aire que está
presente en la atmósfera, especialmente, en la
troposfera, la causa de los vientos está en los
movimientos de rotación y de traslación
terrestres
Todo el dominio donde se encuentra la vida.
Consta de partes de la atmósfera (la Troposfera),
la hidrosfera (principalmente el agua superficial y
subterránea) y la litosfera (principalmente el suelo
y las rocas y los sedimentos en el fondo de los
mares y océanos donde se encuentra la vida).
BIOSFERA
MARCO CONCEPTUALIII
CONDICIONES CLIMÁTICAS
Se denomina tiempo meteorológico al estado de la
atmósfera caracterizado por una combinación de
elementos con valores específicos (temperatura,
humedad, presión atmosférica, precipitaciones, viento,
etc.) en cierto lugar y en un momento determinado.
Los tiempos que se repiten con características
similares constituyen los tipos de tiempos, cuya
sucesión habitual a lo largo de los años define el clima
de un lugar, que puede considerarse como un
promedio de los tiempos de ese lugar. El proceso que
define el clima comienza con la radiación solar, que es
la cantidad de energía, calor, que el sol envía
permanentemente a la superficie de nuestro planeta.
III MARCO CONCEPTUAL
RADIACIÓN SOLAR
La energía que emite el sol o radiación solar, recibida en
la superficie terrestre, es la fuente de casi todos los
fenómenos meteorológicos y de sus variaciones en el
curso del día y del año.
Se trata de un proceso físico, por medio del cual se
transmite energía en forma de ondas
electromagnéticas, en línea recta, sin intervención de
una materia intermedia, a 300.000 km por segundo.
Cuando esta radiación alcanza el límite superior de la
atmósfera está formada por rayos de distinta longitud
de onda.
III MARCO CONCEPTUAL
ENERGÍA SOLAR
La energía solar es la energía producida por el sol y que es
convertida a energía útil por el ser humano, ya sea para
calentar algo o producir electricidad (como sus principales
aplicaciones).
Cada año el sol arroja 4 mil veces más energía que la que
consumimos, por lo que su potencial es prácticamente
ilimitado.
La intensidad de energía disponible en un punto
determinado de la tierra depende, del día del año, de la
hora y de la latitud. Además, la cantidad de energía que
puede recogerse depende de la orientación del dispositivo
receptor.
Actualmente es una de las energías renovables más
desarrolladas y usadas en todo el mundo.
MARCO CONCEPTUALIII
CONFORT TÉRMICO
El confort térmico es un concepto subjetivo que expresa
el bienestar físico y psicológico del individuo cuando las
condiciones de temperatura, humedad y movimiento del
aire son favorables a la actividad que desarrolla.
En definitiva, las reacciones de confort o incomodidad
térmica vienen dadas por las condiciones climáticas, por
la producción de calor del metabolismo humano y por la
trasferencia de calor con el ambiente. Para una mejor
compresión de los requerimientos térmicos de las
edificaciones debe estudiarse el balance térmico del
cuerpo humano y de las edificaciones, así como las
variables ambientales que participan en este proceso.
MARCO CONCEPTUALIII
Es el que se encarga de analizar la dirección e incidencia de
los rayos solares en diferentes épocas del año, para las
cuales utilizamos la grafica solar; esta se encarga de realizar
un análisis de asolamiento que inciden en ciertas fechas,
hora y orientación.
ASOLEAMIENTO
MARCO CONCEPTUALIII
El suelo tiene mucha inercia térmica, lo que amortigua y retarda las variaciones de temperatura,
entre el día y la noche, e incluso entre estaciones. La amortiguación de temperatura que se
produce depende de la profundidad y del tipo de suelo. Para amortiguar las variaciones día -
noche el espesor debe ser de 20 - 30 cm, para amortiguar las variaciones entre días de
distintas temperaturas, espesor de 80 a 200 cm, y para amortiguar variaciones
invierno - verano, espesores de 6 - 12 m.
Aunque en la práctica no sea factible grandes profundidades en enterramientos de viviendas, si
que han surgido proyectos de viviendas semienterradas para tratar de aprovechar esta capacidad
de amortiguamiento del suelo.
APROVECHAMIENTO CLIMÁTICO DEL SUELO
MARCO CONCEPTUALIII
El comportamiento climático de una casa no solo
depende de su diseño, sino que también está
influenciado por su ubicación: la existencia de
accidentes naturales como montes, ríos, pantanos,
vegetación, o artificiales como edificios próximos,
etc., crean un microclima que afecta al viento, la
humedad, y la radiación solar que recibe la casa.
