ESTRATEGIAS DE DISEÑO CLIMÁTICO Planificación de los entornos, integrar las ciudades en los entornos Necesidad de satisfacer unas buenas condiciones de habitabilidad realizando una integración del hombre urbano al entorno, la casa debe integrarse al lugar, al entorno y a la vida de sus habitantes. Yenni Mosquera Astaiza Yenni Mosquera Astaiza CONDICIONES AMBIENTALES MODELO ADAPTATIVO: Dentro de la vivienda Colombiana Diseñar un espacio en un conteiner ubicado en Armenia con una temperatura óptima para el usuario. ESTRATEGIA DE SOLUCIÓN: Confort en el espacio habitable DATOS: Latitud Longitud 4.53389 -75.68111 Tm: Temperatura Media Tmín: Temperatura Mínima Tmáx: Temperatura Máxima Tn: Temperatura Neutra Zc: Zona de Confort OBJETO DE ESTUDIO: CONTEINER (Cerramiento) MATERIAL DEL CONTEINER: Acero ESPESOR DEL MATERIAL (acero): 2.5 mm ESPESOR DEL MATERIAL en metros= 2mm / 1000 = 0.002 m CIUDAD UBICACIÓN: Armenia Tmáx=24ºC y 28ºC Tmín= 14 ºC y 16ºC Tm=21.9ºC TEMPERATURA NEUTRA: Tn= 17.6 + (Tm x 0.31) Tn= 17.6 + (21.9 x 0.31) Tn= 24.389 ºC PROPUESTA DE ADECUACIÓN Cubrir el conteiner internamente para crear una barrera aislante termo-acústica para que no ingrese sonido ni calor. 1) Polietileno expandido (Icopor). (Material más económico). 2) Tela asfáltica (Frescata). La elección se puede hacer por cuestión de presupuesto con el polietileno expandido. Internamente luego del polietileno expandido se cubre con drywall por estética. IMPLEMENTACIONES PARA TENER EN CUENTA Como es un espacio donde ingresan personas constantemente, el clima interno (24, 389ºC) va a tender a hacerse similar al exterior (21,9ºC), además de que por el calor de los cuerpos se puede calentar y generar humedad, para evitar ello se pueden colocar al interior ventiladores para renovar el aire y lámparas que den calor, de esta manera es posible controlar la temperatura interna. En el exterior el conteiner se ubicará sobre un mortero de cemento con altura de 15 a 20 cm, con una malla electro-solar (para evitar que se cuartee o reviente el cemento). Para evitar que los rayos del sol caigan directamente sobre el conteiner es colocarlo debajo de árboles o plantas que también ofrecen ambiente fresco. Otra solución si no hay árboles se pueden colocar jardines verticales o arbustos. La arquitectura en contenedores es una revolución implementada por los arquitectos llegando a convertirse en moda. Un contenedor es una caja compacta, robusta y resistente a los movimientos fuertes, fuego e inclemencias del tiempo, modular, apilable Se adecuara como una oficina de turismo en la ciudad de Armenia busca crear un aislamiento adecuado en búsqueda de obtener un confort interno Es por todo ello que se busca crear espacialmente sugerentes y capaces de adecuarse a múltiples usos. Basado en el concepto de diseño de las 3R (reutilizar, reciclar y reducir) tampoco necesitan de grandes excavaciones y su impacto sobre el lugar de emplazamiento es mínimo, haciendo a este sistema uno de los mas sustentables y ecológicos. Este sistema de grandes ladrillos "Lego" siempre necesito resolver el tema de su aislación térmica buscando un material que le proveyera de un altísimo coeficiente de aislamiento, que llenara el 100% de los intersticios para así evitar el paso de corrientes de aire en su interior, que se pegara en la cara interior del paramento exterior y que impida, gracias a su conformación de celda cerrada, la aparición de condensación interna en épocas de alta humedad y/o baja temperatura exterior. La Aislación Ecológica de Celulosa Proyectada es el producto justo para estas necesidades, ya que no solo las resuelve; sino que también le entrega al sistema una homogeneidad, confort y seguridad no ofrecida por ningún otro material. Si a esto le agregamos su capacidad de aislamiento acústico junto a la eliminación del sonido a hueco y/o anulación de la sensación de resonancia que habitualmente caracteriza a estos sistemas, hacemos realidad el sueño de obtener a mejor terminación que una obra de estas características puede demandarnos. https://www.youtube.com/watch?v=YeV5fESMCJs http://www.mimbrea.com/como-aislar-una-vivienda-de-contenedores-maritimos/ https://www.homify.es/libros_de_ideas/217491/como-convertir-un-contenedor-en-vivienda https://es.weatherspark.com/y/22417/Clima-promedio-en-Armenia-Colombia-durante-todo-el-a%C3%B1o https://is-arquitectura.com/arquitectura/contenedores/ https://pedrojhernandez.com/2014/03/08/ubicacion-y-micro-clima/ Entorno La plaza de la Alfalfa tiene su eje siguiendo la dirección noroeste-sureste. Está poblada por plataneras (Platanus orientalis) y naranjos (Citrus Aurantium), arbolado típico de Sevilla, que se adapta bien al clima, aguanta grandes podas y proporciona dos niveles de sombra hasta la zona habitable. La vegetación desempeña varios papeles, unos más eficazmente que otros: como indicador biológico de la presencia de contaminantes peligrosos, como instrumento que absorbe substancias contaminantes (0.979 gr. de polvo retenido en un intervalo de 15 días y por cada 100 gr. de hojas), como captador de microorganismos, además de los beneficios psicológicos y el control visual (evitando deslumbramientos). Figura 2:viviendas y soleamiento. Y por supuesto no podemos olvidar el control que la vegetación tiene sobre la radiación solar, ya que: Su transmisividad es muy baja (prácticamente nula) No refleja la radiación a otros espacios adyacentes. Permiten la evacuación del aire caliente, evitando la formación de bolsas térmicas. No se sobrecalientan por encima de la temperatura del aire debido a su capacidad de autorregulación. Los vientos encuentran una barrera en el carácter cerrado del casco histórico. A nivel inferior no hay excesiva permeabilidad al paso del aire. El diseño actual de esta plaza está enfocado hacia el uso del automóvil, el tráfico y el aparcamiento ocupan el espacio habitable de la plaza. Tipología Se trata de una plaza lineal en dirección sureste-noroeste. Atravesada por una importante vía de penetración al Casco Histórico donde confluyen varias calles tanto de tráfico peatonal como rodado. Dicha vía discurre por la plaza dejando a un lado un ensanche, que se convierte en fondo de saco invadido por los vehículos aparcados. Lenguaje La edificación, debido a los ensanches y alineaciones, es en su mayoría de principios del s. XX. Se alternan las viviendas unifamiliares con las plurifamiliares con una altura media de tres plantas más baja, donde por lo general, se instalan locales comerciales. Lo más destacado de sus fachadas son los balcones que se asoman a la plaza. Referido al mobiliario, destaca la ausencia de bancos, los bares de la zona disponen de mesas y sillas a modo de terraza, que, como los kioscos, y contenedores tanto de basuras como de vidrios pueblan la acera haciendo difícil el recorrido de la misma. La zona más favorecida por el soleamiento está invadida de aparcamientos de coches, de mesas de bares, contenedores de basura y de vidrios, etc. Y, a pesar de esto, en la plaza, aunque a duras penas, se desarrollan actividades comerciales, mercadillo de animales los domingos, se utiliza como lugar de encuentro, bares de juventud, paso de cofradías en Semana Santa, etc, lo que no hace sino resaltar la cualidad de ágora que aún sigue manteniendo este lugar desde el principio de su historia. En cuanto al soleamiento, en zonas urbanas consolidadas el principal problema es la falta de control sobre el mismo, debido a las sombras arrojadas de los edificios. Además, hay que añadir que en nuestra latitud los árboles pierden la hoja muy avanzado el invierno provocando que la radiación solar no alcance con facilidad la zona habitable. Propuesta La actuación debe incidir en que este espacio se destine al uso y disfrute del peatón y dé la posibilidad de desarrollar plenamente todas las actividades que en ella se vienen realizando (comercio, mercadillo de animales los domingos, lugar de estancia, paso de cofradías, etc.) con una mejor calidad ambiental. La solución consiste en peatonalizar la plaza, desviando el tráfico (sin que por ello tampoco se niegue la penetración rodada al casco en esta zona) y dotando a ésta de mobiliario urbano que en vez de impedir la circulación del peatón sea un complemento a ésta. El proyecto se erige como un símbolo de confort e innovación ubicado sobre la Avenida Centenario, uno de los sectores con más alta valorización del departamento. 