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INTRODUCCION AL DISEÑO BIOAMBIENTAL 03 de abril de 2013 Ex Catedra EVANS - de SCHILLER Adjunto a cargo : Mag Arq CLAUDIO DELBENE 1 UBA INTRODUCCION AL DISEÑO BIOAMBIENTAL 2 0 1 3 Mag. Arq. Claudio Alberto Delbene Esp. Arq. Gabriela Casabianca Dr Arq John Martin Evans GEOMETRIA SOLAR GEOMETRIA SOLAR - TECNICAS Y TECNICAS Y METODOS DE VERIFICACION METODOS DE VERIFICACION Dr . Arq. John Martin Evans Arquitectos e Investigadores del Centro de Investigación Hábitat y Energía Facultad de Arquitectura, Diseño y Urbanismo Universidad de Buenos Aires - Argentina INTRODUCCION SOL (Calor - Luz) Es el factor fundamental en la determinación del clima. Distinta intensidad de la radiación solar = variaciones de: temperatura humedad vientos Introducción Geometría IDB 2013 variaciones de: temperatura, humedad, vientos y nubosidad Las características ambientales de la superficie terrestre dependen directamente del carácter de la radiación del solar. El sol afecta confort en edificios y espacios exteriores MOVIMIENTO DEL SOL solar Latitud y longitud Azimut y altitud Factores geográficos Asoleamiento efectivo Conocido por el hombre desde 4000 años Conocido con precisión hace 300 años. Aplicado a la arquitectura y urbanismo de los antiguas civilizaciones de Egipto, China, Grecia, México, Roma. Ignorado por mucho arquitectos en la actualidad. Importante para el confort térmico y visual en edificio, la eficiencia energética, el impacto ambiental de edificios y costo en uso. Trayectoria solar Asoleamiento útil Trayectoria y estrategias Protección solar Mag. Arq. Claudio A. Delbene Introducción Geometría INTRODUCCION ANALISIS CLIMATICOS = REQUISITOS DE CONFORT Aprovechamiento de los elementos favorables. – Protección de los impactos desfavorables IDB 2013 HERRAMIENTAS, TEMPERATURAS 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 MESES TEMPERATURAS °C MINIMA MEDIA MAXIMA MINIMA 20.2 19.4 18.2 14.4 11.7 8.5 8.5 8.9 11.1 13.6 15.6 18.8 MEDIA 24.1 23.0 21.6 17.9 14.7 11.5 11.4 12.2 14.5 17.2 19.8 22.9 MAXIMA 28.5 27.0 25.4 21.9 18.4 15.2 14.6 16.0 18.4 21.1 24.2 27.3 ENE FEB MAR A BR MA Y JUN JUL A GO SEPT OCT NOV DIC FRECUENCIA DE VIENTO Diagrama Bioambiental Zona de confort en invierno 3 4 2 1 7 5 solar Latitud y longitud Azimut y altitud Factores geográficos Asoleamiento efectivo OPTIMIZACION Y VERIFICACION Asoleamiento de espacios exteriores Proyección de sombras de los edificios Horas de asoleamiento en fachadas y aberturas Elección de espacios para elementos solares HERRAMIENTAS, TECNICAS Y METODOS DE DISEÑO Diseño urbano y arquitectónico. (alturas y formas edilicias, dimensiones de espacios exteriores, orientación) Diseño de elementos de aprovechamiento / protección solar. (aleros, vegetación, parasoles) A NUAL V ERANO INVIERNO Temperatura bulbo seco 6 5 Trayectoria solar Asoleamiento útil Trayectoria y estrategias Protección solar APROVECHAMIENTO SOLAR A través de un vidrio (transmitida, absorbida, reflejada) A través de un cerramiento opaco (absorción y transmisión) Asoleamiento del espacio exterior (sombras proyectadas por edificios y vegetación) Sistemas solares (activos o pasivos) Mag. Arq. Claudio A. Delbene Introducción Geometría GEOMETRIA SOLAR TIERRA • Diámetro medio = 12.700 km Gira alrededor del sol órbita levemente elíptica. M i i t i t t IDB 2013 solar Latitud y longitud Azimut y altitud Factores geográficos Asoleamiento efectivo Inclinación del eje terrestre y declinación Movimientos importantes Rotación (24 hs) determinación de la variación día-noche Traslación alrededor del sol (365,26 días, órbita completa). Trayectoria solar Asoleamiento útil Trayectoria y estrategias Protección solar Inclinación del eje terrestre y declinación Eje de rotación terrestre = 23,45° (respecto a la normal del plano de la elíptica.) El ángulo entre el plano del Ecuador terrestre y la eclíptica (o la línea que une el Sol con la Tierra) se denomina declinación y varía entre + 23,45° (22/6) y - 23,45° (22/12). En los equinoccios, el 22/3 y 22/9, la línea que une el Sol con la Tierra coincide con el Ecuador, entonces dec = 0. Mag. Arq. Claudio A. Delbene