Si se ha de construir una casa bioclimática, el
primer estudio tiene que dedicarse a las
condiciones climáticas de la región y, después, a
las condiciones microclimáticas de la ubicación
concreta.
MICROCLIMA Y UBICACIÓN
MARCO CONCEPTUALIII
La resistencia frente al viento. La altura, por
ejemplo, es determinante: una casa alta siempre
ofrece mayor resistencia que una casa baja. Esto es
bueno en verano, puesto que incrementa la
ventilación, pero malo en invierno, puesto que
incrementa las infiltraciones. La forma del tejado y
la existencia de salientes diversos, por ejemplo,
también influye en conseguir una casa más o menos
"aerodinámica".
La forma ideal es una casa compacta y alargada, es
decir, de planta rectangular, cuyo lado mayor va de
este a oeste, y en el cual se encontrarán la mayor
parte de los dispositivos de captación (fachada sur),
y cuyo lado menor va de norte a sur.
FORMA Y ORIENTACIÓN
MARCO CONCEPTUALIII
Renovación del aire.
Incrementar el confort térmico en verano, puesto que
el movimiento del aire acelera la disipación de calor
del cuerpo humano.
Climatización. El aire en movimiento puede llevarse el
calor acumulado en muros, techos y suelos.
VENTILACIÓN
ESPACIOS TAPÓN
Son espacios adosados a la vivienda, de baja
utilización, que térmicamente actúan de aislantes o
"tapones" entre la vivienda y el exterior.
Pueden ser espacios tapón el garaje, el invernadero, el
desván. La colocación adecuada de estos espacios
puede acarrear beneficios climáticos para la vivienda.
MARCO CONCEPTUALIII
ADAPTACIÓN AL CLIMA
Al medir el clima interior térmico, es importante recordar que el hombre no siente la temperatura de la
habitación, él siente la perdida de energía del cuerpo.
Logra el equilibrio por los cambios fisiológicos que sufre el cuerpo por el medio.
BIENESTAR EN INTERIORES
Las condiciones de confort en invierno y en verano son muy diferentes al igual que lo son para
climas húmedos o climas secos. Los parámetros que se tendrán que controlar son:
1. Características atmosféricas del entorno:
– Temperatura.
– Humedad
– Dirección
– Velocidad del viento.
2. Características de la edificación: materiales, asoleamiento.
3. Relación interior-exterior
BIENESTAR EN INTERIORES
Recomendaciones :
• Evitar y/o controlar el ingreso solar.
MASA TÉRMICA – INERCIA TÉRMICA
• Circular el aire caliente acumulado con la humedad desprendida por los ocupantes del
espacio.
VENTILACIÓN
• Emplear superficies reflejantes en el exterior de la construcción, para generar el
enfriamiento de la envoltura y estructura del edificio durante el periodo nocturno.
MASA TÉRMICA CON VENTILACIÓN NOCTURNA
La FORMA del edificio determina la superficie de piel exterior que está en contacto con el ambiente
exterior, y por tanto que se ve directamente afectada por la radiación solar y la exposición a los vientos.
El VOLUMEN es un indicador de la cantidad de energía almacenada dentro del edificio.
Características de la edificación: materiales, asoleamiento.
Comportamiento de la masa del edificio: inercia térmica
BIENESTAR EN INTERIORES
Aberturas y protecciones
solaresLas ventanas tienen un papel muy importante en el funcionamiento térmico y en el confort
lumínico de los edificios.
Son elementos de captación solar directa, de ventilación natural, y de entrada de luz natural; dejan
pasar el calor muy fácilmente y tienen pérdidas más importantes que la parte opaca de la piel exterior.
PROTECCIONES
SOLARES
BIENESTAR EN INTERIORES
CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL
• Calentamiento
• Enfriamiento
• Humidificación
• Deshumidificación
GENERO
• Directo
• Indirecto
• Aislado
REQUERIMIENTOS DE CLIMATIZACIÓN
• Ganancia directa.
• Muro de almacenamiento
térmico.
• Invernadero acoplado.
• Techo de almacenamiento
térmico.
• Techo de almacenamiento
térmico e intercambiado de
calor.
• Circuito convectivo.
