07 - Fundamentos de Arquitectura Bioclimatica PDF

 

ARQUITECTURA y MEDIO AMBIENTE

Bioclimatismo

 

DISEÑO SOSTENIBLE. Los principios de la arquitectura sustentable incluyen: •

•

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  La consideración de las condiciones climáticas, la hidrografía y los ecosistemas del entorno en que se  construyen los edificios, para obtener el máximo rendimiento con el menor impacto. Cumplimiento   de requisitos  de confort higrotérmic higrotérmico, o, salubridad, iluminación y habitabilidad en edificaciones (BIOCLIMATISMO).   La eficacia y moderación en el uso de materiale materialess de construcción, primando los de bajo contenido  energético frente a los de alto contenido energético   La reducción del consumo de energía para calefacción, refrigeración, iluminación y  otros  equipamientos, cubriendo el resto de la demanda con fuentes de energía renovables   La minimización del balance energético global de la edificación, abarcando las fases de diseño,  construcción, utilización y final de su vida útil.

VIDA UTIL DEL EDIFICIO: Energía  producción y  transporte  de  materiales

 

 

Energía en   construcción del edificio.

 

Energía de uso  de  edificio

Energía de  producción de  sistemas  renovables y  equipos

Energía de  derribo de  edificio e  impacto de  sus desechos

≈   cero

 

Mas allá de la sostenibilidad: Regenerativo.

Que devuelva al planeta más de lo que tomo en su vida útil:   Fertilizar suelos. (crear desechos orgánicos)   Ciclo de vida cerrado •

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Crear oxigeno y(plantaciones) Reutilización  captación total de agua. Generar más energía de la que se utiliza. Producción de alimentos. Autosuficiente (sin conexiones a servicio público) Libre de contaminación

  Generación de actividades productivas y económicas para los  usuarios/comunidad.

 

ENERGIAS RENOVABLES

ENTORNO AMBIENTAL,  URBANO, CULTURAL,  SOCIAL, ECONOMICO, ETC.

Solar Geotérmica Eólica Hidráulica Biomasa, etc EFICIENCIA  ENERGETICA

MATERIAS PRIMAS  RENOVABLES,  RECICLAJE

DISEÑO  SOSTENIBLE

• • • •

Confort humano

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ARQUITECTURA 

BIOCLIMATICA

• •

Entorno Climático,  urbano  y natural

Equipos altamente 

•

Eficientes

Materiales locales y naturales Reciclaje del agua

Domótica

Diseño Arquitectónico  eficiente

• •

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Orientación edificatoria Soleamiento y protección solar. Vegetación existentes Vistas existentes.  

Edificaciones existentes.  existente.    Reglamentación   Ventilación: Eliminación del  calor, entradas de aire frio,  refrescamiento de materiales.   Iluminación natural.   Protección de ruido.   Respeto de topografía.

Programa arq. (usos del edificio) Geometría adecuada Circulaciones eficientes Dimensión  adecuada de espacios Ubicación correcta de espacios Divisiones permeables y livianas Diseño funcional de especialidades

 

ARQUITECTURA BIOCLIMATICA La arquitectura bioclimática es donde el equilibrio y la armonía son una constante con el medio  ambiente. Se busca lograr un gran nivel de confort térmico, teniendo en cuenta el clima y las  condiciones del entorno para ayudar a conseguir el confort térmico interior mediante la adecuación  del diseño, la geometría, la orientación y la construcción del edificio adaptado a las condiciones  climáticas de su entorno. Juega exclusivamente con las características  locales del medio (relieve,  clima, vegetación natural, dirección de los vientos dominantes, insolación, etc.), así  como, el diseño y  los elementos arquitectónicos, sin utilizar sistemas mecánicos, que más bien se consideran como  sistemas de apoyo. No debemos olvidar, que una gran parte de la arquitectura tradicional ya  funcionaba según los principios bioclimáticos: ventanales orientados al sur en las regiones de clima  frío del hemisferio norte, el uso de ciertos materiales con determinadas propiedades térmicas, como  la madera, la piedra o el adobe, el abrigo del suelo, el encalado en las casas mediterráneas para  mantener el interior fresco en verano, la ubicación de los pueblos, etc. La arquitectura bioclimática  es, en definitiva, una arquitectura adaptada al medio ambiente, sensible al impacto que provoca en  la naturaleza, y que intenta minimizar el consumo energético y con él, la contaminación ambiental.