1) Dibujar planta y sección a la misma escala. 2) Determinar azimut y altura con la Carta Solar para la fecha y hora. Azimut = 230º Altura = 31º. 3) A partir del norte trazar los 230º de azimut. 4) La recta A-B trasladarla al hueco indefinidamente. 5) Se traza la recta X-X’ en la sección. 6) A partir de X-X’ se traza la altura, 31º. 7) Trazar las rectas y-y’ y darán longitud de la sombra, y como consecuencia la del sol. d-d’ – d’’ 8) En la misma dirección de B-B’ se trazan en el interior a d-d’-d’’B) LOCALIZAR EL SOL EN LA CARTA SOLAR. Localizar el sol usando la carta solar significa buscar dos valores: azimut y altura. El azimut se mide desde el norte en el sentido de la manecilla del reloj; la altura se mide en función de los círculos concéntricos de la carta solar. Asoleamiento teórica 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 2. En Arquitectura se habla de asoleamiento cuando se trate la necesidad de permitir o impedir el ingreso del sol en espacios interiores o exteriores donde se busque alcanzar el CONFORT HIGROTÉRMICO. Temperatura entre 21 °C a 25 °C Humedad Relativa entre 20% a 75% Es cuando no tienen que intervenir los mecanismos termorreguladores del cuerpo para una actividad sedentaria y con una indumentaria ligera A S O L E A M I E N TOA S O L E A M I E N TO Humedad Relativa entre 20% a 75% Viento entre 0,25 a 0,50 m/seg Para poder lograr un asoleamiento adecuado es necesario conocer de GEOMETRÍA SOLAR para prever la cantidad de horas que estará asoleado un local mediante la radiación solar que pase a través de ventanas y otras superficies no opacas. 4. LATITUD La latitud geográfica de un punto sobre la superficie terrestre corresponde al ángulo entre el plano del Ecuador y una línea que une el centro de la Tierra con el punto considerado. Ecuador: lat. = 0° Polo Norte: lat. = +90° (hemisfério N = +) Polo Sur: lat. = -90° (hemisfério S = -) Trópico de Cáncer (+23,45°) sol vertical junio. Trópico de Capricornio (-23,45°) sol vertical diciembre.Trópico de Capricornio (23,45°) sol vertical diciembre. LONGITUD Determinada por los planos perpendiculares al Ecuador y que pasan por los polos N y S donde convergen. Una hora es igual a 15° de longitud (360° = 1 día o 24 hs entonces 1 hora = 360°/24hs = 15°) Para el diseño arquitectónico no es crítico, ya que los ángulos del sol y la radiación depende de hora solar. 5. 0° 90°270° AZIMUT - La ‘orientación del sol’ Distancia angular medida sobre el plano del horizonte (horizontal), a partir del meridiano del sitio (eje N-S). Azimut = 0° mediodía (hora solar) en el hemisferio sur Equinoccios: el sol sale azimut 90° (E) a las 6:00 hs (hora solar) se pone azimut 270° (O) a las 18:00 hs. 180° ALTITUD O ALTURA SOLAR Es el ángulo que forma la visual dirigida al sol con el plano del horizonte. En los equinoccios: ALT máx = 90° - LATITUD En el solsticio de verano: ALT máx= 90° - LAT + 23,45° En el solsticio de invierno: ALT máx = 90° - LAT - 23,45° Ejemplo: Morón, Bs. As., Arg. Lat: 34,65° Altura solar en Solsticio de verano: 90° - 34,65° + 23,45° = 78,80° Altura solar en Solsticio de invierno: 90° - 34,65° - 23,45° = 31,90° Altura solar en Equinoccios: 90° - 34,65° = 55,35° 21 de marzo / septiembre 21 de diciembre 21 de enero 6. Movimientos de la tierra Traslación terrestre 365,26 días 7. Eje terrestre: 23,45° Movimientos de la tierra Rotación terrestre 24 horas 8. Eje terrestre: 23,45° Solsticio de Invierno Equinoccio de Otoño Movimientos de la tierra Solsticio de Verano Equinoccio de Primavera Latitud 34,65° S 9. Eje terrestre: 23,45° Solsticio de Invierno Equinoccio de Otoño Movimientos de la tierra Solsticio de Verano Equinoccio de Primavera Latitud 34,65° S 10. Solsticio de Verano – 21 de Diciembre 78,80 ° = Altura máx. Verano 11. Eje terrestre: 23,45° Solsticio de Invierno Equinoccio de Otoño Movimientos de la tierra Solsticio de Verano Equinoccio de Primavera Latitud 34,65° S 12. Solsticio de Invierno – 21 de Junio 31,90 ° = Altura máx. Invierno 13. Introducción a la Arquitectura – 2.016 Cátedra arqª Marcela Kral PAUTAS Y ESTRATEGIAS DE DISEÑO BIOAMBIENTAL 14. La forma edilicia debe lograr la mayor