“el clima de la luz y del sol” · 2014. 11. 21. · um facultad de arquitectura, diseño y...
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UM Facultad de Arquitectura, Diseño y Construcción • Diseño Bioclimático • Arq. Alfredo Iturriaga • Ing. Guillermo • Mir iam Villanueva
CENTRO DE INNOVACIÓN DE ARQUITECTURA • REGIÓN IX DE LA ARAUCANÍA • ZONA V • LATITUD 38º 42’ 53.76”
“El clima de la luz y del sol”
Un problema muy importante es el clima creado por la radiación solar, la cual puede iluminar un espacio pero además es capaz de transferirle energía calórica, la luz natural es la mejor manera de iluminar un espacio ya que proporciona una mayor luminiscencia al espacio en comparación con la iluminación artificial. Ya sea luz solar o artificial siempre proporciona energía calorífica a los cuerpos cercanos a el, lo cual también tenemos que tomar en cuenta al momento de diseñar un espacio, ya que el interior siempre tiene que estar confortable tomando en cuenta que el clima exterior está en constante cambio a lo largo del año, evitando en su totalidad el contacto directo con la superficies de los espacios.
Biomimética “Piel de Cebra”
La cebra es una especie que vive en climas cálidos, con pocas precipitaciones en el año como en la sabana y el desierto. La superficie rayada de las cebras les sirve como un sistema eficaz de control de la temperatura. Las rayas blancas reflejan la luz y absorben menos calor, mientras que las rayas negras al contrario absorben el calor y debido a la diferencia de presión entre el aire caliente y el frío de las distintas rayas se crea unas micro corrientes superficiales que en las cebras reduce la temperatura detectada hasta en 9 ºC.
Loseta Pasto Tierra
Sol Con Sistema 37.3 35.01 35.00
Sin Sistema 39.7 39.0 39.0
Sombra
Con Sistema No cambio de
temperatura
No cambio de
temperatura
No cambio de
temperatura
Sin Sistema No cambio de
temperatura
No cambio de
temperatura
No cambio de
temperatura
Conceptos Relevantes
Inercia Térmica: Es la capacidad que tienen los materiales de conservar la energía térmica recibida e ir liberándola progresivamente.
Masa Térmica: Es el valor de la capacidad potencial de almacenamiento de calor en un conjunto o sistema.
Resistencia Térmica: Representa la capacidad del material de oponerse al flujo del calor. En el caso de materiales homogéneos es la razón entre el espesor y la conductividad térmica del material; en materiales no homogéneos la resistencia es el inverso de la conductancia térmica..
Efecto Invernadero: Es el fenómeno por el cual determinados gases, que son componentes de la atmósfera terrestre, retienen parte de la energía que la superficie planetaria emite por haber sido calentada por la radiación solar.
Condensación: Paso de vapor de agua al estado líquido. Ocurre cuando para cierta humedad absoluta se alcanza la temperatura de rocío o cuando a cierta temperatura de bulbo seco se alcanza el 100% de humedad relativa (saturación).
Factor Solar: Es el cociente entre la radiación solar a incidencia normal que se introduce en el edificio a través del acristalamiento y la que se introduciría si el acristalamiento se sustituyese por un vano perfectamente transparente.
Captación – Acumulación – Distribución: Son los términos adoptados para definir los tres circuitos de una instalación solar.
Detalle constructivo de Loza y de Muro
Función de Día El color blanco refleja la luz impidiendo el calentamiento del espacio mientras que el negro absorbe y retiene parte de ese calor
Función de Noche El calor absorbido por el color negro y el ladrillo es liberado durante la noche y se eleva hacia la loza calentando el espacio.
Modelo de Entrega 2
CENTRO DE INNOVACIÓN DE ARQUITECTURA • REGIÓN IX DE LA ARAUCANÍA • ZONA V • LATITUD 38º 42’ 53.76”
Región IX de la Araucania Zona Térmica V Zona climática: Sur Interior (SI) Latitud 38º 42’ 53.76” Carta Solar 38º 15’
UM Facultad de Arquitectura, Diseño y Construcción • Diseño Bioclimático • Arq. Alfredo Iturriaga • Ing. Guillermo • Mir iam Villanueva
Planta Volumen 256 m3 Área 64m2 Factor Forma
Planta Volumen
275.56 m3 Área 68.89 m2
Factor Forma
λ Espesor E
(m)
R
(E / λ ) Rt
U (1 /
Rt)
Muro tipo 1 Durock de Yeso 0.25 0.015 0.06
0.12+0.06+2.5+0.05= 2.73 0.36 Fibra mineral 0.04 0.10 2.5
Muro tipo 2
Aplanado de
Yeso 0.25 0.015 0.06
0.12+0.06+0.24+0.05= 0.47 2.12
Ladrillo 0.50 0.12 0.24
Techo
Concreto
armado 1.60 0.10 0.062
0.09+0.062+2.5+0.04+0.05= 2.74 0.36 Fibra mineral 0.04 0.05 2.5
Tejado de barro 0.50 0.02 0.04
Piso
Concreto
armado 1.60 0.10 0.062
0.09+0.62+2.08+0.136+0.05= 2.97 0.33 Aire quieto 0.024 0.05 2.08
Madera 0.11 0.015 0.136
Puerta Madera 0.11 0.05 0.45 0.12+0.45+0.5= 1.07 0.93
ventana Vidrio 1.20 0.005 0.004 0.12+0.004+0.5= 0.624 1.60
Área
U
ponderad
o (Área x
U)
M1 Tipo 1 28 10.08
M1 Tipo 2 4 8.48
M2 Tipo 1 28 10.08
M2 Tipo 2 4 8.48
M3
Ventana 32 51.2
M4 Tipo 1 25.60 9.21
M4 Tipo 2 3.25 6.89
Puerta 3.15 2.92
Techo 64 23.04
U Total 130.38
𝐺𝑣1 =𝛴 𝑈 𝑥 𝑆
𝑉
𝐺𝑣1 =130.38
256
𝐺𝑣1 = 0.50
𝐺𝑣2 =𝛴 𝑈 𝑥 𝑆
𝑉+ 0.35𝑛
𝐺𝑣2 =130.38
256+ 0.35(2)
𝐺𝑣2 = 1.20
𝐺𝑎𝑐 =𝐺𝑣2 × 𝑉 × 24 × 𝐺𝐷
1000
𝐺𝑎𝑐 =1.20 × 256 × 24 × 1250
1000
𝐺𝑎𝑐 = 9216 kWh anual
9216 kWh anual × 860 kcal
= 7 925 760 Kcal anual
M1 M2
M3 M4
Parafina 10 000 kcal/lt
7 925 760
10.000= 792,57 𝑙𝑡𝑠 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙
Gas Natural 9000 kcal/m3
7 925 760
9000= 880.64 𝑚3 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙
Gas Licuado 12000 kcal/m3
7 925 760
12000= 660.48 𝑚3 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙
Leña Seca 4000 kcal/Kg
7 925 760
4.000= 1981,44 𝐾𝑔 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙
Diesel 12000kcal/Kg
7 925 760
12.000= 660,48 𝐾𝑔 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙
Electricidad 860 kcal/Kwh
7 925 760
860= 9216 𝐾𝑤ℎ 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
800000
900000
Categoría 1
Gasto Anual de Calefacción (CLP)
Parafina
G. Natural
G. Licuado
Leña seca
Diesel
Electricidad
Referente con juros de paja de 0.80m de espesor
Propuesta con los muros del sistema en base a la biomimética
El elemento a analizar es un Auditorio en la esquina del nivel uno