Están clasificados por:
SISTEMAS PASIVOS
SISTEMAS PASIVOS DE CALENTAMIENTOI
Ganar la máxima cantidad de radiación solar, por lo que los elementos de captación solar será decisiva.
Perder la mínima energía posible, para lo cual el aislamiento y la hermeticidad del edificio serán
fundamentales.
Dentro de la arquitectura solar pasiva, existen elementos arquitectónicos que favorecen e intensifican la
captación de energía solar.
CAPTAR, ALMACENAR, DISTRIBUIR, CONSERVAR
Es el sistema más sencillo de los sistemas solares pasivos
e implica la captación de la energía del sol por superficies
vidriadas que son dimensionadas para cada orientación y
en función de las necesidades de calor del edificio o local
a climatizar.
CAPTACIÓN SOLAR: GANANCIA DIRECTA
1.1
A. PROPORCIÓN DE LAS ABERTURAS
B. CLARIDAD Y LIMPIEZA DE LAS SUPERFICIES ACRISTALADAS
C. CARACTERÍSTICAS TÉRMICAS Y SUPERFICIALES DE LOS CERRAMIENTOS (INTERIORES)
D. NIVEL DE EXPOSICIÓN DE LOS CERRAMIENTOS
E. AISLAMIENTO DE LA ENVOLVENTE
Además de la orientación, existen otros factores que tienen un impacto importante en la
eficiencia de los sistemas de calefacción solar mediante ganancias directas:
CAPTACIÓN SOLAR: GANANCIA DIRECTA1.1
Aquellos que convierten la radiación solar en calor mediante su absorción en superficies
externas a los espacios habitables.
El calor se transmite a los espacios habitables por conducción.
CAPTACIÓN SOLAR: GANANCIA INDIRECTA1.2
El sistema “TERMOSIFÓNICO” el cual utiliza
colectores planos para alentar el aire, por medio
de la convección para luego distribuirlo al
interior del ambiente.
El sistema “TERMOCIELO” el cual utiliza varios
colchones de agua sobre el techo, con una
superficie negra, entre la cubierta y el cielo raso,
así como un sistema de puertas retráctales, de tal
forma que produce frío o calor según la necesidad.
1.2
CAPTACIÓN SOLAR: GANANCIA INDIRECTA
En su forma básica, consiste en un muro con un espesor
de 15 a 40cm, construido con un material de elevada
masa térmica (ej.: tierra, ladrillo o concreto)
En la parte exterior se instala una superficie
acristalada que se separa de 5 a 15cm del muro para
generar una cámara de aire cerrada herméticamente.
1.2.1
MURO DE ACULUMACIÓN O MURO TROMBE
1.2.1
MURO DE ACULUMACIÓN O MURO TROMBE
La superficie externa del muro se suele
cubrir con un acabado de elevada
absortividad y baja emisividad (ej.:
pintura negra, chapa metálica negra)
Este sistema utiliza transferencia de calor
ya sea por conducción, convección y/o
radiación.
En esta variante se suele generar aberturas en las
partes superior e inferior del muro, de tal manera
que se produzcan intercambios convectivos de aire
entre la cámara del muro Trombe y el espacio
interior.
De esa manera se produce un intercambio constante
que tiende a aumentar la temperatura del aire en el
espacio habitable.
El efecto es que se puede calentar más rápidamente
el espacio
1.2.1
MURO TROMBE VENTILADO
INVERNADERO ADOSADO
Es una forma sencilla de captar gran cantidad de calor del sol adosando un recinto acristalado cerrado
construido en la cara sur (para el hemisferio norte y norte para el hemisferio sur) del edificio.
El calor allí captado se distribuye por toda la casa por convección. Para evitar perder demasiado calor
por la noche, ya que el vidrio es buen transmisor de calor, es posible:
- Colocar persianas.
- Separar por medio de un muro el invernadero del resto del edificio.
1.2
CAPTACIÓN SOLAR: GANANCIA AISLADA
Las posibilidades de enfriamiento pasivo son limitadas, pero aplicadas conjuntamente con las
técnicas de ventilación pasiva pueden dar resultados óptimos.
SISTEMAS PASIVOS DE ENFRIAMIENTOII
ENFRIAMIENTO TRANSMISIÓN DE
CALOR ENTRE DOS
SISTEMAS.
AIRE-AGUA.
AIRE-AIRE.
AIRE-SUELO.
