Tema 4 – Protecciones Solares

MSc Ing. Timo Márquez

Abril 26 2012

Escuela de Arquitectura

Estrategias para Protección Solar

Espectro electromagnético

Dentro del espectro

electromagnético la mayor

cantidad de radiación solar

ocurre en la onda corta visible e

infrarrojo.

Diagrama / Carta Solar

Una buena estrategia de protección solar

depende del buen uso del movimiento del sol.

Se necesitan conocer las siguientes variables

para ubicar la posición del sol en una fecha

determinada.

hora fecha altitud azimuth

Diagrama solar

Diagrama solar

Control Solar

Dependiendo del lugar, y clima se desea poder controlar:

- Manejo de la ganancia de calor

- Utilización de iluminación natural

- Reducir fuentes de deslumbramiento

Protección solar

Estrategias de protección solar:

Elementos Opacos

- Protección externa

- Pantallas

- Vidrio reflectivo

- Protección interna

Vidrio

-Coeficiente de Sombra (SC):

depende del color y reflectividad

del material.

Dispositivos Externos:

Aleros | Paneles | Celocias | Toldos

Dispositivos Internos:

Cortinas| Persianas |

Vegetación:

Fachadas Vegetales | Arbolado |

Vetanas:

Tipo de vidrio | Propiedades

Diseño de Protección Solar

•Para diseñar una protección solar es necesario calcular:

– ángulo de sombra horizontal (HSA) relativo a la ventana.

– ángulo de sombra vertical (VAS) relativo a la ventana.

donde:HSA = aziumth – orientación

VSA = atan(tan(altura) / cos (HSA))

Diseño de Protección Solar

Pasos:

1. Determinar fechas para 100% protección

2. Determinar horas de inicio y final

3. Identificar el azimuth y altitud del sol para

dichas fechas

4. Calcular HSA y VSA para cada momento

5. Calcular la profundidad y ancho requerido

Ejercicio: protección horizontal

Diseñar Protección solar para ciudad

de Santiago (33°; 70°). Ventana en

orientación norte.

1.Determinar fechas para 100%

protección: 100% de sombra para el

13 de Agosto

N

15°

30°

45°

60°

75°285°

300°

315°

330°

345°

10°

20°

30°

40°

50°

60°

70°

1st May

1st Jun1st Ju l

1st Aug

Stereographic D iagram Loc ation : -33.0°, -70.0°

Sun Position : 15 .7°, 48.7°

HSA: 15 .7°

VSA: 49 .7°

2.Determinar horas de inicio y final

De 12:00 a 13:00

90°

105°

120°

135°

150°

165°

180°

195°

210°

225°

240°

255°

270°

70°

80°

7

8

9

10

11121314

15

16

17

18

19

1st Jan

1st Feb

1st Mar

1st Apr

1st Sep

1st Oc t

1st N ov

1st Dec

T ime: 12 :00

Date : 9th Apr (99)

Dotted lines: Ju ly-D ecember.

Ejercicio: protección horizontal

3.Identificar el azimuth y altitud del sol para dichas fechas

12:00

Azimuth: 14.2

Altura 40.9

13:00

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

15°

30°

45°

60°

75°285°

300°

315°

330°

345°

10°

20°

30°

40°

50°

60°1st M ay

1st Jun1st Ju l

1st Aug

VSA: 41.4°

azimuthaltura

13:00

Azimuth: -4.9

Altura: 4290°

105°

120°

135°

150°

165°

180°

195°

210°

225°

240°

255°

270°

70°

80°

7

8

9

10

11121314

15

16

17

18

19

1st Jan

1st Feb

1st M ar

1st Apr

1st Sep

1st Oc t

1st N ov

1st Dec

T ime: 12:00

D ate: 13th Aug (225)

Perc entage Shading: 0%

BRE VSC: 40.0%

Overc ast Sk y: 50.0%

Uniform Sk y: 50.0%

Ejercicio: protección horizontal

4. Calcular HSA y VSA para

cada momento

HSA = aziumth – orientación

VSA = atan(tan(altura) / cos (HSA))

12:0012:00HSA: 14.2

VSA: 40.9

13:00HSA: -4.9

VSA: 42

Ejercicio: protección horizontal

5. Calcular la profundidad y ancho

requerido (altura de ventana 2.1m)

12:00profundidad:1.85

ancho: 0.50

12:00HSA: 14.2

VSA: 40.9

13:00profundidad: 1.86

ancho: 0.13

13:00HSA: -4.9

VSA: 42

Ejercicio: protección horizontal

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

N15°

30°

45°

60°

75°285°

300°

315°

330°

345° 10° 20°

30°

40°

50°

60°

70°

80°

1st May

1st Jun1st Jul

1st Aug

Spherica l Projection Location: -33 .4°, -70.7°

Sun Position : -4 .0°, 41 .6°

HSA: -4 .0°

VSA: 41 .6°

90°

105°

120°

135°

150°

165°180°

195°

210°

225°

240°

255°

270°

80°

7

8

9

10

111213

14

15

16

17

18

19

1st Jan

1st Feb

1st M ar

1st Apr

1st Sep

1st Oc t

1st Nov

1st Dec

T ime: 13:00

D ate: 13th Aug (225)

Percentage Shad ing : 100%

BRE VSC: 11 .1%

Ov erc ast Sk y: 9 .1%

Unifo rm Sk y: 13 .8%

Ecotect: Solar Tool

• Herramienta para evaluar

tipos de protección solar

típicas

– Horizontal

– Vertical

– Proyección de

elementos

• Optimizar dimensiones de

protección para horas y

fechas especificas