Clima y Arquitectura Para PDF

FACULTAD DE ARQUITECTURA, URBANISMO Y DISEÑO

Cátedra de Introducción a la Tecnología B Guía para el trabajo de integración entre las cátedras de ARQUITECTURA ID E INTRODUCCION A LA TACNOLOGIA B OBJETIVOS GENERALES •

Inducir al alumno de primer año a la interpretación / lectura de la arquitectura como una profesión generalista.

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Aportar a la dilución de la división entre áreas planteadas históricamente en el campo académico, pero inexistentes en el ámbito del ejercicio de la profesión.

• Fomentar la percepción de que para la toma de decisiones en el campo de arquitectura se deben considerar innumerables variables de índole tecnológico, ambiental, espacial, social, funcionales, formales, etc, y que se deberá aprender a ponderarlas según diversas situaciones y escalas de valor individuales. • Disminuir el volumen de trabajo del alumno al elaborar diversos ejercicios para dos materias.

OBJETIVOS PARTICULARES • Comprensión de la complejidad en el abordaje de los climas templados. •

Proveer al alumno de una visión aproximada de los recursos empleados en climas templados para aproximarse a situaciones de confort. Parámetros importantes a tener en cuenta: radiación, temperaturas máximas y mínimas, corrientes de aire, humedad ambiente.

• Aproximarse al conocimiento de métodos de análisis del clima, para fundar decisiones. Climograma de Olgyay, carta climática de Givoni.

Clima y Arquitectura CLIMA

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Universidad Nacional de Córdoba

Existen distintos parámetros que determinan el clima de una zona. Primordialmente la RADIACIÓN SOLAR, dependiendo de la Latitud y Altitud la forma en que esta influye en cada zona. Además existen otros factores como: La Radiación difusa, la temperatura del aire, viéndose afectados estos parámetros a la vez por las condiciones de HUMEDAD y por las características del suelo terrestre: la composición del mismo, la continentalidad, las corrientes marinas, los cursos de agua y lagos, la vegetación, la presión atmosférica y los vientos. La ciudad de Córdoba, en la provincia homónima de la Republica Argentina esta situada a 31º 26´ de latitud sur, y la evaluación de las condiciones mencionadas recientemente definen el clima de ella como CLIMA TEMPLADO.

CLIMA TEMPLADO Los Climas templados son los propios de latitudes medias, y se extienden entre los paralelos 30º y 70º aproximadamente. Su característica principal está definida por los contrastes estacionales de las temperaturas, altas en verano y relativamente bajas en invierno, las precipitaciones varian entre 300 y 1000mm anuales, con características estacionales. Hay diversas sub categorías dentro de este clima, determinadas por la proximidad al mar, o no, hablando entonces de climas oceánicos o continentales.

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El clima es la expresión que generalmente utilizamos para referirnos al conjunto de condiciones meteorológicas que caracterizan un lugar determinado de la superficie terrestre. Ello es producto de la combinación de una serie de circunstancias, denominados factores y elementos del clima. Que contribuyen, por ejemplo a que en un lugar determinado haga mas calor que en otro, llueva mas o menos, que los vientos sean fuertes y constantes entre otros. El clima abarca los valores estadísticos sobre los elementos del tiempo atmosférico en una región durante un período representativo: temperatura, humedad, presión, vientos y precipitaciones, principalmente. Estos valores se obtienen con la recopilación de forma sistemática y homogénea de la información meteorológica, durante períodos que se consideran suficientemente representativos, de 30 años o más. Estas épocas necesitan ser más largas en las zonas subtropicales y templadas que en la zona intertropical, especialmente, en la faja ecuatorial, donde el clima es más estable y menos variable en lo que respecta a los parámetros climáticos.

Mapa de las zonas templadas del mundo, con las tierras emergentes entre los trópicos dispuestas según su orientación hacia los polos, de este modo, se pueden comparar las latitudes relativas de los climas templados, por comparación. Las tierras emergidas del hemisferio sur están invertidas hacia arriba, y respetando su orientación este-oeste.

