TRABAJO ACADEMICO - VIVIENDA BIOCLIMATICA PARA ZONA PERFIFERICA DE LA CIUDAD DE ABANCAY - JEFFHIE REYMONT APAZA VERA (UPN)

 

Criterios a considerar en el diseño de esta vivienda bioclimatica para una zona periférica de la Ciudad de Abancay:

- Mayor incidencia solar sin que haya terrenos altos que generen sombra, o en caso de estar a una altura elevada, no habrá vientos fuertes que impidan la recolección de calor para la noche.

- Pendiente mínima y orientación del lado con mayor área hacia el norte para aprovechar la mayor cantidad de energía térmica recibida

- La vivienda se encuentra al lado de un pequeño rio, relativamente cercano al terreno del cual Se puede sacar un pozo para el abastecimiento interno.

Uso del baño compartido seco – eco baño para evitar el exceso de consumo de agua,

También se mantienen los 3 ambientes separados por muros para su uso compartido

- Se mantiene el orden previamente dado respecto a la separación de ambientes de acuerdo a los sectores sociales, de servicio, íntimos y laborales, manteniendo como ambientes centrales por su alto uso, el baño familiar, cuarto de estudio, comedor y cocina

- También se ubicó los ambientes de mayor uso al norte para su respectiva ganancia solar a la par de escoger un diseño con un patio central

Cada ventana está ubicada para que permita una correcta iluminación y a la vez permita una ganancia solar pasiva mediante la recolección de calor a los pisos

Suelo elevado a 20cm, suelo del recibidor formado por piedra y el suelo interior por tierra compactada.

Inercia térmica:

Retención de calor por medio del espesor del muro, en este caso se usó un muro de 40cm de espesor que fácilmente retendrá el calor por 12 horas y en la noche cuando más se necesite

Captación solar:

Mediante un patio central, ya que no era necesario poner un invernadero en el caso de Abancay por todo lo estudiando anteriormente

Ganancia interna:

Sala comedor y cocina están juntas para que el calor que genere la cocina vaya principalmente al comedor cuando todos estén cenando.

 

SUSTENTO DE DISEÑO:

JEFFHIE REYMONT APAZA VERA

ESTUDIANTE DE LA CARRERA DE ARQUITECTURA

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE

  (UPN)

Gráfico de las proyecciones solares : Intiñan "La Ruta del Sol" Arq. Alfredo E. Mujica Yépez

Para orientar adecuadamente un proyecto es necesario conocer por  donde "viene" el sol en la bóveda celeste, el realidad  lo que aparentemente es el movimiento del sol, es en realidad el momento de nuestro planeta tierra en torno al sol, por eso  se le denomina " movimiento aparente del sol" (MAS)

En los textos de geometría solar hay muchas maneras de representar este movimiento mediante gráficos geométricos, lo observado en la práctica docente es que el estudiante muchas veces llega a confundirse  o no logra entender  la secuencia gráfica que tiene que hacer para obtener finalmente un diagrama que le será útil en su diseño.

Para facilitar las cosas y lograr que el estudiante entienda mejor este movimiento y pueda aplicarlo a sus proyectos, se ha propuesto este ábaco que se puede ensamblar y utilizar de modo más sencillo. En primer término se muestran 3 partes:

1. Diagrama base, que se debe imprimir a color y pegarse sobre un cartón o base rígida, otra opción práctica es imprimir en papel auto adhesivo y ad herirlo a la base rígida.  En este diagrama se observan las diferentes latitudes desde  0° a 90° en los hemisferios norte y sur, se indica también los períodos del día y la noche, siendo esta ultima sombreada para recordarnos la ausencia de luz solar. Y finalmente se tiene las tres zonas en las que se divide el planeta a nivel de clima y temperatura. Así se tiene:

a.- Zona cálida intertropical ( en amarillo)  entre 0° y 23.27° al norte y sur, donde tenemos al sol muy alto que se desplaza entre el norte y sur y por lo tanto debemos tener especial cuidado en los techos y pisos donde el sol caerá directamente.

