Bioclimatica AgrBBBB

Arq. Alejandro E. Gómez Ríos

No plantearse el ahorro energéticoes detenerse en el pasado

La energía mas limpia es la que no se consume

LA TIERRA… NUESTRA CASA GRANDE



EL CALENTAMIENTO GLOBAL… UNA REALIDAD


1982

1987

1997

DEGLACIACIÓN, NEVADO YANAMAREY-RECUAY

2004

DEGLACIACIÓN, NEVADO PASTORURI – PARQUE NACIONAL

HUASCARÁN

El Perú tiene 28 de los 32 climas quereconoce la Organización MeteorológicaMundial, se debe considerar, entonces,28 formas de enfrentar el problemaArquitectónico.

EL CLIMA EN EL PERU


El clima en la zona costera peruana se ve influenciadopor la presencia de:• La corriente Fría de Humboldt• El Anticiclón del Pacífico• La Cordillera de los Andes

EL CLIMA EN EL PERU


•El clima natural es un recurso que debe serexplotado para acceder al bienestar dentro de losedificios, especialmente en los países pobres.

•La arquitectura bioclimática tiene un enfoquecoherente y sostenible para manejar el ambiente ypuede ser fácilmente replicado por la gente local.

•Por esta razón, climatizar con el clima pareceser una práctica válida y adecuada para los paísesen desarrollo (Perú).

•Las prácticas bioclimáticas deben confrontarse yrecuperarse de los modernos métodos artificialesde control microclimático.

•Diseñar con el clima es ahorrar energía y no seagrede al medio ambiente.


EL CLIMA EN LA ARQUITECTURA

LA VIVIENDA Y SU COMPORTAMIENTO

Aire

Sol

Agua

Energía

Aguas Grisesy Negras

Aire Viciado

Calor

Radiación

Ciclo Energético


Ser Humano

Residuos Sólidos

DESAFIOS DEL FUTURO

•Aumento del consumo energético.

•Aumento del precio de la Energía.

•Concentración humana / Planeamiento urbano.

•Clima / Microclima / Isla de calor.

•Alteraciones climáticas /Protocolo de Kioto.

•Sistemas tecnológicos / Reglamentaciones.

•Diversificación Energética.



MAPA SOLAR MUNDIAL

Perú: 5.0 Kwh/m2

España: 1.10 Kwh/m2

EL SOL EN EL PERU

Atlas Solar del Perú

SENAMHI

2003

Radiación Solar en el Perú (promedio anual):

5 Kwh/m2 día 20 %




HEMISFERIO SUR - LIMA : -12º HEMISFERIO NORTE - PARIS : +48º

GEOMETRIA SOLAR


GEOMETRIA SOLAR – PUCALLPA (LAT -8°23’)

Junio Marzo Diciembre


ARQUITECTURASOLAR

ARQUITECTURA SOLAR


Todas las casas son solares...Unas casas disfrutan del Sol...Otras lo padecen..


LIMA (Jesús María)Latitud: 12º 05' S

Longitud: 77º 02' O

Altitud (m.s.n.m.): 110

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre

Temperaturas (ºC)

Máxima Absoluta 27.7 27.7 28.7 27.5 24.3 22.7 21.5 20.7 21.0 22.2 23.7 26.3

Máxima media 25.4 26.1 26.1 24.6 22.3 20.4 19.0 18.4 18.6 19.9 21.6 24.0

Media 22.3 22.9 22.7 21.3 19.4 18.2 16.9 16.4 16.3 17.3 18.9 21.0

Mínima media 20.0 20.4 20.2 18.9 17.2 16.5 15.3 14.8 14.7 15.4 16.9 18.7

Mínima Absoluta 18.5 19.2 19.0 17.1 15.6 14.6 13.7 13.5 13.8 14.2 15.4 17.0

Humedad Relativa (%)