Mapa con las zonas templadas del mundo, entre los climas árticos y los climas tropicales.

La Norma IRAM 11603, ACONDICIONAMIENTO TERMICO DE LOS EDIFICIOS, Clasificación bioambiental de la Republica Argentina, nos da una serie de definiciones. CLIMA: Estado medio de la atmosfera, representado por el conjunto de los elementos y fenómenos meteorológicos referidos a un periodo de 10 años como mínimo, y por las variaciones periódicas y aperiódicas en el transcurso del año. MICROCLIMA: expresiones mas localizadas del clima en que se ven modificadas las relaciones de las variables componentes del mismo, y cuyo conocimiento permite un mejor diseño.

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El clima continental está casi limitado al hemisferio norte del planeta, básicamente porque la mayoría de tierras emergidas en esa latitud media se encuentran allí, la excepción sería en zonas interiores de Argentina (más de 600 km de distancia a ambos océanos). En este subcontinente la parte de latitud media es estrecha, por lo tanto la influencia marítima llega a la mayor parte de la zona, siendo menores las zonas de clima continental.

Los veranos son relativamente calurosos y presentan temperaturas medias que oscilan entre los 20ºC y 26ºC, con máximas medias que pueden superar los 30ºC. Los inviernos no son muy fríos, sus temperaturas medias están entre los 8ºC y 12ºC, con valores mínimos que rara vez son menores a 0ºC. El salto térmico o la amplitud térmica suele ser mayor de 14ºC.

RECOMENDACIONES. La Norma IRAM 11603 recomienda para esta zona el uso de la inercia térmica como recurso para el acondicionamiento térmico, evitando en lo posible la orientación Oeste, y proporcionándole a las aberturas protecciones para la radiación solar. En general se recomiendan para el exterior colores claros.

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A CORDOBA le corresponde una localización dentro de la Zona IIIa(seca): “templada cálida”, limitada por las isolíneas TEC (temperatura efectiva corregida) 24.6 ºC y 22.9º C.

CARACTERÍSTICAS DEL CLIMA DE LA CUIDAD Las ciudades producen las llamadas “islas Calientes”. En el periodo frío, la inercia térmica de las construcciones, la energía liberada por los sistemas de calefacción, por el tránsito vehicular y por los sistemas de iluminación contribuyen al aumento de la temperatura en la zona urbana, registrándose incrementos de hasta 3ºC comparados con zonas de baja densidad de edificación. En el periodo caliente, la presencia de edificaciones incrementa notablemente la superficie expuesta a la radiación solar, la que por la inercia térmica determina un notable aumento de la temperatura. Los vientos reducen su velocidad por la dificultad de circulación que determinan las edificaciones. Los vientos dominantes en Córdoba son: en el invierno del SUR con una velocidad media de 11,3 km/h, en el verano del NORESTE con una velocidad media de 11,0 km/h.

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La misma norma IRAM proporciona también una evaluación de las orientaciones favorables por zona bioambiental, correspondiendo a la zona de Córdoba, como las siguientes orientaciones como optimas: NONNEE.

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RECURSOS PARA EL ANALISIS CLIMATICO El climograma de Olgyay, con la grafica de las temperaturas medias máximas y mínimas y las humedades relativas (HR%) máximas y mínimas correspondientes nos permite ubicar las condiciones del clima exterior en CORDOBA y la “distancia” de esta hasta la mancha de la zona de confort. A través de la interpretación de estos datos podemos “leer” cuales son las estrategias a fijar para aproximarnos a la zona de confort interior a través de las envolventes y sus posibles variantes, que nos permitirán CEMMA - IAA - FAU - UNT

ESTACION:

CÓRDOBA AERO

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC

A través de la interpretación de estos datos podemos “leer” cuales son las estrategias a fijar para aproximarnos a la zona de confort interior a través de las envolventes y sus posibles variantes, que nos permitirán aprovechar la energía solar en épocas de déficit de energía térmica y eliminar el exceso de la misma en la época estival.