EVAPORACIÓN
CONDUCCIÓN
CONVECCIÓN
RADIACIÓN
INTERCAMBIAN ENERGÍAS
Se clasifica según su localización del elemento donde ocurre la pérdida de calor.
De acuerdo a ellos se puede identificar la siguiente clasificación:
ENFRIAMIENTO DIRECTO Ocurre cuando el espacio interior esta expuesto directamente a los depósitos energéticos ambientales.
ENFRIAMIENTO INDIRECTOOcurre cuando el espacio es enfriado por radiación y por convección no controlada mediante una masa
de almacenamiento o alguna superficie de intercambio, que a su vez es enfriada por exposición al
depósito energético ambiental.
ENFRIAMIENTO AISLADOOcurre cuando el espacio es enfriado por la transferencia controlada de calor, por convección y radiación
hacia una masa de almacenamiento o una superficie de intercambio, la cual a su vez es enfriada por
exposición al dep6sito energético ambiental.
1
2
3
S.P.E SEGÚN DAVID WRIGHT2.1
2.1.1
ENFRIAMIENTO DIRECTO
VENTILACIÓN NATURAL
VENTILACIÓN INDUCIDA
PAREDES REMOVIBLES
TECHOS MOVIBLES
2.1.1
ENFRIAMIENTO DIRECTO
TRANSPIRACIÓN DE PLANTAS
ESTANQUES INTERIORES DE AGUA
MASA DESECANTE
2.1. 2
ENFRIAMIENTO INDIRECTO
PARED DE TROMBE
PARED DE AGUA
ESTANQUE EN TECHOS
DOBLE TECHO
2.1. 2
ENFRIAMIENTO INDIRECTO
DOBLE PARED
ESTANQUE EVAPORATIVOS
INTEGRACIÓN A LA TIERRA
2.1. 3
ENFRIAMIENTO AISLADO
TUBO FRÍO
CAMPO FRÍO
ESTANQUE DE ENFRIAMIENTO
Se clasifica basándose en los procesos y fuentes naturales de energía que se pueden
utilizar para enfriamiento pasivo o semi- Pasivo.
Estas fuentes son las siguientes:
– CONVECCIÓN NOCTURNA
– RADIACIÓN NOCTURNA DE ONDA LARGA
– EVAPORACIÓN DE AGUA
– SUB-SUELO
S.P.E SEGÚN BARUCH GIVONI Y M. BAHADORI2.2
SISTEMAS PASIVOS DE HUMIDIFICACIÓNIII
La evaporación del agua refrigera y humidifica el aire. Es muy adecuado en climas cálidos secos. Los
sistemas más habituales son fuentes (mejores porque el agua esta en movimiento), y los estanques.
– SISTEMA CHIMENEA
– TORRE EÓLICA (BAG-GIR)
– CAPTORES CON AGUA
– DUCTOS SUBTERRÁNEOS
– ENFRIADORES EVAPORATIVOS EN NEW GOURNA, EGIPTO
– TÚNEL DE RORKEE-INDIA
– RESPIRADEROS DE AIRE
VENTILACIÓN + ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO (ENFRIANDO EL AIRE
ENTRANTE)
“HÚMEDOS” (ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO)3.1
Se trata de espacios abiertos que ocupan una posición más o menos central en los edificios
(aunque también pueden ser patios frontales, laterales o posteriores) y que contienen vegetación
profusa.
En ocasiones también albergan cuerpos de agua, como fuentes, estanques o acequias
CHIMENEA SOLAR
3.2
Usa la convección del aire para crear ventilación, por medio del efecto de sobrecalentar el aire
atrapado por la chimenea, obligado a subir rápidamente, succionándolo por un espacio que se
conecta a la chimenea. Dentro de los sistemas pasivos, es el más usado, no altera el costo de la
edificación.
Las chimeneas solares son
fundamentalmente una variación de las
torres de extracción.
TORRE EÓLICA / DE VIENTO
Un qanat es un dispositivo que contiene agua El agua tiene dos funciones. Por una parte
humedece el seco aire del exterior y por otra absorbe parte del calor sensible del aire
reduciendo su temperatura.
Un captador de viento es un dispositivo arquitectónico de tradición Persa utilizado durante muchos
siglos para proveer de ventilación natural y refrescamiento al interior de los edificios. Ej. Torres de
viento en Yazd (Irán).