Máxima media 93.4 92.9 92.0 92.7 93.0 92.6 90.7 93.3 94.1 93.1 88.0 89.5

Media 82.1 82.8 82.0 82.9 84.0 84.0 84.1 85.0 85.8 84.1 82.1 82.1

Mínima media 66.7 69.0 63.1 64.4 68.3 69.1 71.7 72.2 68.5 71.9 71.0 68.1

Horas de sol (horas)16.7 6.5 6.8 7.7 5.1 2.4 1.5 1.6 1.6 2.7 3.8 5.5

Precipitaciones (mm.) 20.6 0.6 0.5 0.6 0.5 0.8 1.6 2.9 2.1 1.0 0.9 0.5

Vientos más 07:00 hrs. C - 0 C - 0 C - 0 C - 0 C - 0 C - 0 C - 0 C - 0 C - 0 C - 0 C - 0 C - 0

frecuentes (m/s) 13:00 hrs. SO - 2 SO - 2 SO - 2 SO - 1 SO - 1 SO - 1 SO - 1 SO - 1 SO - 1 SO - 2 SO - 2 SO - 2

19:00 hrs. SE - 2 SE - 2 SE - 1 SE - 1 SE - 1 SE - 1 SE - 1 SE - 1 SE - 1 SE - 1 SE - 1 SE - 1

1 Horas de sol promedio por día.2 Cantidad mensual acumulada.

Nota: Los datos presentados no han sido obtenidos de fuentes oficiales. Su utilización debe ser únicamente para f ines académicos.

CLIMATOLOGÍA DE LIMA


CLIMATOLOGÍA DE PUCALLPA



EDIFICIOS MIRAFLORINOSCAFÉ 21 - MIRAFLORES

MAL USO DEL VIDRIO EN TRÓPICO (LIMA)


EDIFICIOS EN BARRANCO Y SAN ISIDRO

MAL USO DEL VIDRIO EN TRÓPICO (LIMA)


Arquitecturay Calles en Pucallpa…Todas las formasTodos los climas?

ARQUITECTURA “MODERNA”



EL VIDRIO EN ARQUITECTURA


EL VIDRIO EN ARQUITECTURA PROBLEMA


EL VIDRIO EN ARQUITECTURA SOLUCION


EL VIDRIO EN ARQUITECTURA


EJEMPLOS DE ARQUITECTURA

“CENTRO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA APLICADA AL DESARROLLO SOSTENIBLE EN MOLINOS – JAUJA”



ILUMINACIÓN PRIMER PISOILUMINACIÓN SEGUNDO PISO

CONSUMO DE LUZ S/ 80.00 PROMEDIO

CONCEPTO:- DISEÑO BIOCLIMÁTICO- ILUMINACIÓN NATURAL- VENTILACIÓN NATURAL- AISLACIOÓN EN TECHOS

AHORROS:- 50% DE AHORRO POR USO ENERGÍAELÉCTRICA (COMPARADO A GASTOS DEVECINOS DEL CONDOMINIO)- EFICIENCIA ENERGÉTICA-MATRIZ A GAS PARA CALENTAR DEAGUA

ARQ. ALEJANDRO GÓMEZ RÍOSArq. Alejandro E. Gómez Ríos

Arq. Alejandro E. Gómez Ríos ARQ. ALEJANDRO GÓMEZ RÍOS

ARQ. ALEJANDRO GÓMEZ RÍOSArq. Alejandro E. Gómez Ríos





CONCEPTO:- DISEÑO BIOCLIMÁTICO- ILUMINACIÓN NATURAL- VENTILACIÓN NATURAL- AISLACIOÓN EN TECHOS

AHORROS:- 50% DE AHORRO POR USO ENERGÍAELÉCTRICA (COMPARADO A GASTOS DEVECINOS DEL CONDOMINIO)- EFICIENCIA ENERGÉTICA




CASO ARGENTINODesde hace años Argentina cuenta con un AtlasBioclimático, que le da posibilidades a losarquitectos de desarrollar la Arquitecturacorrecta para cada ciudad y ahorrar Energía y noagredir el medio ambiente.

Regionalización Bioclimática de la provincia de Buenos Aires

Normas Aprobadas y Estudios de Normas

11 Normas aprobadas

Nombre Título Publicación

IRAM 11549 Aislamiento térmico de edificios. Vocabulario. Thermal insulation in buildings. Vocabulary.