 

CONDICIONANTES DEL MEDIO PARÁMETROS CLIMÁTICOS •Datos de ubicac. del sitio   •latitud

•longitud

•Recorrido de los rayos solares •diferente duración del día en

distintas épocas del año

•Datos meteorológicos  

 

(factores del clima) Zonas abiertas o microclimas

•temperaturas •radiación solar •humedades •Precipitaciones

PARÁMETROS DEL RELIEVE

•heliofanía   (horas de radiación  solar directa)

•nubosidad •Vientos

  •relieve plano •relieve ondulado

PARÁMETROS DE FORESTACIÓN

 

•ubicación •densidad •especies 

 

ARQUITECTURA BIOCLIMATICA Búsqueda de una arquitectura eficiente, cuyo objetivo final es el de mejorar la calidad  de vida. Composición de soluciones arquitectónicas  a partir del conjunto de técnicas y los  materiales disponibles, con miras a conseguir el resultado del confort deseado,  conforme con las exigencias del usuario y a partir del clima local. La concepción bioclimática  es ante todo una especie de compromiso cuyas bases son: •

         Un Un programa paisaje de arquitectura.   Una cultura   Unos materiales locales   Cierta noción del bienestar y el abrigo  Y cuyo síntesis es la envoltura habitable. •

•

•

•

 

ARQUITECTURA BIOCLIMATICA El clima determina de manera considerable,  la forma construida. La arquitectura  vernácula refleja la comprensión y reflexión sobre las condiciones locales, antes de  construir y habitar. El mal dominio de los elementos naturales, fue compensado por el  empleo sistemático del aire acondicionado y la iluminación de neón. Las arquitecturas sabias, desde Vitruvio y la arquitectura vernácula, han buscado siempre  integrarse al clima local y a sacarle partido.  La imagen de la arquitectura vernácula está modelada por: ‐ el clima (orientación, tipo de ventanales, etc. )  ‐ los materiales  disponibles ‐ la tecnología disponible ‐ la organización del trabajo ‐ las relaciones sociales

Bioclimatismo

 

ARQUITECTURA BIOCLIMATICA La arquitectura bioclimática, restablece la relación hombre‐clima. Cada realización  arquitectónica  concretiza un microcosmos más o menos estrecho con su medio ambiente. El  objetivo de la concepción o renovación de un edificio es realizar este microcosmos en  condiciones óptimas y darle al clima su  justo  justo lugar entre las dimensiones fundamentales de   intervención arquitectónica.  La arquitectura definida en estos términos, incluye al clima y  toda la  dinámica que éste implica. El ocupante es el protagonista de esta arquitectura,  el objetivo de concederle y responder a sus  exigencias de bienestar.  La arquitectura bioclimática se preocupa de los parámetros que condicionan el bienestar del 

ocupante. La conducta del ocupante define “la marcha correcta” de una construcción  bioclimática.  Es fundamental  que el habitante tome consciencia de su desempeño y aprenda a vivir en simbiosis  con su medio ambiente y al ritmo de los cambios del clima. En términos del arquitecto Bruno Stagno,  “es una arquitectura pasiva, para gente activa”. Es decir los ocupantes tienen que participar e  interactuar con el edificio. El clima no ofrece condiciones que permitan habitar confortablemente todo el año y es necesario  corregirlo con la capacidad del edificio de procurar este bienestar. El objetivo por lo tanto consiste en  obtener la mejor adecuación entre el clima, el edificio y el ocupante.

Bioclimatismo

 

ARQUITECTURA BIOCLIMATICA TROPICAL FUNDAMENTOS: En las zonas cálido‐húmedas, donde las temperaturas son altas, la radiación siempre  intensa, las nubes y lluvias son frecuentes, y la humedad es constantemente alta: la  arquitectura popular característica es ligera, muy ventilada, protegida en todas las  direcciones de la radiación y sin inercia térmica de ningún tipo. Para el estudio del clima local hay que analizar los elementos del tiempo: la temperatura del aire, la humedad relativa, la radiación solar, los movimiento de aire y las  precipitaciones. Hay una serie de factores que pueden influir sobre estos elementos: la latitud geográfica,  la altitud del lugar, la orientación del relieve con respecto a la incidencia de los rayos  solares o a la de los vientos predominantes, las corrientes oceánicas y la continentalidad,   distancia al océano o al mar.

Bioclimatismo

 

ARQUITECTURA BIOCLIMATICA TROPICAL El clima Cálido‐Húmedo en el planeta El clima cálido‐húmedo es propio de las regiones tropicales, entre lo 0º latitud (Ecuador) y los 23º  latitud Norte y Sur, es decir, entre los trópicos de Cáncer y Capricornio, respectivamente

Bioclimatismo

 

ARQUITECTURA BIOCLIMATICA TROPICAL EL BIENESTAR EN EL CALOR La estrategia del frío consiste en: ‐ protegerse de la radiación solar y aportes de calor,  ‐ minimizar los aportes internos,  ‐ disipar el calor en exceso  ‐ refrescar naturalmente •

  PROTEGER el edificio y especialmente sus aberturas del soleamiento directo con el  propósito de limitar las ganancias de calor, significa instalar pantallas exteriores en lo  posible, que hagan sombra. Estas pantallas pueden ser fijas o removibles, Por otro lado,  con el fin de evitar el recalentamiento del edificio en las paredes opacas, el aislamiento  (puede ser vegetal) debe ser suficiente para impedir la acumulación de calor en la  masa.

•

•

  EVITAR por todos los medios el calentamiento del techo y paredes: reflexión del calor,  aislamiento, circulación de aire, limitar infiltración  de aire caliente en el edificio.   MINIMIZAR los aportes internos: para evitar un sobrecalentamiento  de los recintos, debido a  los ocupantes y a los equipos: iluminación artificial, equipos eléctricos, densidad de la  ocupación, etc.  Promover el uso de luz natural y ventilación cruzada.