b.- Zona templada subtropical ( en verde) entre 23.27° y 66.55°, al norte y sur, donde se tienen muy marcadas las 4 estaciones del año, el sol está mayormente  en el sur si es el hemisferio norte y en el norte si es hemisferio sur. En este caso se debe tener en cuenta que el sol es mas bajo y calienta los muros y los techos, cuanto mas alejado este el lugar  del ecuador, más bajo estará el sol y mas cuidado se deberá tener en los muros.

c.- Zona fría polar ( en celeste) entre 66.55° y 90°,al norte y al sur, donde se tienen días enteros con luz solar y días enteros sin ella ( noche) , el sol esta siempre muy bajo y se debe pensar básicamente en  los muros. Los lugares cuanto mas alejados estén del ecuador tendrán mayor tiempo de día en verano y mayor tiempo de noche en invierno. En los polos se tiene 6 meses de día y seis meses de noche.

2. Diagrama complementario, que se debe imprimir sobre  un papel transparente o mica, se trata de la trayectoria solar en los solsticios y equinoccios, así como en los meses intermedios,  las líneas verticales representan el movimiento aparente del sol  en un día típico de cada mes (los días 21). Las líneas transversales representan las horas del día para poder ubicar  la posición del sol a una hora en especial. 

Estos dos diagramas una vez impresos como se indica debe unirse, sobre el diagrama base se debe colocar centrado el diagrama complementario, se debe perforar el centro y colocar un chinche de dos patas denominado mariposa, las dos patas deben abrirse  para sujetar ambos diagramas,  el diagrama transparente debe girar sin dificultad sobre el diagrama base.

3. Diagrama de Proyección, que se debe imprimir sobre papel normal en negro y blanco, este diagrama servirá para hacer el gráfico del movimiento aparente del sol de cualquier lugar del planeta. Sobre este diagrama están indicadas en líneas horizontales las horas en los solsticios (lineas continuas) y equinoccios (líneas segmentadas), así como los ángulos azimutales en torno al centro y los ángulos verticales en círculos concéntricos.

En el próximo numero estaremos explicando como se utiliza este instrumento. Es necesario bajar los archivos en PDF para  luego imprimirlos y realizar la unión como se indicó para  tenerlo listo para aprender a utilizarlo.

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Evaluación y Diseño de Dispositivos de Control Solar Dr. Víctor Fuentes Freixanet

1. Evaluación y Diseño de Dispositivos de Control Solar Presentación que acompaña a la lectura “Dispositivos de Control Solar” del Dr. Víctor Fuentes Freixanet

2. Un diagrama para cada aplicación: La aplicación práctica de cada tipo de gráfica solar varía dependiendo de lo que se pretende encontrar:  Cartesiana – determinar obstrucciones del contexto sobre la trayectoria solar  Ortogonal – estudios de sombra o penetración solar en los espacios (planos arquitectónicos)  Gnomónica – estudios sobre modelos físicos  Estereográfica y Polar - evaluación y diseño de dispositivos de control solar (permiten visualización directa del comportamiento del dispositivo sobre la ruta solar anual)

3. Dispositivos de control solar  Componentes a considerar:  Térmica  Lumínica  Ventilación  Control, no obstrucción “La principal estrategia de enfriamiento es el control solar, no se tendrá que enfriar algo que no se ha calentado”

4. Concepto General de Diseño  Forma, configuración y orientación  Orientación general del proyecto  Configuración compacta o dispersa  Ubicación esquemática de los espacios interiores por uso  Con atrio o patio central  De uno o varios niveles  Con alturas simples o dobles

5. Se pueden agrupar por:  Su posición respecto a los planos de fachada  Horizontales  Verticales  Mixtos La geometría solar nos dará los “ángulos de protección” pero el diseño dependerá de la creatividad del arquitecto

6. Horizontales 1. Alero, volado 2. Pórtico 3. Repisa 4. Persiana 5. Faldón 6. Pérgola 7. Toldo 8. Techo escudo o doble techo 5 6 7 8 1 2 3 4

7. Verticales 1. Pantalla 2. Partesol 3. Persiana 4. Muro doble o muro escudo 1 2 3 4

8. 1 2 Mixtos y combinados 1. Marcos 2. Celosías

9. Otros 1. Remetimiento de ventanas 2. Cambio de orientación de ventanas 3. Contraventanas 4. Nuevos acristalamientos 5. Cortinajes 6. Vegetación 1 2 3 4 5 6