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aprovechar la energía solar en épocas de déficit de energía térmica y eliminar el exceso de la misma en la época estival.

CENTRO DE ESTUDIOS ENERGIA Y MEDIO AMBIENTE - IAA - FAU - UNT PROGRAMA PARA LA DETERMINACIÓN DEL DIAGRAMA DE OLGYAY

CÓRDOBA AERO

Temp. Máx. Prom. Anual: Temp. Mín. Prom. Anual: Temp. Media Prom. Anual:

ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL MAR [m]: 24,03 11,22 17,28

Humedad Relativa Máx. Prom. Anual: Humedad Relativa Mín. Prom. Anual: Humedad Relativa Media Promedio Anual:

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ESTACION

474 79,58 60,00 69,17

INGRESAR LOS VALORES INDICADOS EN LA TABLA INFERIOR TEMPER. HUMEDAD TEMPER. HUMEDAD TEMPER. HUMEDAD MINIMA RELATIVA MEDIA RELATIVA MAXIMA RELATIVA MESES MEDIA MAXIMA MEDIA MEDIA MINIMA ENE 17,40 79,00 23,50 72,00 29,30 65,00 FEB 16,70 88,00 22,40 75,00 28,50 64,00 MAR 15,00 87,00 20,40 77,00 26,60 70,00 ABR 11,70 86,00 17,20 77,00 24,20 70,00 MAY 8,10 80,00 13,80 72,00 20,90 64,00 JUN 4,60 83,00 10,40 71,00 17,90 62,00 JUL 4,00 79,00 10,00 70,00 17,50 61,00 AGO 6,00 74,00 12,50 63,00 20,20 55,00 SET 7,80 73,00 14,50 60,00 21,80 48,00 OCT 11,80 74,00 18,80 60,00 25,80 51,00 NOV 14,60 74,00 21,00 65,00 27,10 52,00 DIC 16,90 78,00 22,90 68,00 28,60 58,00 PROMED. 11,22 79,58 17,28 69,17 24,03 60,00

En las tablas se aprecian los valores de temperatura y humedad utilizados para realizar la grafica en el climograma de Olgyay.

Existen otras metodologías para aproximarse a las estrategias bioclimáticas como la propuesta por Givoni, donde se grafican idénticos parámetros del clima en estudio a los utilizados en el climograma de Olgyay, obteniendo asi estrategias posibles para lograr el acondicionamiento bioclimático.

AIRE ACONDICIONADO

VENTILACION

ALTA INERCIA ALTA INERCIA VENTILACION REFRIGERACION REFRIGERACION POR POR EVAPORACION EVAPORACION CONFORT TERMICO CALEFACCION CALEFACCION REFRIGERACION HUMIDIFICACION ALTA INERCIAS SOLAR PASIVA ARTIFICIAL POR TERMICA Y EVAPORACION CALEFACCION SOLAR

La carta seleccionada es adecuada para proporcionar estrategias bioclimáticas exclusivamente para proyectos residenciales. Para edificios

El programa permite graficar los datos de temperatura y humedad sobre la carta con el fin de visualizar la distribución de los datos climáticos a lo largo del año, además de calcular el porcentaje de horas al año en que cada estrategia bioclimática es más apropiada. El programa también utiliza datos de Normales Climatológicas. En los siguientes Links podras encontrar los programas que permiten realizar los diagramas de OLGYAY y de GIVONI: Laboratorio de Eficiencia Energética en Edificios – Universidade Federal de Santa Catarina www.labeee.ufsc.br 1) CENTRO DE ESTUDIOS ENERGIA Y MEDIO AMBIENTE - IAA - FAU – UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUCUMAN - Programa para la determinación del diagrama de Olgyay Realizado y cedido para su uso por DR.ARQ. G.E.GONZALO http://introduccionalatecnologiab.blogspot.com/p/software.html

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comerciales y de oficinas, este método no es apropiado ya que no considera el aumento del calor interno generado por los equipos instalados, por el tipo de ocupación y uso del edificio. En la carta fue integrado el método de Watson y Labs [1983], que usa los datos climáticos de las 8760 horas de un año típico (TRY).