Cantidad de páginas: 26Estado: Vigente Fecha de entrada en vigencia: 4/12/2002

IRAM 11601

Aislamiento térmico de edificios. Métodos de cálculo. Propiedades térmicas de los componentes y elementos de construcción en régimen estacionario. Thermal insulation of building - Calculation method. Thermical properties of construction components and elements in steady-state.


IRAM 11603 Acondicionamiento térmico de edificios. Clasificación bioambiental de la República Argentina.


IRAM 11604

Aislamiento térmico de edificios. Verificación de sus condiciones higrotérmicas. Ahorro de energía en calefacción. Coeficiente volumétrico G de pérdidas de calor. Cálculo y valores límites. Thermal insulation in buildings. Verification of their hygrothermical conditions. Saving heating energy. Volumetric coefficient of heat loss G. Calculation and limit values.


IRAM 11605 Acondicionamiento térmico de edificios. Condiciones de habitabilidad en edificios. Valores máximos de transmitancia térmica en cerramientos opacos.


IRAM 11625

Aislamiento térmico de edificios. Verificación de sus condiciones higrotérmicas. Verificación del riesgo de condensación de vapor de agua superficial e intersticial en los paños centrales de muros exteriores, pisos y techos de edificios en general. Thermal isolation of building. Verification of their hygrothermical conditions. Verification of condensation risk of superficial and interstitial water vapor in the central cloths of external walls, floors and roofs of building in general.


IRAM 11630

Aislamiento térmico de edificios. Verificación de sus condiciones higrotérmicas. Verificación del riesgo de condensación de vapor de agua superficial e intersticial en puntos singulares de muros exteriores, pisos y techos de edificios en general. Thermal isolation of building. Verification of their hygrothermical conditions. Verification of condensation risk of superficial and interstitial water vapor in singular points of external walls, floors and roofs of building in general.


IRAM 11658-1

Aislamiento térmico de edificios. Puentes térmicos. Parte 1: Cálculo de flujos de calor en edificios. Método para el desarrollo de modelos. Thermal insulation of building. Thermal bridges. Part 1: Calculation of heat flux in building. Method for development of models.


IRAM 11658-2

Aislamiento térmico de edificios. Puentes térmicos. Parte 2: Procedimiento para la validación de los métodos de cálculo de gran exactitud. Thermal insulation of building. Thermal bridges. Part 2: Procedure for the validation for great correctness calculation method.


IRAM 11659-1

Aislamiento térmico de edificios. Verificación de sus condiciones higrotérmicas. Ahorro de energía en refrigeración. Parte 1: Vocabulario, definiciones, tablas y datos para determinar la carga térmica de refrigeración. Thermal insulation of building. Verification of their hygrothermical conditions. Saving refrigeration energy. Part 1: Vocabulary, definitions, charts and data for determining the refrigeration thermical load.


IRAM 11659-2

Acondicionamiento térmico de edificios. Verificación de sus condiciones higrotérmicas. Ahorro de energía en refrigeración. Parte 2: Edificios para viviendas. Thermal conditioning of buildings. Verification of the higrothermical conditions. Saving refrigeration energy. Part 2: Buildings for living.




Zonificación climáticohabitacional de Chile

NCH 1079

CASO CHILENO


Sistemas solares convectivos

CASO CHILENOCHILE. MINISTERIO DE LA VIVIENDA Y URBANISMO. Manual de aplicación reglamentación térmica: Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones [monografías]. Santiago, Chile : MINVU, 2000, mayo. 36p, Solicitar como: 693.832 C535

CAMPOS, JOSÉ PEDRO ; SÁNCHEZ, CAMILO. Preparación de reglamento y normativa de certificación de edificios de la República de Chile y programa de Cálculo para la Certificación de Comportamiento Térmico para Edificios de Chile [monografías]. 1a ed. Santiago, Chile : MINVU, 2002, junio. 4 v. + 1 CD,

Solicitar como: 693.832

CAMPOS RIVAS, JOSÉ PEDRO. Normalización de materiales de construcción : Legislación Térmica [videos]. Santiago, Chile : CCHC, 1997. 1 cassette VHS, color: 84 min (Conferencias Tecnológicas (Cámara Chilena de la Construcción) : 1997), Solicitar como: V00246


CASO BRASILEÑO


CASO BRASILEÑO


CASO BRASILEÑO


CASO BRASILEÑO


CASO BRASILEÑO


CASO BRASILEÑO


CASO BRASILEÑO


CASO COSTA RICA


La Comunidad Europea ha cambiado en conjunto sus normas de construcción, en procura de realizar promoción de la Arquitectura Bioclimática, para el ahorro energético y la no agresión al medio ambiente.

