diseÑo bioclimatico
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Diseño bioclimaticoTRANSCRIPT
1. Planificación Heliotérmica.2. Criterios de Confort.3. Gráfica de Olgyay.4. Datos de Clima.5. Temperatura.6. Humedad.7. Vientos.8. Fenómenos Especiales.9. Conclusiones.
Temas.
Diseño Bioclimático - Víctor Olgyay
Tecnologías Ambientales - UIA Torreón
1. Planificación Heliotérmica
Tecnologías Ambientales - UIA Torreón
InformaciónInformación
AnteproyectoAnteproyecto
Análisis y
estrategias
Análisis y
estrategias
Síntesis
y
diagnóstico
Síntesis
y
diagnóstico
Del clima y
geográficas
Del clima y
geográficas
De la
edificación y
del usuario
De la
edificación y
del usuarioRecomendaciones
de diseño
Recomendaciones
de diseño
Evaluación
térmica
Evaluación
térmica
AjustesAjustes
ProyectoProyecto
∞“El principal objetivo al proyectar un edificio, desde el punto de vista térmico, consiste en lograr un ambiente interior cuyas condiciones se encuentren próximas a las del confort utilizando al máximo las posibilidades naturales”.
Criterios de Confort.
1. Planificación Heliotérmica
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Factores que afectan el comportamiento térmico de una edificación:
∞Cambios cíclicos de las condiciones externas.∞Niveles de temperatura interior.∞Intercambio térmico entre objetos.
Comportamiento Térmico.
1. Planificación Heliotérmica
Tecnologías Ambientales - UIA Torreón
El procedimiento Arquitectónico consiste en:
∞Selección de fechas representativas de condiciones climáticas típicas anuales.∞Cálculo de temperatura sol-aire y transmisión de calor de la estructura.∞Evaluar condiciones mediante resultados obtenidos.
Método de Análisis.
1. Planificación Heliotérmica
Tecnologías Ambientales - UIA Torreón
Selección de Fehcas.
1. Planificación Heliotérmica
Tecnologías Ambientales - UIA Torreón
Isotermas
1. Planificación Heliotérmica
Tecnologías Ambientales - UIA Torreón
Líneas de igual temperatura
Líneas de amanecer y
ocaso
Asoleamiento
1. Planificación Heliotérmica
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Superficie horizontal
Fachada norte
Fachada sur
Fachadas oriente y poniente
Asoleamiento
1. Planificación Heliotérmica
Tecnologías Ambientales - UIA Torreón
W15
17
18
16
1314 128080
7070
6060
5050
8
11 109
6
7
4040
3030
2020
1010
N
E
semestre enero-junio
Requiere protección solar
Requiere aprovechamiento solar
H máx= 40.97º al sur del cenit en
Invierno
H máx= 87.97º al sur del cenit en
Verano
Asoleamiento
1. Planificación Heliotérmica
Tecnologías Ambientales - UIA Torreón
semestre julio-diciembre
Requiere protección solar
Requiere aprovechamiento solar
H máx= 40.97º al sur del cenit en
Invierno
H máx= 87.97º al sur del cenit en
Verano
13
16
17
18
1514
Junio
70
118012 10
60
50
7
98
Diciembre
Noviembre
Octubre
Septiembre
Agosto6
Julio
20
30
40
10
Vientos Dominantes
1. Planificación Heliotérmica
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ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Dirección
Frecuencia (%) (respectivamente)
60 15
40 7
34 20
40 18
51 17
48 16
57 15
32 30
42 21
36 13
41 17
50 6
Ene, feb, mar, abr, may, jun, jul, ago, sep, oct, nov, dic
Mar, abr, may, jun, jul, ago, sep
Ene, feb, oct, nov y dic
La gráfica presenta la dirección de los vientos más frecuentes y los meses en que se presentan
Transmisión de Calor en Materiales 21 de Enero
1. Planificación Heliotérmica
Tecnologías Ambientales - UIA Torreón
Transmisión de Calor en Materiales 21 de Julio
1. Planificación Heliotérmica
Tecnologías Ambientales - UIA Torreón
1. Planificación Heliotérmica
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Los materiales más comunes en la región son:
• Vidrio• Tabique denso (tabicón)• Concreto• Asfalto• Mortero cemento- arena• Adobe• Block hueco• Sistemas aislantes Características radioactivas de los materiales:
Acabados más usados en la región
Zona de Confort
2. Criterios de Confort
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∞Zona en la cual no se produce un sentimiento de incomodidad, similar a la zona de neutralidad térmica y varia según el individuo.