10. Recomendaciones Generales

11. Tipos básicos de protecciones solares y su proyección de sombra

12. Método Gráfico: Para evaluar un dispositivo de control solar necesitamos:  Diagrama solar estereográfico para la latitud del sitio  Transportador solar o máscara de sombras  Tabla de temperaturas horarias en base a las normales climatológicas del sitio

13. Ejemplo de Análisis

14. Partesol derecho

15. Partesol izquierdo

16. Volado

17. Traslado de ángulos al transportador solar Partesol derecho Partesol izquierdo Volado

18. Si la ventana está orientada al Sur Los dispositivos de control están evitando el paso de los rayos solares en todas las áreas con color Transportador sobre gráfica solar:

19. El acceso que tendrá el sol será la sección amarilla de la trayectoria solar anual mostrada Orientación Sur

20. Orientación sur-este La protección de los partesoles no incide sobre la trayectoria solar de la grafica. El volado es el único que está protegiendo. Los partesoles podrían eliminarse y la protección sería la misma.

21. Temperaturas Horarias y Zona de Confort

22. Diseño de dispositivos Límites de protección necesarios: A qué hora y en qué meses es necesaria la protección. Para ello es necesario trasladar los datos de temperaturas horarias a la gráfica solar.

23. Esto nos indica las zonas frías (en azul) y de sobrecalentamiento (en naranja). Evidentemente tenemos que proteger las zonas calientes y permitir el asoleamiento en las frías Orientación sur-este

24. Orientación 15 ° hacia el sur-este Asoleamiento durante las tardes de invierno Zonas de sobrecalentamiento en fachada aumentaron Pero pueden ser bloqueadas por dispositivos de control solar. El punto crítico de diseño será el límite de la zona de sobrecalentamiento.

25. Decisiones de diseño A partir de éste punto se define el ángulo de protección necesario en el transportador de sombras.

26. Como se aprecia en la imagen, un ángulo de protección de 70° grados es suficiente para proteger a la ventana de la zona de sobrecalentamiento. Resultados

27. INSTRUCCIONES Actividad de práctica: Para su proyecto de DUA deberán diseñar al menos 3 ventanas con diferentes orientaciones cada uno. Es importante presentar un plano de ubicación de dichas ventanas en el proyecto total, tanto en planta como en fachada

28. Procedimiento:  1.Trasladar temperaturas horarias a la gráfica solar Límites de protección necesarios: Identificar: A qué hora y en qué meses es necesaria la protección. Para ello es necesario trasladar los datos de temperaturas horarias a la gráfica solar.

29. Diagrama o Gráfica Solar Estereográfica

30. Transportador de sombras  2. Alinear transportador solar sobre la gráfica de modo que coincidan ambos centros  3. Girar el transportador hasta encontrar la orientación del dispositivo analizado.

31. Para finalizar:  4. Encontrar las fechas y horarios con necesidad de protección solar  5. Se buscan los ángulos que cubren el período crítico y de todas las combinaciones de ángulos posibles que satisfacen la protección necesaria se selecciona la más conveniente desde todos los puntos de vista: estructural, constructivo, iluminación, ventilación, composición formal, etc.  6. Diseñar dispositivos sencillos o mixtos que cubran las necesidades mínimas (orientación, tamaño, dispositivos)

32. Tabla de temperaturas horarias para Culiacán, Sin.

33. Gráfica Solar de proyección estereográfica para Culiacán, Sin.

34. Gráfica Solar de proyección estereográfica para Culiacán, Sin.

35. Transportador o Máscara de Sombras

Las diapositivas pertenecen a la Docente Celia R. Gastelum quien las utiliza en sus clases  en la UAS, han sido realizadas con materiales impresos y digitales del Curso de especialización d ela UNAM

Celia R. Gastelum
Culiacán Area, México

Coordinadora del Laboratorio de Urbanismo y Medio Ambiente

Fuente de Información:
https://es.slideshare.net/celiaguga/s05b-evaluacin-de-dispositivos-de-control-solar