Sistemas de Climatizacion Natural

TECNOLOGIA CONSTRUCTIVA IV

Ciclo 2011 I

Profesor: Arq. Csar Moncloa

TEMA: Sistemas de climatizacin natural

SISTEMAS DE CLIMATIZACION NATURAL

AUMENTAR LA TEMPERATURA DISMINUIR LA TEMPERATURA

1. CAPTACION:

1.1 DIRECTA 1.2 INDIRECTA 1.3 SEMI DIRECTA

2. ACUMULACION :

2.1 POR FACHADA 2.2 POR CUBIERTA2.3 POR SUELO

3. SISTEMAS DE INERCIA :

3.1 SUBTERRANEOS3.2 EN INTERIORES3.3 EN CUBIERTAS

1. PROTECCION DE LA RADIACION SOLAR.

1.1 ESPACIOS INTERMEDIOS1.2 ELEMENTOS PROTECTORES DE LA PIEL

2. REDUCCION GANANCIAS EXTERNAS.

2.1 POR INERCIA TERMICA2.2 POR FORMA

3. REDUCCION GANANCIAS INTERNAS.

AUMENTAR LA TEMPERATURA


1.1 CAPTACION DIRECTA

1.2 CAPTACION INDIRECTA

SUPERFICIE DEL VIDRIO TRANSPARENCIA DEL VIDRIO ANGULO DE INCIDENCIA LA CARPINTERIA GRADO DE LIMPIEZA EXELENTES CONDUCTORES DEL

CALOR

INERCIA TERMICA ELEMENTOS OPACOS Y OSCUROS VOLUMEN COMPACTO REDUCCION DE INFILTRACIONES Y PUENTES

TERMICOS

Captacin, Acumulacin, Sist. de Inercia Directa, Indirecta, Semi indirecta



Se recomienda el uso de aislamiento mvil en las aberturas, para mejorar el aislamiento nocturno


ANGULO DE INCIDENCIA Grficos: Arq. Moncloa


SISTEMAS DE CLIMATIZACION NATURALCaptacin, Acumulacin, Sist. de Inercia Directa, Indirecta, Semi indirecta

ANGULO DE INCIDENCIA

1.1 CAPTACION DIRECTA

FUENTE: WWW.SQ1.COM/ARCHIVE



1.3 CAPTACION: SEMI DIRECTA (INVERNADERO)

PRESENTA GRANDES OSCILACIONES TERMICAS

BUSCAR FORMAS COMPACTAS

PREVEER EL RECALENTAMIENTO


Grficos: Arq. Moncloa

SISTEMAS DE CLIMATIZACION NATURALBiblioteca Universidad PunoPuno Per, Arq: Hugo Zea

Ganancia directa solar en el da(En la noche esta estrategia pierde valor)



2.1 ACUMULACION POR FACHADA

ELEMENTO OPACO, 30 A 40 cm DE ESPESOR

GRAN INERCIA TERMICA, RETARDA 12 Hrs EL MAXIMOAPORTE DE CALOR AL EDIFICIO

SE DEBE USAR AISLAMIENTOS MOBILES Y VIDRIOS DOBLES

LA ORIENTACION SEGN LA LATITUD ES ESENCIAL

Captacin, Acumulacin, Sist. de Inercia Fachada, Cubierta, Suelo

MURO TROMBE

MURO INVERNADERO

ESTE MURO PUEDE ESTAR TAMBIEN FORMADO POR CONTENEDORES DE AGUA, SE UTILIZAN 200 LIT. POR METRO CUADRADO DE CAPTACION




INVERNADERO MURO TROMBE

FUENTE: WWW.SQ1.COM/ARCHIVE

Captacin, Acumulacin, Sist. de Inercia Fachada, Cubierta, Suelo



2.2 ACUMULACION POR CUBIERTA (TECHO)

ELEMENTO DE ACUMULACION DE CALOR HORIZONTAL

BUSCAR LA MEJRO INCLINAICON A LOS RAYOS SOLARES, HORIZONTAL EN LAT. BAJAS E INCLINADO EN LAS ALTAS

Imgenes: Rafael Serra. Arquitectura y energa natural

2.3 ACUMULACION POR SUELO

ELEMENTO DE ACUMULACION O CAPTACION SOLAR, SITUADO BAJO EL SUELO DEL AMBIENTE QUE SE DESEA ACONDICIONAR

SE USA CON AGUA, PIEDRAS, TIERRA, ETC. MATERIALES CON GRAN MASA TERMICA.