•Urbanismo medioambiental y Bioclimático. Ordenanzas Ecológicas: Plan de viviendas bioclimáticas.

•Programa ALTENER II, para planificación municipal y Nacional con normas bioclimáticas.

•Green Paper 2003, para normas bioclimáticas.

•Programa E4, agua caliente.

•Programa E3, eficiencia energética en edificios.

•Directiva Europea sobre desempeño energético de Edificios. 2006 (Mejora de requisitos térmicos).

•Uso de Energía Solar obligatorias. 2006.

•Reglamentación de la certificación de viviendas. (Promoción del Ahorro Energético).

CASO COMUNIDAD EUROPEA

ALEMANIA



ALEMANIA

ALEMANIA



List of Policy Tools included in the study on evaluation of policy instruments for reducing energy consumption and greenhouse gas emissions from buildings:

Control and regulatory instruments

Economic and market-based instruments

Fiscal instruments and incentives

Support, information and voluntary action

- Appliance standards- Building codes- Mandatory labelling and certification programs- Procurement regulations- Energy efficiency obligations and quotas- Demand-side management programs

- Energy performance contracting-Cooperative procurement- Energy efficiency certificate schemes- Kyoto protocol flexible mechanisms

- Taxation (on CO2 or household fuels)- Tax exemptions/ reductions-Public benefit charges- Capital subsidies, grants, subsidized loans

-Voluntary certification and labelling-Voluntary and negotiated agreements-Public leadership programs-Awareness raising, education, information campaigns-Mandatory audit and energy management requirement-Detailed billing and disclosure programs

Division of Technology, Industry and Economics - Division Technologie, Industrie et Economie - División de tecnologia, industria y


CAPITULO II

Políticas de Vivienda

2.6 Líneas de Acción Programática

2.6.4 Innovación Tecnológica

b. Tomar en cuenta la diversidad geográfica, climática ycultural que caracteriza nuestro país en los procesos dediseño y construcción de vivienda nueva y de mejoramientohabitacional. Las soluciones habitacionales deberáninvitar, cuando sea posible, al crecimiento progresivo omovilidad habitacional, con la posible generación de unmercado secundario de viviendas.

PLAN NACIONAL DE VIVIENDA 2006 – 2015

“VIVIENDAS PARA TODOS”


NORMA PERUANA

•Se debe trabajar interdisciplinariamente entre variasentidades y profesionales.

•La variedad climática debe ser uno de los indicadorespara formular la norma bioclimática que se hacenecesaria, para cada región.

•Se debe hacer un mapa bioclimático del Perú.

•La geometría solar debe aplicarse para diseñarcorrectamente la vivienda (arquitectura solar pasiva), laBioclimática pasiva permitirá ahorrar energía.

•Aplicar cuadros de confort para establecer estrategiasde diseño coherentes con el lugar a diseñar.

•Preparar softwares para balance térmico, de forma tal,que el confort térmico interior garantice el ahorroenergético.

•Analizar legislación regional para conocer cómo hanimplementado sus normas esos países.


•Los materiales constructivos deben tener certificaciones sobre sus comportamientos termo - físicos y acústicos.

•Usar normas de confort internacionales que permitan establecer la norma peruana.

•Tener como norte el tema del ahorro energético y la diversificación energética (Norma Solar Peruana).

•Aplicar sistemas pasivos de climatización natural en el desarrollo arquitectónico en el Perú, sobre todo en las edificaciones de interés social, para que no tengan después gastos de acondicionamiento artificial.

•La norma bioclimática contribuirá al ahorro energético, a mitigar el cambio climático y a no impactar negativamente en el medio ambiente.

NORMA PERUANA


Hacia una Norma Bioclimática y de

Eficiencia Energética (EE) en las Edificaciones


PAÍSES EN DESARROLLO Y CO2


SITUACIÓN ACTUAL

Hemisferio Sur - Lima : -12º Hemisferio Norte - París : +48º


SITUACIÓN ACTUAL


• Sector residencial, comercial y público: 2do. Más consumidor (32%) en el 2006.