Teorica 4 Asoleamiento IDB2013

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Teorica sobre asoleamiento, introduccion al diseño biambiental. Centro de investigacion habitat y energia Fadu UBA 2013. www.cihe.com.ar

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INTRODUCCION AL DISEÑO BIOAMBIENTAL 03 de abril de 2013

Ex Catedra EVANS - de SCHILLER Adjunto a cargo : Mag Arq CLAUDIO DELBENE 1

UBAINTRODUCCION AL DISEÑO BIOAMBIENTAL

2 0

1 3

Mag. Arq. Claudio Alberto DelbeneEsp. Arq. Gabriela Casabianca

Dr Arq John Martin Evans

GEOMETRIA SOLAR GEOMETRIA SOLAR -- TECNICAS Y TECNICAS Y METODOS DE VERIFICACIONMETODOS DE VERIFICACION

Dr. Arq. John Martin Evans

Arquitectos e Investigadores delCentro de Investigación Hábitat y Energía

Facultad de Arquitectura, Diseño y UrbanismoUniversidad de Buenos Aires - Argentina

INTRODUCCIONSOL (Calor - Luz)

• Es el factor fundamental en la determinación del clima.

• Distinta intensidad de la radiación solar = variaciones de: temperatura humedad vientos

• Introducción

• Geometría

IDB 2013

variaciones de: temperatura, humedad, vientos y nubosidad

• Las características ambientales de la superficie terrestre dependen directamente del carácter de la radiación del solar.

• El sol afecta confort en edificios y espacios exteriores

MOVIMIENTO DEL SOL

solar

• Latitud ylongitud

• Azimut y altitud

• Factores geográficos

• Asoleamientoefectivo

•• Conocido por el hombre desde 4000 años • Conocido con precisión hace 300 años.• Aplicado a la arquitectura y urbanismo de los antiguas civilizaciones de Egipto, China, Grecia, México, Roma.

• Ignorado por mucho arquitectos en la actualidad. • Importante para el confort térmico y visual en edificio, la eficiencia energética, el impacto ambiental de edificios y costo en uso.

• Trayectoria solar

• Asoleamiento útil

• Trayectoria y estrategias

• Protección solar

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Introducción

• Geometría

INTRODUCCION• ANALISIS CLIMATICOS = REQUISITOS DE CONFORT

Aprovechamiento de los elementos favorables. – Protección de los impactos desfavorables

IDB 2013

• HERRAMIENTAS,

TEMPERATURAS

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

MESES

TEM

PERA

TURA

S °C

MINIMA MEDIA MAXIMA

MINIMA 20.2 19.4 18.2 14.4 11.7 8.5 8.5 8.9 11.1 13.6 15.6 18.8

MEDIA 24.1 23.0 21.6 17.9 14.7 11.5 11.4 12.2 14.5 17.2 19.8 22.9

MAXIMA 28.5 27.0 25.4 21.9 18.4 15.2 14.6 16.0 18.4 21.1 24.2 27.3

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEPT OCT NOV DIC

FRECUENCIA DE VIENTO

0

50

1 0

0

1 5

0

200

250

N

NE

E

SESW

W

NW

5

10

15

20

255060708090100

10

20

30

40

Diagrama BioambientalZona de confort en invierno

Zona de confort en verano

Ventilación cruzada

Inercia termica y ventilación selectiva

Enfriamiento evaporativo

Humidificación

Sistemas solares pasivos

Hum

edad absoluta

Hum

edad relativa %

3

4

21

7

5

6

5

3

2

1

7

8

solar

• Latitud ylongitud

• Azimut y altitud

• Factores geográficos

• Asoleamientoefectivo

• OPTIMIZACION Y VERIFICACIONAsoleamiento de espacios exterioresProyección de sombras de los edificiosHoras de asoleamiento en fachadas y aberturasElección de espacios para elementos solares