Captacin, Acumulacin, Sist. de Inercia Fachada, Cubierta, Suelo.




UNA VARIANTE DE LA ANTERIOR CONSISTE EN QUE EL SISTEMA DE CAPTACION Y ACUMULACIONSE ENCUENTRE FUERA DEL ESPACIO INTERIOR QUE SE PRETENDE ACONDICIONAR.






UNA VARIANTE DE LA ANTERIOR CONSISTE EN QUE EL SISTEMA DE CAPTACIN Y ACUMULACIN SE ENCUENTRE FUERA DEL ESPACIO INTERIOR QUE SE PRETENDE ACONDICIONAR.



SISTEMA ADECUADO PARA CLIMAS CON GRANDES OSCILACIONES TRMICAS.

LOS CONDUCTOS SITUADOS ENTRE 6 Y 12M PUEDEN LLEGAR A ENCONTRAR TEMPERATURAS PRCTICAMENTE CONSTANTES TODO EL AO.

LA TRANSICIN AIRE-TIERRA ES MUY LENTA, SE DEBEN UTILIZAR CONDUCTOS SUBTERRNEOS MUY LARGOS


SISTEMAS DE CLIMATIZACION NATURALCaptacin, Acumulacin, Sist. de Inercia Subterrneos, interior, Cubiertas.

Uso de la tierra como aislante (masa trmica), logrando una temp prcticamente constante, independiente del las oscilaciones del exterior.

ES adecuado para climas extremos (frio o calor)Imagen: La Comba, Ruth. Manual de arquitectura solar

3.1 SISTEMAS DE INERCIA SUBTERRANEOS

Climatizacin Natural:Temp. Interior verano: 22C (exterior: 28-30C)Temp. Interior invierno: 18C (exterior: 10C)

- 3 mts

Instalacin aire acondicionado: 1 300 000$ costo mensual 600 000$ Instalacin de este sistema: 200 000 $ costo mensual 600$ (datos 2003, Chile)

Area: 21000 m2

Imgenes: Dalercon, Renato. Arquitectura y tcnica. Vol. 2


SISTEMAS DE CLIMATIZACION NATURALIndustria Farmacias AhumadaSantiago de Chile, Arq: Guillermo Hevia

Envolvente compuesta de muy bajo coeficiente de transmisin



3.2 SISTEMAS DE INERCIA INTERIOR

ELEMENTOS DE GRAN CAPACIDAD TERMICA SITUADOS EN EL INTERIOR DEL EDIFICIO.

AMORTIGUAN LAS OSCILACIONES DE TEMPERATURA EN EL INTERIOR.


UBICAR LA MASA TERMICA DONDE EL INTERCAMBIO ENERGETICO SEA MAYOR, GENERALENTE CERCA DE SUPERFICIES VIDRIADAS.



3.3 SISTEMAS DE INERCIA EN CUBIERTAS

ELEMENTO DE GRAN CAPACIDAD DE ACUMULACION TERMICA EN EL TECHO.

AMORTIGUA EL EFECTO INTERIOR DE LAS OSCILACIONES TERMICAS, EN EL LUGAR DONDE SON MAS IMPORTANTES PARA NUESTRA LATITUD.

SE RECOMIENDA AISLAMIENTO MOBILEXTERIOR PARA EVITAR LAS PERDIDAS NOCTURNAS EN INVIERNO Y LAS GANANCIAS EN VERANO.