cantidad de superficies bien orientadas. GANANCIA SOLAR Orientación de superficies Este Norte Oeste 15. La definición del tamaño de aventanamientos se debe corresponder con las características de las distintas orientaciones. GANANCIA SOLAR Tamaño y Ubicación de aventanamientos Este Norte Oeste 16. La volumetría puede limitar o condicionar el asoleamiento en superficies captadoras. GANANCIA SOLAR Disposición volumétrica Controlar las sombras arrojadas por el propio edificio y el entorno 17. A mayor compacidad menor pérdida y/o ganancia de energía a través de la envolvente. CONTROL DE PÉRDIDAS Nivel de Compacidad 18. A menor complejidad volumétrica, menor cantidad de puentes térmicos. CONTROL DE PÉRDIDAS Puentes Térmicos 19. Lo mismo que ocurre en planta, sucede en corte. CONTROL DE PÉRDIDAS Puentes Térmicos 20. A mayor superficie de aberturas bien orientadas, mayor captación pero también mayor pérdida de energía. CONTROL DE PÉRDIDAS Nivel de Aislación 21. CONTROL DE PÉRDIDAS Diseño de la envolvente 22. NN 23. Este Norte Sur Oeste 24. NN Norte Sur Este Oeste 25. Solsticio de Verano Amanecer La radiación ultravioleta ayuda a matar ácaros y otros microorganismos OesteEste Amanecer Sol “sanitario” 26. NN Norte Sur Este Oeste 23. 27. Solsticio de Verano 78,80° Ingresa el sol “caliente” de verano por lo me aumenta la Efecto Invernadero Norte verano por lo me aumenta la temperatura interior y debo utilizar más energía para poder lograr el confort higrotérmico 24. 28. Solsticio de Verano 78,80° Protección solar del Norte mediante Parasoles Horizontales o aleros Confort Higrotérmico Norte 25. 29. NN Norte Sur Este Oeste 26. 30. Solsticio de Verano Atardecer OesteEste Atardecer 27. 31. Solsticio de Verano Atardecer Protección solar del Oeste mediante Parasoles Verticales Ángulo más horizontal OesteEste Atardecer 28. 32. Solsticio de Verano Atardecer Protección solar del Oeste mediante Vegetación con hojas caducas Ángulo más horizontal OesteEste Atardecer 29. 34. Solsticio de Invierno 31,90° Permitir que ingresen los rayos del Sol de invierno Norte 30. 37. Solsticio de Invierno Atardecer Protección solar del Oeste mediante Vegetación con hojas caducas Ángulo más horizontal OesteEste Atardecer 31. 38. Ángulo recto (90°) Equinoccio de Otoño / Primavera 34,65°55,35° Mayor incidencia solar en todo el año Norte / Oeste 32. 39. Elementos Horizontales - Parasoles horizontales - Voladizos - Pérgolas - Galerías - Vegetación Protección Solar al Norte Protección Solar al Oeste Incidencia solar Vertical al Oeste Elementos Verticales Parasoles verticales - Vegetación con hojas caducas Incidencia solar Horizontal Introducción La arquitectura bioclimática puede definirse como la arquitectura diseñada sabiamente para lograr un máximo confort dentro del edificio con el mínimo gasto energético. Para ello aprovecha las condiciones climáticas de su entorno, transformando los elementos climáticos externos en confort interno gracias a un diseño inteligente. Si en algunas épocas del año fuese necesario un aporte energético extra, se recurriría si fuese posible a las fuentes de energía renovables. A igualdad de confort la mejor solución es la simple y si además es sana para el planeta, mejor. A esta simplicidad se llega a través del conocimiento y la buena utilización de los elementos reguladores del clima y de las energías renovables. más mucho Durante la fase de diseño del edificio es importante contemplar todos los elementos en su conjunto: estructuras, cerramientos, instalaciones, revestimientos, etc., dado que carece de sentido conseguir un ahorro energético en determinada zona y tener pérdidas de calor en otra. La gran mayoría de los edificios construidos actualmente suplen su pésimo diseño bioclimático con enormes consumos energéticos de calefacción y acondicionamiento de aire. El diseño de un edificio debe hacerse globalmente de modo que sus diferentes elementos compongan un todo armónico: estructuras, instalaciones, cerramientos, captación solar, caldeo, protección y acondicionamiento acústico, lumínico, cerramientos, orientación, diseño del entorno, etc. de modo que cada elemento cumpla una misión bioclimática a la par que funcional.