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EMPEZAR A CONSIDERAR NUEVOS RUMBOS. Hoy, como siempre, la arquitectura “también” se expresa a través de obras en donde la mas vanguardista de las tecnologías, y donde la high tech no son indispensables. Tampoco estas son el único remedio para las realizaciones ineficientes e inadecuadas constituidas con los materiales mas elementales, tradicionales, probados y reconocidos en el ámbito de la construcción. Por lo tanto, es inevitable el reconocer la historia de los procesos y técnicas constructivas que se han empleado, reconociendo su capacidades de responder a las necesidades en su contexto histórico, comprendiendo profundamente sus principios básicos y los hechos o circunstancias que motivaron su empleo, los que seguramente a través del tiempo han variado y lo que ayer era una excelente respuesta a un problema especifico, hoy resulta obsoleta. La solución de la cubierta de techos sobre una losa de Hº Aº de la casa de la abuela en 1950 era excelente para los “REQUERIMIENTOS DE CONFORT ESPECÍFICOS DE LA ÉPOCA”, la misma cubierta en la actualidad es un elemento generador de patologías, tanto si hablamos de aquella de 1950 o de otra realizada idénticamente en la actualidad. ¿Que sucedió para que esto sea así?, básicamente cambiaron las solicitaciones a ese componente de la arquitectura a raíz de cambios en la forma de vida de la gente (cambios sociales, económicos, culturales) lo que nos obliga a repensar las que equivocadamente llamamos formas tradicionales de construir, entendiendo por tradicional lo suficientemente probado y experimentado para brindar soluciones eficientes a una problemática. Al cambiar el problema (p/ej.: las formas de uso de los espacios), necesariamente deben cambiar las soluciones. Una problemática que hoy no podemos dejar de abordar como arquitectos es el serio problema energético global y las consecuencias planetarias de su uso descontrolado. Tanto en su construcción como en su uso, en arquitectura contemporánea se consume un alto porcentaje de la energía de que disponen nuestras sociedades, y los que hacemos esa arquitectura no podemos hacernos los desentendidos. Hasta hace no mucho tiempo, el planteo de Eficiencia Energética no se considero de ninguna manera, pero de modo cada vez mas inminente los arquitectos deberán incorporar

Ramón Araujo Armero, en su libro LA ARQUITECTURA COMO TÉCNICA: comenta una frase que reafirma lo dicho, expresando: “La novedad será reconocer la importancia del diseño energético como uno de los ejes centrales de las nuevas tipologías”. Simultáneamente y en consonancia con este criterio, Luciano Dutra, Fernando Oscar Ruttkay Pereyra y Roberto Lamberts en su publicación “Eficiencia Energética en la Arquitectura” proponen la inminente mutación del clásico triangulo Vitruviano en un necesario cuadrilátero donde el nuevo vértice es ocupado por el concepto de “Eficiencia Energética”. Si analizamos las edificaciones de nuestros antepasados, podemos ver según la situación climática que se encontraban distintas alternativas pasivas para adecuar los ambientes interiores a condiciones ambientales mas aproximadas a la de confort. Así, recorriendo la historia vemos que hasta que el desarrollo tecnológico nos proporciono equipos para modificar y adecuar el clima interior de la arquitectura, casi siempre con un alto costo energético y su consiguiente contaminación, solo contábamos con el conocimiento pragmático construido a través de cientos de años y de la buena comprensión e interpretación de la situación del lugar donde debíamos trabajar. Hoy contamos con numerosa bibliografía y una gran experiencia en la ejecución de edificaciones para distintos usos, donde el “uso racional de la energía” es considerado de suma importancia, y donde efectivamente se logran resultados sorprendentes, pudiendo a muy bajo costo energético lograr condiciones de habitabilidad adecuadas.