SE RECOMIENDA ESPESORES DE 20cm DE AGUA Y 30cm DE MATERIAL SOLIDO



AUMENTAR LA TEMPERATURA DISMINUIR LA TEMPERATURA

1. CAPTACION:

1.1 DIRECTA 1.2 INDIRECTA 1.3 SEMI DIRECTA

2. ACUMULACION :

2.1 POR FACHADA 2.2 POR CUBIERTA2.3 POR SUELO

3. SISTEMAS DE INERCIA :

3.1 SUBTERRANEOS3.2 EN INTERIORES3.3 EN CUBIERTAS

1. PROTECCION DE LA RADIACION SOLAR.

1.1 ESPACIOS INTERMEDIOS1.2 ELEMENTOS PROTECTORES DE LA PIEL

1.2.1 En fachada1.2.2 En cubierta 1.2.3 En vanos

2. REDUCCION GANANCIAS EXTERNAS.

2.1 POR INERCIA TERMICA2.2 POR FORMA

3. REDUCCION GANANCIAS INTERNAS.

DISMINUIR LA TEMPERATURA


1.1 PROTECCION DE LA RADIACION SOLAR A TRAVES DE ESPACIOS INTERMEDIOS.

Proteccin de la radiacin solarEspacios intermedios, Elem. protectores de la piel

Prgola: estructura ligera que genera un espacio sombreado anexo a los edificios, permitiendo ventilacin, visin del exterior y luz indirecta a los ambientes interiores.

Grficos y video: Arq. Moncloa



1.1 PROTECCION DE LA RADIACION SOLAR A TRAVES DE ESPACIOS INTERMEDIOS.


Grficos y video: Arq. Moncloa

LAS CAAS FILTRARAN LA LUZ



Solsticio de Verano a las 3 pm



Espacios intermedios.





Solsticio de invierno

Solsticio de verano

Norte Sur

Norte Sur



Galeras:

Espacios intermedios, abiertos y techados que forman parte del edificio, quedando incluido (debajo) dentro de el.

En algunos casos llegan a medir kilmetros y no se les considera espacios habitables.

Porches:

Espacios intermedios, abiertos y techados adosados al primer piso. tienden a ser pequeos y habitables

Protegen de la lluvia radiacin directa y proporcionan un nivel de luz bajo y poco contrastado al interior.

Invernaderos:

Espacios adosados por una de sus caras al edificio, siendo las otras, cerramiento vidriado, que puede tener ventilacin para controlar el calor

Permiten la entrada de mucha radiacin y luz difusa, pueden ser o no habitables






1.2 ELEMENTOS PROTECTORES DE LA PIEL

Proteccin de la radiacin solarEspacios intermedios, Elem. protectores de la piel,


Su sencillez constructiva junto con las posibilidades puramente formales que pueden tener, los hace recomendables en muchos casos.

Dispositivos usados principalmente para detener o impedir al radiacin en las aberturas.

Las protecciones de material translucido y los apercianados mejoran la iluminacin natural, pero son difciles de mantener.

ALEROS DE MATERIAL OPACO


SISTEMAS DE CLIMATIZACION NATURALMenara MesiniagaKuala Lumpur- Malasia, Arq: Ken Yeang

PISCINA EN EL TECHO(inercia trmica)

ESTRUCTURA DE ACERO INOXIDABLEPARA COLOCACION POSTERIOR DE PANELES SOLARES

ESPACIOS DE GRAN ALTURA

ALEROS SOLIDOS

ALEROS DE MATERIAL OPACO



ALEROS APERCIANADOS Y DISCONTINUOS

Imgen: Revista TECTONICA. Iluminacin Natural.

Sir Norman Foster Biblioteca Universidad Cranfield, UK.

Plantea el uso de aleros que dejen pasar unpoco de iluminacin directa, sin provocaraumento de temperatura ni deslumbramiento


PUEDEN SER MVILES Y REGULABLES


SISTEMAS DE CLIMATIZACION NATURALProteccin de la radiacin solarEspacios intermedios, Elem. protectores de la piel

DOBLE FACHADA: PERSIANAS Y MATERIALES DISCONTINUOS

Le Corbusier CASA CURUTCHET

PUEDEN SER MVILES Y REGULABLES, MUY ACONSEJABLES PARA ORIENTACIONES AL ESTE Y AL OESTE



Doble fachada:-Vidrio doble

-Plantas trepadoras

Consorcio Nac. de Seguros VidaSantiago de Chile, Arq: E. Browne, B. Huidoro

Jardn vertical 3000m2

Doble fachada: 35 rboles.

Espejo de agua, Refrigeracin

evaporativa

aleros

Aleros

Fachada Oeste: Estrategia evitar asoleamiento todo el ao en las tardes, especialmente en verano

48% menor consumo energtico que un edifico similar, usa sistemas pasivos y activos

DOBLE FACHADA: MATERIAL TRANSLUCIDO


SISTEMAS DE CLIMATIZACION NATURALProteccin de la radiacin solarEspacios intermedios, Elem. protectores de la piel

DOBLE TECHO


SISTEMAS DE CLIMATIZACION NATURAL2. REDUCCION GANANCIAS EXTERNAS.