∞Factores que intervienen en la zona de Confort:∞Sexo.∞Edad.∞Ubicación Geográfica.
2. Criterios de Confort
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• Metabolismo (Intercambio de energía con el medio):
(M-W)±Co±C±R-E=0 R= Intercambio por radiaciónM= Energía metabólica C= Intercambio por conducción E= Evaporación (pérdidas) Co= Intercambio por convecciónW= Energía metabólica transformada en trabajo (pérdidas)
Termopreferendum = 24.2 ºCFisiológicos
5- Almacén
decalor
Balance de calor
PÉRDIDAS GANANCIAS
3. Gráfica de Olgyay
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Diagrama para exteriores
Temperatura de confort preferida Tp= 24.2ºc Condiciones al amanecer de cada mes
Condiciones después del medio día de cada mes.
*Modificada por Szokolay y
adaptada para La Laguna
H U M E D A D R E L A T I V A0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
AMBIENTE DE MÁXIMA RESISTENCIAHUMANA
65.554.543.532.52
POSIBLE INSOLACIÓN
CALOR SECOAMBIENTE
DIFÍCIL
HUMIDIFICACIÓN
TEMPERATURA DEL CUERPO
1.5 1.0
ZONA DE CONFORT
SOFOCACIÓNY BOCHORNO
POSIBLEDESMAYO
LÍNEA DE SOMBRA
AMBIENTE MUY HUMEDO
FRIO HUMEDO PENETRANTE
ENTUMECIMIENTO
TEMPERATURA DE CONGELAMIENTO
POSIBLE CONGELAMIENTO DE DEDOS Y PIES
FRIO CORTANTE
6210.50.30.23
70
140
210
280
350
420
490
RA
DIA
CIO
N
W /
m2
VE
NT
ILA
CIÓ
N
M /
S
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
grs. vapor / kg de aire seco 35º
40º
30º
25º
20º
15º
10º
5º
0º
-5º
-10º
45º
35º
40º
30º
25º
20º
15º
10º
5º
0º
-5º
-10º
45º
3. Gráfica de Olgyay
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19
14
15
16
17
18
19
20
21
6
7
8
9
10
11
12
13
ENE FEB ABRMAR MAY JUN NOVJUL AGO SEP OCT DIC
0
1
2
3
4
5
22
23
Condic ión: Frío Confort Cálido seco Cálido Seco
Requiere: Calentar Protec. Enfriamiento Evapor. ventilación Humidific. Solar Protec. Sol. P- S.
Frío ConfortCálido seco Cálido Seco
CalentarProtección
solarEnfriamientoEvaporación
VentilaciónProtec.Sol.
HumidificaciónProtec. Solar
REQUIERE:
CONDICIÓN:
Derivados del Diagrama Bioclimático de Olgyay
4. Datos de Clima
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Clima Histórico.
El clima es cálido seco, con lluvias escasas. Esto se
desprende de algunos datos como:
•Temperatura media anual de 22.1 ºC
Máxima promedio de 37ºC
Mínima promedio de 4ºC•Oscilación de temperatura media anual de 19.8 ºC•Humedad relativa media anual de 49 %•Precipitación total anual igual a 157.1 mm•w
Clima Histórico.
5. Datos de Temperatura
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-25.00
-15.00
-5.00
5.00
15.00
25.00
35.00
45.00
55.00
EN
E
FE
B
MA
R
AB
R
MA
Y
JUN
JUL
AG
O
SE
P
OC
T
NO
V
DIC
º C
meses
MÁXIMA EXTREMA
PROM. MÁXIMA
MEDIA
PROM. MÍNIMA
MÍNIMA EXTREMA
Clima Histórico.