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todos los recursos que les permitan tomar decisiones apropiadas al respecto.

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TABLA DE POSICION DEL SOL EN CORODBA - ARGENTINA Se incorpora la tabla de posición del sol, para verificar el asoleamiento. POSICION DEL SOL EN LA CIUDAD DE CORDOBA - ARGENTINA (Latitud 31°26´sur)

MAÑANA

HORAS

TARDE

MEDIODIA

05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00

SOLSTICIO DE VERANO

EQUINOCCIOS

21 DE DIC IEM BRE

21 DE M ARZO / 21 DE SEPTIEM BRE

AZIMUT

SOLSTICIO DE INVIERNO

AZIMUT

ALTURA

ALTURA

117° de N a E

2°

110° de N a E

11°

90° de N a E

0°

104° de N a E

23°

81° de N a E

96° de N a E

36°

90° de N a E

21 DE DIC IEM BRE

AZIMUT

ALTURA

12°

61° de N a E

0°

71° de N a E

26°

54° de N a E

9°

48°

61° de N a E

36°

45° de N a E

19°

83° de N a E

62°

49° de N a E

48°

31° de N a E

27°

63° de N a E

74°

26° de N a E

56°

17° de N a E

32°

0,00°

82°

0,00°

59°

0,00°

36°

63° de N a O

74°

26° de N a O

56°

17° de N a O

32°

83° de N a O

62°

49° de N a O

48°

31° de N a O

27°

90° de N a O

48°

61° de N a O

36°

45° de N a O

19°

96° de N a O

36°

71° de N a O

26°

54° de N a O

9°

104° de N a O

23°

81° de N a O

12°

61° de N a O

0°

110° de N a O

11°

90° de N a O

0°

117° de N a O

2°

LA TABLA DE POSICION DEL SOL CONSIDERA LA HORA SOLAR, LA HORA LEGAL ARGENTINA ESTA 1:15 HS ADELANTADA CON RESPECTO A LA HORA SOLAR EN NUESTRA CIUDAD DE CORDOBA

BLIOGRAFIA •

Análisis y gestión energética de edificios. Métodos, proyectos y sistemas de ahorro energético. Clark, W.H. Edit. Mc Graw Hill. Madrid 1998 I.S.B.N. 84-481-2102-3

•

Arquitectura bioclimática: en un entorno sostenible. NEILA, Fco. Javier. Madrid 2004 Edit. Munilla-Lería ISBN: 84-89150-64-8

•

Arquitectura y energía natural. SERRA FLORENSA, Rafael; COCH ROURA, Helena (2001) Barcelona: Edicions UPC, ISBN: 84-8301-497-1

•

Arquitectura y climas SERRA FLORENSA, Rafael. Barcelona: Editorial Gustavo Gili, S.A. 1998 ISBN: 84-252-1767-9.

Arquitectura bioclimática. Beatriz Garzón. Nobuko 2007.ISBN 9875840963, 9789875840966

•

COMO FUNCIONA UN EDIFICIO . Allen, Edward S.A. 1982

•

Manual de arquitectura bioclimatica Nobuko

•

ARQUITECTURA, BIOCLIMA Y ENERGÍA. Gonzalo, G. Ed. A, C. Chamaco. Tucumán. 1998.

•

Clima, Lugar Y Arquitectura: Manual De Diseño Bioclimático. Rafael Serra Florensa (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas) 1989 -ISBN: 8478340165. ISBN-13: 9788478340163.

Editorial Gustavo Gilli,

Gonzalo, Guillermo.

Ed.

Bibliografía de la cátedra de Introducción a la tecnología B accesible a través del Blog de la cátedra: http://introduccionalatecnologiab.blogspot.com

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