• Respecto a 2005: 2,2% de incremento.

Fuente: Balance Nacional de Energía 2006, MINEM

SITUACIÓN ACTUAL


SITUACIÓN ACTUAL

• Emisiones de CO2: 3er. Lugar.

Fuente: Balance Nacional de Energía 2006, MINEM


• Emisiones de CH4: 3er. Lugar.


SITUACIÓN ACTUAL

• Emisiones de particulados: 1er. Lugar.


SITUACIÓN ACTUAL

• Reglamento Nacional de Edificaciones no contempla EE ni medio ambiente.

• No existe legislación ni normatividad.

• Tenemos 28 tipos de climas. Pero se diseña y construye sin tomar en cuenta el clima.

• Los planes de vivienda no están concebidos con elementos de confort térmico ni eficiencia energética.


SITUACIÓN ACTUAL

• Pasamos casi el 90% del tiempo en el interior de construcciones (viviendas, edificios, comercios, etc.)

• Las edificaciones son responsables de:

– 36% del uso total de la energía.

– 65% del consumo de electricidad.

– 30% de las emisiones de GEI.

– 30% del uso de materias primas.

– 30% de los residuos.

– 12% del uso del agua potable.

¿PORQUÉ UNA NORMA?


• El clima natural es un recurso quedebe ser explotado para acceder albienestar dentro de los edificios,especialmente en países en desarrollo.

• La arquitectura bioclimática tiene unenfoque coherente y sostenible paramanejar el ambiente y puede ser fácilmente

replicado por la gente local.


• Las prácticas bioclimáticas debenrecuperarse vs. Los modernos métodosartificiales de control microclimático.

• Climatizar con el clima parece ser unapráctica válida y adecuada para países endesarrollo (Perú).

• Diseñar con el clima es ahorrar energía yde esa forma no se impacta negativa-menteal ambiente. La variedad climática es unafortaleza.



• Agenda 21 en construcción sostenible: enlace entre el concepto global de desarrollo sostenible y el sector construcción. Los retos de la CS son:

– Gestión y organización del proyecto constructivo.

– Optimización del espacio a construir.

– Consumo de recursos.

– Sociedad, cultura y economía.



• D. S. 053-2007-em (23/10/07): reglamento de la ley depromoción del uso eficiente de la energía, título III“6.3.E. Coordina con el MVCS la incorporación decriterios de UEE en el reglamento nacional deedificaciones, de acuerdo a las zonas geográficas yclimatológicas del país”.



• Plan nacional de vivienda 2006-2015“Vivienda para todos”: capítulo 2“2.6.4.B. Tomar en cuenta la diversidadgeográfica, climática y cultural quecaracteriza nuestro país en los procesosde diseño y construcción de vivienda nuevay de mejoramiento habitacional …”



BENEFICIOS DE CONSTRUIR EFICIENTEMENTE• ECONÓMICOS:

– Reduce costos de inversión.

– Reduce gastos de operación ymantenimiento para usuarios.

– Da valor agregado al edificio.

– Mejora productividad y satisfacción deusuarios.

• AMBIENTALES:

– Amplia y protege hábitats naturales.

– Mejora calidad de aire y agua.

– Reduce residuos sólidos.

– Conserva recursos naturales.

– Disminuye emisión de GEI.

• SALUD Y SOCIAL:

– Mejora ambiente térmico y acústico.

– Aumenta confort y salud de usuarios.

– Contribuye a salud, estética yvitalidad de la comunidad.


INDICADORES DE COSTO-BENEFICIO

• COSTO:

– Incremento promedio en el costo deedificación: 2% del presupuesto total.

• BENEFICIOS TANGIBLES:

– Reducción promedio del consumo deenergía: 28%

– Reducción promedio de lacontaminación: 36% como bonos decarbono promedio de 5.00US$/tonelada de CO2, se estaríaganando un promedio de 12,70 US$/m2)


• BENEFICIOS TANGIBLES (CONT.):

– Reducción promedio del consumo deagua: 30% (interiores), 50% (jardines)

– Reducción promedio de generación deresiduos de la construcción: 69%

• BENEFICIOS INTANGIBLES:

– Valor agregado para el marketing deledificio.