LA INERCIA TERMICA ES BUENA NO SOLO EN CLIMAS FRIOS, LO ES TAMBIEN EN CLIMAS CALIDOS CON GRANDES OSCILACIONES TERMICAS

2.1 POR INERCIA TERMICA

Nor-OesteCaptacin solar en las maanas De los meses mas fros

Sur, Sur- Este, Sur-OesteMuro masivo, control Solar y rechazo de vientos en invierno

Biblioteca U. de tarapacaArica Chile Arqs: Marsino, Santander y Marsino





2.2 POR FORMA



Laboratorio LyonVictoria Australia, Arq: DPI Queenscliff

Estrategia: Techo verde, masa trmica, integracin con el entorno, bajo mantenimiento

Iluminacin cenitalPatios de luz

F. Norte, la forma del edificio bloquea el

asoleamiento en verano

Aprovechamiento y tratamiento del agua

de lluvia

2.2 POR FORMA



Anlisis Verano

Anlisis InviernoConservar calor Perder calor



El aporte de calor de los aparatos es proporcional a las prdidas de energa , por lo que la eficiencia energtica de estos aparatos redundara en un menor aporte de Calor.

3. REDUCCION GANANCIAS INTERNAS

ESTRATEGIAS DE DISEO

Las paredes translucidas de las farolas se componen de dos membranas de vidrio separadas por unacmara de un metro de ancho que esta presurizado para incrementar el aislamiento trmico.

Museo Nelson-AtkinsKansas City USA, Arq: Steven Holl

Parasol

Vidrio

VidrioPersiana

CarpinteriaAislada

Imgenes: Revista Tectonica n-26 Iluminacion (II)

ESTRATEGIAS DE DISEOBilioteca Nacional Lima Per, Arq: Francisco Vella, Augusta Estremadoyro, Guillermo Claux y Walter Morales

Estrategia: Iluminacin lateral (Muro cortina) y cenital

Hall de ingreso: proteccin del techo, vanos orientados hacia el Sur-Este, debidamente protegidos y que permiten la ventilacin.

ESTRATEGIAS DE DISEOEdificio HolcimAlajuelaCosta Rica, Arq: Bruno Stagno

Puesta en valor zona industrialTerreno rocoso y ridoUtilizacin materiales de la zona, sin recubrimientosClima caliente sub-humedo, temp. Media anual 22C y 78% HRCon temporadas muy secasMuy lluvioso, asoleamiento intenso

Uso exclusivo sist. Pasivos: Edificio pasivo, gente activa

Se sembraron 500 rboles paraRestituir ecosistema

Masa disgregada, aumentando superficie, rpido enfriamiento, otra opcin es elevar al estructura

Patio: regulador climtico, capta los vientos enfrindolos para distribuirlos a la edificacin.

Temp. estable de 24-25C

Captacin agua de lluvias, no est conectado a red

Rocas de la zona

Arboles Almedas Proteccin contra los vientos de 20m/s

Fuentes y Microaspersores

ESTRATEGIAS DE DISEOEdificio HolcimAlajuelaCosta RicaArq: Bruno Stagno

Consume menos de un 1/3 de energa que otros edificios de este tipo

F. Este- Oeste, muros cerrados de hormign

F. Norte- Sur, muros con aberturas para iluminacin, debidamente sombreados

Doble techo ventilado

BIBLIOGRAFIA

Arq. Csar Moncloa

1.- DLENCON, Renato. Arquitectura y tcnica Vol. 2: Acondicionamientos. Chile: Ediciones Arq. 2008

2.- La Comba, Ruth (compiladora). Manual de arquitectura solar. Mxico: Trillas 1991

3. Rafael, Serra y Helena CochArquitectura y energa natural. Espaa: Ediciones UPC, 2001

4. Square One content (antigua pg. Web de Ecotect): http://www.squ1.com/archive/

5. Carla Lillo, Csar Moncloa: Tesis, Centro ecoturstico en el casero de Sisicaya. Lima, Universidad Ricardo Palma, 2007

6. Cesar Reyes, Ethel Barona Pohl, Claudio Pirillo.Arquitectura Sostenible 5. Espaa: Editorial Pencil

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Documents

Sistemas de Climatizacion Natural