SISTEMAS PASIVOS DE HUMIDIFICACIÓN
FACTORES PARA BIENESTAR TÉRMICO
Medios para lograr positivas condiciones térmicas dentro de una edificación.
TEMPERATURA DEL AIRE
HUMEDAD
MOVIMIENTO DE AIRE
RADIACIÓN
1
2
3
4
TEMPERATURA DEL AIRE1
Es una de las variable que inciden en el BIENESTAR TÉRMICO del hombre.
La temperatura es un indicador de diseño que se requiere para una edificación.
CONTROL DE LAS CONDICIONES
MICROCLIMATICAS EXTERIORES
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO
LOGRAR
CONTROL DE EXCESO DE
ENTRADA DE CALOR
DUCTOS
SUBTERRÁNEOS
EDIFICACIONES
INTEGRADAS A
LA TIERRA
El RNE no remite una norma específica que regule la proyección, manejo y ejecución del acondicionamiento térmico, mas indica en su texto que hay que preverse las condiciones de confort en los espacios.
Sin embargo, los países más desarrollados, como España o Italia, han promulgado ya leyes y normas técnicas que se especializan en las instalaciones térmicas y sus competencias.
Norma Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios ( Decreto Supremo 1027/2007) 20 de julio, España.
Fuente: Decreto Supremo 1027/2007, 20 de julio, España
Regula las condiciones de temperatura en locales de uso administrativo, comercial y pública concurrencia. La regulación contenida en dichas normas establece:
*Una alta humedad puede dificultar la sudoración que es uno de los mecanismos de defensa del cuerpo contra el calor. Así mismo, una humedad demasiado baja reseca las mucosas y dificulta la respiración aparte de favorecer también la acumulación de electricidad estática.
CASA ISEAMI
AN
ÁLI
SIS
DE C
AS
OS
DATOS GENERALES:
Arquitecto: Juan Robles
Ubicación: Playa Carate, Península de Osa,
Puntarenas, Costa Rica
Construcción: 2009-2010
Área Construida: 482m2
Empresa Constructora: CPS S.A.
Fotografías: Juan Robles
UBICACIÓN:Playa Carate, Península de Osa, Puntarenas, Costa Rica
ANÁLISIS CLIMÁTICOVARIABLE DATOS CONLUSIÓN
TEMPERATURA - MÁXIMA - MÍNIMA - MEDIA
34º C20ºC28º C
VERANO: OBTIENE ILUMINACIÓN Y NO HAY PROBLEMAS DE ASOLEAMIENTO.INVIERNO: ES CALIENTE DEBIDO AL ALTO GRADO DE TEMPERATURA.
HUMEDAD RELATIVA 76% MUY ALTA.
VIENTOS 10KM/H PROPICIO PARA LA VENTILACIÓN Y ENFRIAMIENTO.
PRESIÓN ATMOSFÉRICA 1010 MB -
PRECIPITACIÓN 14MM FUERTES LLUVIAS.
LATITUD 09° 57’ N -
RADIACIÓN 13 MJ/M2/DÍA MODERADO.
ALTITUD 1440 M.S.N.M. -
ANÁLISIS BIOCLIMÁTICOVARIABLES TEORÍA OBJETO CONCLUSIÓN
ORIENTACIÓN N – S = FACHADAS PRINCIPALES CAPTACIÓN SOLARVIENTOS DOMINANTES
N – S = FACHADAS SECUNDARIASO – E = FACHADAS PRINCIPALES
LA VIVIENDA TIENE 4 FACHADAS, PERO LAS MÁS PROTEGIDAS SON LAS DE E – O, POR PROTECCIÓN SOLAR Y DE LAS AVES.
ESPACIOS TAPÓN ESPACIOS BAJA UTILIZACIÓN Y QUE TÉRMICAMENTE PUEDEN ACTUAR DE AISLANTES.
BODEGA , OFICINA. SITUADO AL LADO OESTE, DONDE EL SOL ES MÁS FUERTE Y EL VIENTO, ES POCO USADO.
FORMA PLANTA RECTANGULAR Y COMPACTA. LARGO Y COMPACTO. DISPONE DE MÁS LADOS DE CAPTACIÓN.
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO SENSIBLE (CONDUCTOS)LATENTE (PATIOS)CRUZADA
VENTILACIÓN CRUZADA VENTANAS ALTAS, Y TECHO INCLINADO, PARA EL RECORRIDO DEL AIRE Y LA RESERVA.