– Incremento del valor de la propiedad.

– Mejora de la salud y bienestar de losusuarios. También productividad enoficinas.

– Gastos en energía de los usuarios sonvisiblemente menores.



• A nivel de país: el sector vivienda yconstrucción estaría cumpliendo concreces la política de eficienciaenergética que promueve el estado.

• El país estará al nivel de las exigenciasque generarán los tratados de librecomercio (TLCs) que demandan laeficiencia como parte de lacompetitividad.

• Se puede acceder a la cooperacióninternacional para proponer programas queimplementen instrumentos de políticas queimpulsen las edificaciones eficientes enel país.



ESQUEMA DE NORMA

1. Título 1: Propósito y objetivo.

2. Título 2: Glosario de términos yconceptos.

3. Título 3: Determinación derequerimientos para establecer unametodología de cálculo de EE enedificaciones. (Ver anexo Nº 1)

4. Título 4: Obligación de establecerestándares mínimos de EE enedificaciones y actualizarlosperiódicamente.


5. Título 5: Obligación de aplicarestándares de EE en edificios existentescuando sean remodelados, siempre ycuando existan criterios de costo-beneficio.

6. Título 6: Definición de las siguientesmedidas a tener en cuenta:

a) Definición de parámetros solares.

b) Utilización de fichas bioclimáticaspara cada lugar.

c) Mejoras en el diseño y orientación dela edificación.


ESQUEMA DE NORMA

6. Título 6: definición de las siguientes medidas a tener en cuenta (cont.):

d) Potencial de ahorro energético global (entre 20% y 30%)

e) Mejoras en la envolvente de la edificación.

f) Mejoras en los sistemas de agua caliente sanitaria (ACS)

g) Mejoras en la iluminación artificial.

h) Mejoras en el aire acondicionado (refrigeración y calefacción).


ESQUEMA DE NORMA

7. Título 7: Puesta en servicio de unsistema que asegure la certificación einspección por personal independiente ycalificado.

8. Título 8: Delegación al MVCS – DNC de laaplicación, actualización y monitoreo dela presente norma.

ESQUEMA DE NORMA


ANEXO Nº 1: DETERMINACIÓN DE REQUERIMIENTOSPARA ESTABLECER UNA METODOLOGÍA DE CÁLCULO DEEE EN EDIFICACIONES

1. Debe integrar los siguientes aspectos:

a) Ubicación y orientación de laedificación.

b) Uso de fichas bioclimáticas.

c) Manejo de ábacos solares paracálculos de obstrucciones y desoleamiento.

d) Aislamiento térmico (del esqueleto einstalaciones de la edificación)

e) Balance térmico de las edificaciones.

f) Instalaciones de agua calientesanitaria (ACS).

g) Instalaciones de aire acondicionado.

h) Sistemas de ventilación.

i) Sistemas de iluminación.

j) Sistemas de climatización natural.


ANEXO Nº 1 (CONT.)

2. Se debe tomar en cuenta en el cálculo,la influencia positiva de:

a) Sistemas solares y otros sistemas decalentamiento y electricidad basadosen energías renovables.

3. Las edificación deberán ser clasificadasen las siguientes categorías:

a) Casas unifamiliares de diversostipos.

b) Edificios de departamentos.

c) Oficinas.

d) Centros educativos.

e) Hospitales.


3. Las edificación deberán ser clasificadasen las siguientes categorías (cont.):

f) Hoteles y restaurantes.

g) Centros comerciales mayoristas yminoristas.

h) Edificaciones industriales.

i) Otros tipos de edificacionesconsumidoras de energía.


ANEXO Nº 1 (CONT.)

NECESIDADES: PARA ACOMPAÑAR LA NORMA

• Mapa bioclimático del Perú.

• Definición de cuadros de confort.

• Definición de parámetros solares.

• Definición de coeficientes detransmitancia térmica.

• Definición de criterios de diseño.

• Elaboración de fichasbioclimáticas.


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Bioclimatica AgrBBBB