6. Datos de Humedad.
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0
10
20
30
40
50
60
ENE MAR MAY JUL SEP NOV%
meses
7. Vientos
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A menor altura mayor velocidad en la superficie
Vientos dominantes
45 °
Sombra de vientoSombra de viento
PresiónPresión
DepresiónDepresión++--
RuidoRuidoCorriente aire fríoCorriente aire frío
SombraSombra
7. Vientos
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(+)
(-)
(-)
(-)
10
65
10
62
10
65
10
62
∞10
∞59
10
59
7. Vientos
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Lado largo
Lado corto
Ático ventilado
Lado largo
Lado corto
7. Vientos
Tecnologías Ambientales - UIA Torreón
Lado largo
Lado corto
Ático ventilado
Lado largo
Lado corto
8. Datos de Clima – Fenomenos Especiales
Tecnologías Ambientales - UIA Torreón
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
ANUAL
Lluvia apreciable .96 .96 .53 .92 1.72 3.64 4.10 5.25 4.35 2.50 1.10 1.67 27.70
Lluvia inapreciable
1.13 .53 .60 .64 1.86 1.92 2.58 2.85 1.60 1.53 1.00 1.42 17.66
Cielo despejado 14.89 16.06 15.74 14.82 17.35
16.42
11.21 12.07 13.33 17.81 18.96 15.66 184.32
Cielo Medio nublado
9.86 7.93 11.55 10.92 10.35 9.50 12.28 11.33 9.03 8.85 7.07 8.62 117.29
Cielo Nublado/cerrado
5.72 4.24 3.66 4.17 3.28 4.07 7.50 7.59 7.62 4.33 3.96 6.66 62.80
Rocío 0.34 0.20 0.07 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.21 0.40 0.03 1.25
Granizo 0.00 0.00 0.00 0.03 0.03 0.03 0.06 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.15
Helada 0.00 0.00 0.00 0.03 0.03 0.03 0.06 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.15
Tormenta eléctrica
0.03 0.00 0.00 0.27 0.37 0.58 0.58 0.64 0.07 0.07 0.00 0.03 2.64
Niebla 0.79 0.10 0.07 0.00 0.00 0.03 0.03 0.60 0.07 0.25 0.44 0.77 3.15
9. Conclusiones y Recomendaciones
Tecnologías Ambientales - UIA Torreón
Los objetivos primordiales de climatización natural durante todo el año, pueden reducirse a seis solamente:
•Optimizar la ventilación
•Reducir las ganancias de calor del exterior (resistencia térmica)
•Almacenar calor en la estructura durante el invierno (Inercia térmica)
•Calentar en invierno, ganancia solar directa
•Humidificar en verano
•Evitar el paso de calor a través de ventanas en verano
Análisis y Estrategias
9. Conclusiones y Recomendaciones
Tecnologías Ambientales - UIA Torreón
Temporada fría:Noviembre a enero
Amortiguar en interiores las diferencias térmicas exteriores entre el día y la noche (de más de 10 hrs. de retraso térmico)
Propiciar ganancias por radiación solar directa
Evitar ventilación del norte
9. Conclusiones y Recomendaciones
Tecnologías Ambientales - UIA Torreón
Temporada cálida-seca:Marzo a septiembre
Proteger del soleamiento directo
Optimizar la ventilación natural
Propiciar la humidificaciónAmortiguar en interiores las
diferencias térmicas exteriores entre el día y la noche
Propiciar el enfriamiento nocturno estructural
Reducir las ganancias de calor del exterior y el almacenamiento térmico de la estructura
9. Conclusiones y Recomendaciones
Tecnologías Ambientales - UIA Torreón
Temporada de transición:Febrero a octubre
Optimizar la ventilación natural durante el medio día
Proteger del asoleamiento directo alrededor del medio día
Almacenar calor en la estructura (retraso térmico)
9. Conclusiones y Recomendaciones
Tecnologías Ambientales - UIA Torreón
Orientación más favorable:La fachada principal hacia el sur y en el caso de la norte, los sistemas aplicarán en la fachada posterior (sur).Orientación de espacios:
Zona RequerimientosOrientación
recomendable
De día:CocinaTendederoLavaderoServicioComedorEstanciaUsos múltiples.De noche:RecámaraBañoGuardarropaAuxiliar:Cochera
SombraSol
SombraSombraSombraSombraSombra
SombraSolSol
Sombra
NO/N/NENO/NENO/NE
N/NO/NESE/S/SOSE/S/SOSE/S/SO
SE/S/SO NO/ENENO/ENE
NO/N/NE