SISTEMAS DE CAPTACIÓN SOLAR PASIVA
DIRECTAINDIRECTA
DIRECTA ES DIRECTO, AUNQUE EN UN LADO USA PROTECTOR POR LA FUERTE INCIDENCIA.
SISTEMAS DE ILUMINACIÓN DIRECTAINDIRECTADIFUSA
DIRECTA ABIERTA EN SUS 4 LADOS.
ANÁLISIS BIOCLIMÁTICO
VARIABLES TEORÍA OBJETO CONCLUSIÓN
SISTEMAS DE AISLAMIENTO RECUBRIMIENTO DE TECHOS Y MUROS. MASA TÉRMICA
RECUBRIMIENTO, MASA TÉRMICA.
TERMO – PANELALEROS
APROVECHAMIENTO DEL SUELO CLIMÁTICO
ENTERRADO O SEMIENTERRADO.
ELEVADO +0.80M. MEJOR CIRCULACIÓN Y VENTILACIÓN DEL AIRE.
ANÁLISIS BIOCLIMÁTICO – VISUAL - FUNCIONAL
ANÁLISIS BIOCLIMÁTICO
ESPACIOS TAPÓN
• BODEGA• OFICINA
Ubicación: Oeste
ANÁLISIS VISUAL
CASA KOSHINOTADAO ANDO
AN
ÁLI
SIS
DE C
AS
OS
UBICACIÓN: Ashiya Hyogo,Japon.
AÑO DE PLANIFICACIÓN :1979 – 1980.Planificación extensión :1983.
AÑO DE CONSTRUCCIÓN: 1980 – 1981.Contracción extensión :1983 – 1984.
SUPERFICIE DE TERRENO: 1,141 m2.
SUPERFICIE CONSTRUIDA : 294.3 m2.
DATOS GENERALES
Se encuentra ubicada en Ashiya, una ciudad situada entre dos grandes
núcleos urbanos en Japón (Osaka y Kobe ).Está construida en una zona
residencial, suburbana, en las alturas de la ciudad.
EMPLAZAMIENTO
TOPOGRAFÍALa topografía de Ashiya es accidentada por tratarse de una colina
pero si presenta un mínima inclinación en dirección al mar .
POCISIONAMIENTOLa vivienda presenta un sistema de posicionamiento semi infiltrado en el
terreno cuya configuración irregular contrasta con la nitidez de las formas
geométricas de la edificación.
INCRUSTADO ENTRE LA COSTA Y LAS MONTAÑAS
dormitorios
estudiobaño
cocina
VOLUMETRÍA
La casa se divide en tres claros volúmenes
UNO : ZONA ÍNTIMA
DOS: :ESTUDIO
TRES: ESTANCIAS PARA INVITADOS.
ANÁLISIS CLIMÁTICO
VARIABLE DATOS CONLUSIÓN
TEMPERATURA - MÁXIMA - MÍNIMA - MEDIA
19.9 C12.6ºC16.1º C
Verano temperatura uniforme, invierno intenso asoleamiento
HUMEDAD RELATIVA 68 % OBSERVATORIO DE TRANSICIÓN
VIENTOS 14.2km/h PROPICIO PARA LA VENTILACIÓN Y ENFRIAMIENTO.
PRECIPITACIÓN 1584 mm en 109 días CLIMA HÚMEDO
LATITUD 35° 01’ N -
ALTITUD 46 m.s.n.m. -
INSOLACIÓN 1680 Horas BAJA
ANÁLISIS BIOCLIMÁTICOVARIABLES TEORÍA OBJETO CONCLUSIÓN
ORIENTACIÓNHEMISFERIO NORTE
N – S = FACHADAS PRINCIPALESCAPTACIÓN SOLARVIENTOS DOMINANTES
SUROESTE = FACHADAS PRINCIPAL CORRECTA ORIENTACIPON, PARA CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO
FORMA PLANTA RECTANGULAR Y COMPACTA. RECTANGULAR Y PARALELOS. DISPONE DE MÁS LADOS DE CAPTACIÓN.