 

ARQUITECTURA BIOCLIMATICA TROPICAL ‐ DISIPAR el calentamiento:  por medio de ventilación  natural explotando  las gradientes de T  succionando el aire caliente por medio de un efecto chimenea . La presión del viento y la 

canalización de los flujos de aire pueden igualmente  implementarse  para evacuar el aire  caliente del edificio. ‐ REFRESCAR los locales: la frescura de los recintos se puede asegurar por medios naturales.   Una primera solución consiste en favorecer la ventilación (sobretodo nocturna, con el fin de 

desalmacenar el calor acumulado durante el día) o aumentar la velocidad del aire (efecto  ventura, torre de vientos, etc,). Otro medio consiste en refrescar por medios naturales como  espejos de agua, fuentes, vegetación,  conductos internos, etc.

 

Sistemas de refrigeración y ventilación No existen fuentes naturales de refrigeración (excepto fuentes frías disponibles,  agua, aire o hielo). En cambio, tenemos sobrecalentamiento y necesidades de ventilación. →

Sobrecalentamiento, sensación de calor, venlación y enfriamiento. Filtros

 

Filtros

 

SOBRECALENTAMIENTO Cubiertas (venladas, ajardinadas)  → Fachadas (color de acabado, ventiladas, aisladas*, inercia) Superficie y orientación óptima, pantallas, vegetación

 

•Color y textura   Colores oscuros y superficies rugosas absorben radiación.   Colores claros y superficies pulidas la reflejan.

 

SENSACION DE CALOR  

 

 

Ventilación forzada natural ‐(directa, cruzada*) Ventilación natural (recalentamiento,  chimenea solar, extracción  por viento) por  dirección inadecuada o caudal insuficiente. Venlación inducida (chimenea de viento)  →

 

SENSACION DE CALOR Edificios permeables al paso del aire.

 

ENFRIAMIENTO • • • •

       

Evaporativ Evaporativo o (jardines, masas de agua) Radiante (techos fríos, cubiertas húmedas, patios, fachadas radiantes) Conductivo (superficies frías, conductos enterrados, construcciones enterradas) Convectivo Convectivo (ventilación nocturna)

 

VEGETACION

Aprovechar vegetación en zonas de mayor  incidencia solar (fachadas sur, oeste y este)  y evitar la vegetación en la zona de  incidencia de vientos, pues esta los retiene.  (en el caso de El Salvador, la principal  ventilación viene del Noreste).

 

VEGETACION

 

Climatologia Climato logia a considerar en El Salvador ESTACION

SAN ANDRES

LATITUD NORTE

13º 48.5`

INDICE 

L‐4

LONGITUD OESTE

89º 24.4`

DEPARTAMENTO

LA LIBERTAD

ELEVACION 

460msnm

Enero Feb Precipitación (mm)

Marzo  Abril

Mayo Junio Julio 

Agos

Sept

Oct

Nov

Dic

Anual

4

4

12

51

161

281

317

316

298

153

39

8

1644

Temp. Promedio (ºC)

22,8

2 23 3,6

24,9

25,8

25,5

2 24 4,5

2 24 4,4

2 24 4,3

23,9

2 23 3,8

23,2

23

24,1

Temp. Max. Promedio (ºC)

31,6

34,1

34,7

35,7

33,1

3 31 1,8

31,6

32

31

31,2

31

32

32,5

Temp. Min. Promedio (ºC)

14,7

16,1

16,2

19

20,9

1 19 9,8

19,7

20

20,1

20

17

17

18,4

Temp. Max. Absoluta (ºC)

37,2

37 37,1

39,6

39,5

39,5

36,7

3 35 5,9

36,5

36,5

36

35,2

36

37,1

Temp. Min. Absoluta (ºC)

11

12

12

12,5

1 18 8,5

18,5

17,5

17,5

18

16

14 14,5

13

15,1

Temp. Humeda Promedio (ºC)

18,5

18,8

20,1

21,6

22,2

22,3

21,9

22

22

21,6

20,1

19

20,8

Luz solar hr/dia

9,4

9,4

8,9

8,2

7,6

6 6,,4

8

7,8

6 6,,1

7

8,2

9,2

8,0

Humedad relativa (%) Nubosidad  en /10

68 3

65 3,2

67 4,2

69 5,7

76 6,7

79 7 7,,5

79 7

79 7,4

82 7 7,,8

80 7 7,,1

75 4,6

74 2,6

7 74 4,4 5,6

Evapotranspiración Potencial (mm)

130

134

167

171

165

144

152

151

132

133

123

124

1726,0 17

Viento Rumbo Dominante

N

N

W

W

W

W

NE‐W

NE

W

W

W

N

W

Viento Veloc. Media Km/hr

6

7,1

7,6

7,4

6

4,7

4,5

4,3

4,3

4,1

4 4,,6

5,4

5,5

1,67

1 1,,97

2,11

2,06

1,67

1,31

1 1,,25

1,19

1,19

1,14

1,28 1,50

1,5

 

 

Viento Veloc. Media m/s

Bioclimatismo