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO SENSIBLE (CONDUCTOS)LATENTE (PATIOS)CRUZADA
ENFRIAMIENTO POR EVAPORACIÓNVENTILACIÓN CONVECTIVA (PATIO)
VENTANAS REDUCIDAS EN LAS FACHADAS N, E Y O PORQUE SE PRODUCEN MUCHAS PÉRDIDAS DE CALOR Y NO SON MUY ÚTILES PARA CAPTACIÓN
SISTEMAS DE CAPTACIÓN SOLAR PASIVA DIRECTAINDIRECTA
DIRECTA
SISTEMAS DE ILUMINACIÓN DIRECTAINDIRECTADIFUSA
CENITAL LATERALCOMBINADADIFUSADIRECTAINDIRECTA
ANÁLISIS BIOCLIMÁTICO
VARIABLES TEORÍA OBJETO CONCLUSIÓN
SISTEMAS DE AISLAMIENTO RECUBRIMIENTO DE TECHOS Y
MUROS.
MASA TÉRMICA
PORTASOLES TERMO – PANEL
ALEROS
APROVECHAMIENTO DEL SUELO
CLIMÁTICO
ENTERRADO O
SEMIENTERRADO.
ENTERRADO APROVECHAMIENTO
CLIMÁTICO DEL SUELO
FRESCO EN VERANO, TIBIO EN
INVIERNO
NORTE
SUR
ESTE OESTE
Fachada principal de la casa)sol vertical al medio día en verano, intensa asolación interior en invierno
Sin sol, se necesitan amplias ventanas para la luz diurna difusa
Insolación profunda por la mañana
Profunda insolación por la tarde, y deslumbramiento en verano
HEMISFERIO NORTE
ORIENTACION
Orientación del loteNoreste-Suroeste
VERANO INVIERNO86°
40°
ILU
MIN
AC
IÓN
Sureste
Noroeste
Luz reflejada
INCIDENCIA DE LUZ
Luz filtrada
ILU
MIN
AC
IÓN
Llega directamente a
una de las paredes la
luz directa del sol,
generando luz reflejada,
esta es la que nos va a
iluminar más el
espacio
ILUMINACION CENITAL
ILU
MIN
AC
IÓN
PARTESOLES, QUE PROTEGEN DE LA RADIACIÓN A LAS HABITACIONES
A través de las fachadas se perforaron unas aberturas junto a la escalera exterior y que manipulan los cruces complejos entre la luz natural y la sombra en los espacios interiores.
CONTROL LUMÍNICO
ILU
MIN
AC
IÓN
Norte
SuresteNoroeste
Velocidad del viento media anual:: 14.2 km/h
viento frio en invierno,
Cuando el patio esta en sombra enfría el aire por evaporación
VIE
NTIL
AC
IÓN
CERRAMIENTOS
VENTANAS LATERALES
VENTILACIÓN CONVECTIVA
VIE
NTIL
AC
IÓN
CERRAMIENTOS
Ventanas reducidas en las fachadas N, E y O porque se producen muchas pérdidas de calor y no son muy útiles para captación
Materiales con buena capacidad de calor como es elcaso del hormigón
ALMACENAR ENERGÍA
TEM
PER
ATU
RA
Aprovechamiento climático del sueloFresco en verano, tibio en invierno
Vegetación, que por evaporación refresca el ambiente
Los colores claros de las paredes ayudan a controlar la temperatura
TEM
PER
ATU
RA
SNOW HOUSE
AN
ÁLI
SIS
DE C
AS
OS
Ficha TécnicaUbicación: Farellones, Región
Metropolitana.
Arquitecto: Emilio Marín – Juan Carlos
López – Nicolas Dorval-Bory
Año: 2009
Resultado: 3 puesto en la Competencia
Estado: Sin construir
Casa con deportes de invierno, en las colinas de Santiago de Chile.
Diseñado para una competencia organizada por una compañía de concreto celular.
Ubicación: Farellones, Santiago de Chile.
ANÁLISIS CLIMÁTICO
VARIABLE DATOS CONLUSIÓN
Temperatura - Máxima - Mínima - Media
-21ºC-6º C-8º C
• Verano: Obtiene iluminación y no hay problemas de asoleamiento.
• Invierno: Es caliente debido al alto grado de temperatura.
Humedad Relativa 41% Muy alta.
Vientos 17km/h Propicio para la ventilación y enfriamiento.
Presión Atmosférica 1017.26 mb -
Precipitación 356.2 mm Precipitaciones en forma de nieve.
Latitud 33°21'0" N -
Altitud 2,053 m.s.n.m. -
ANÁLISIS BIOCLIMÁTICOVARIABLES TEORÍA OBJETO CONCLUSIÓN
Orientación• N – S = Fachadas
Principales• Captación Solar• Vientos Dominantes
N – S = Fachadas PrincipalesO – E = Fachadas Secundarias
La vivienda tiene 4 fachadas, pero el sol cae directamente hacia la fachada norte (muro trombe)
Espacios TapónEspacios baja utilización y que térmicamente pueden actuar de aislantes.
BañosSituado al Lado Sur, donde no hay mucha incidencia solar y el viento e más directo.
Forma Planta rectangular y compacta.
Rectangular y compacta Dispone de más lados de captación.
Sistemas de Enfriamiento
• Sensible (Conductos)
• Latente (Patios)• Cruzada
Ventilación Cruzada Ventanas pequeñas en el oeste, que circula el aire hacia el patio interior.
Sistemas de Captación Solar Pasiva
• Directa• Indirecta Directa – Muro
trombeMuro trombe. Aire caliente de día y radiación de calor
Sistemas de Iluminación• Directa• Indirecta• Difusa Directa
Principalmente a través de la ventana del norte y pequeños vanos al este y oeste.
ANÁLISIS BIOCLIMÁTICO
VARIABLES TEORÍA OBJETO CONCLUSIÓN
Sistemas de AislamientoRecubrimiento de techos y muros. Masa Térmica
Recubrimiento: mezcla gruesa y negra
Masa térmica.
Maximizar el calor solar, suministra y limita la acumulación de nieve.
Muros de doble bloques de concreto (termoblock) (20x15cm)de alta inercia y aislamiento.
Aprovechamiento del Suelo Climático
Enterrado o Semienterrado.
Enterrado, la vivienda sigue la forma del relieve
Aprovecha la temperatura del suelo mayor de 16º
Bomba de calor geotérmica:
El aire fresco es bombeado desde fuera de la
casa, lado sur, luego se filtra y fluye a través
de una tubería subterránea, calentado por
energía geotérmica del suelo, siempre
alrededor de 16 ° C. A su manera, en acciones
nuevas de aire a circuito de común con el aire
viciado extraído de la casa. El aire interior (+ /
- 19 ° C) a continuación, transmite su energía
a la entrada de aire fresco (> 0 ° C).
Muro Trombe: Durante el día, el aire fresco se calienta por efecto invernadero entre una pared de
cristal y una pared oscura. Durante la noche, por el cambio de fase, el calor almacenado en el
muro de alta inercia térmica (doble capa de bloques de 15 cm) se redistribuye a través de la
radiación. El sistema está controlado por válvulas motorizadas para evitar un flujo inverso de aire
durante la noche.
Ubicación:La Gilda, Río Cuarto,Córdoba, Argentina
Arquitecto:Marcos Ceschin
Estado: ProcesoProyectual.
CASA DE BARRO “RIO CUARTO”
ANÁLISIS CLIMÁTICO
VARIABLE DATOS CONLUSIÓNTemperatura - Máxima - Mínima - Media
32º C20ºC28º C
• Verano: es la época en donde la vivienda recibe mas iluminacion . • Invierno: Es caliente debido al alto
grado de temperatura.
Humedad Relativa 50% Media.
Vientos 5km/h Propicio para la ventilación y enfriamiento.
Presión Atmosférica 1010 mb -
Precipitación 7mm No se presentan lluvias frecuentes.
Latitud 32° N -
Radiación 15 Mj/m2/Día Moderado.
Altitud 1350 m.s.n.m. -
ANÁLISIS BIOCLIMÁTICOVARIABLES TEORÍA OBJETO CONCLUSIÓN
Orientación • N – S = Fachadas Principales
• Captación Solar• Vientos moderados
N – S = Fachadas principalesO – E = Fachadas secundarias
La vivienda tiene 2 fachadas, pero las más protegidas son las de N – S, por protección solar y vientos.
Forma Planta rectangular ovalada Largo y compacto. Dispone de más 4 lados de captación.
Sistemas de Enfriamiento • Sensible (Conductos)• Cruzada
Ventilación CruzadaPor conductores(chimenea)
Ventanas grandes, y techo inclinado, para el recorrido del aire y la reserva.
Sistemas de Captación Solar Pasiva
• Directa• Indirecta
Directa Es directo, ya que se utiliza sistemas de conductores del calor.6
Sistemas de Iluminación • Directa• Indirecta• Difusa
Directa Abierta en todos sus lados.
V.R.H