HERRAMIENTAS, TECNICAS Y METODOS DE DISEÑO Diseño urbano y arquitectónico. (alturas y formas edilicias, dimensiones de espacios exteriores, orientación)

Diseño de elementos de aprovechamiento / protección solar. (aleros, vegetación, parasoles)

SE

S

SW

ANUALVERANOINVIERNO 123456 87 9 10 11 12

00454035302520252050-5

Temperatura bulbo seco

6 5

• Trayectoria solar

• Asoleamiento útil

• Trayectoria y estrategias

• Protección solar

• APROVECHAMIENTO SOLARA través de un vidrio (transmitida, absorbida, reflejada)

A través de un cerramiento opaco (absorción y transmisión)

Asoleamiento del espacio exterior (sombras proyectadas por edificios y vegetación)

Sistemas solares (activos o pasivos)Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Introducción

• Geometría

GEOMETRIA SOLARTIERRA

• Diámetro medio = 12.700 km• Gira alrededor del sol

órbita levemente elíptica.M i i t i t t

IDB 2013

solar

• Latitud ylongitud

• Azimut y altitud

• Factores geográficos

• Asoleamientoefectivo

Inclinación del eje terrestre y declinación

• Movimientos importantes– Rotación (24 hs) determinación de la variación día-noche– Traslación alrededor del sol (365,26 días, órbita completa).

• Trayectoria solar

• Asoleamiento útil

• Trayectoria y estrategias

• Protección solar

Inclinación del eje terrestre y declinaciónEje de rotación terrestre = 23,45°(respecto a la normal del plano de la elíptica.)

El ángulo entre el plano del Ecuador terrestre yla eclíptica (o la línea que une el Sol con la Tierra)se denomina declinación y varía entre + 23,45° (22/6) y - 23,45° (22/12).

En los equinoccios, el 22/3 y 22/9, la línea que une el Sol con la Tierracoincide con el Ecuador, entonces dec = 0.

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

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INTRODUCCION AL DISEÑO BIOAMBIENTAL 03 de abril de 2013

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• Introducción

• Geometría

LATITUD:La latitud geográfica de un punto sobre la superficie terrestrecorresponde al ángulo entre el plano del Ecuador y una líneaque une el centro de la Tierra con el punto considerado.

Ecuador : lat. = 0°

LATITUD Y LONGITUDIDB 2013

solar

• Latitud y longitud

• Azimut y altitud

• Factores geográficos

• Asoleamientoefectivo

Polo N : lat. = +90° (hemisferio N = +)Polo S : lat. = -90° (hemisferio S = -)

Trópico de Cáncer (+23,45º) sol vertical junio.Trópico de Capricornio (-23,45º) sol vertical diciembre.

Círculo polar ártico (+66,55°)Círculo polar antártico (-66,55°)El sol sobre el horizonte en verano hasta 23,45º y no aparece en invierno.

• Trayectoria solar

• Asoleamiento útil

• Trayectoria y estrategias

• Protección solar

LONGITUD

Determinada por los planos perpendiculares al Ecuador y que pasan por los polos N y Sdonde convergen. Se toma como referencia 0° el meridiano de Greenwich y a partir de allíse consideran 180° al E y al O.

La longitud indica la diferencia entre hora solar y ‘hora legal’ Una hora = a 15° de longitud. (360° = 1 día o 24 hs - 1 hora = 360° / 24 = 15°

Para el diseño no es crítico, ya que los ángulos del sol y la radiación depende de hora solar.

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Introducción

• Geometría

AZIMUT - La ‘orientación del sol’

Distancia angular medida s/ el plano del horizonte (horizontal), a partir del meridiano delsitio (eje N-S). Los diagramas consideran N = 0°, E = 90°, S = 180° y O = 270°.

Azimut = 0° mediodía (hora solar) en el hemisferio surAzimut = 180° mediodía (hora solar) hemisferio norte

AZIMUT Y ALTITUDIDB 2013

solar

• Latitud y longitud

• Azimut y altitud

• Factores geográficos

• Asoleamientoefectivo

Azimut 180 mediodía (hora solar) hemisferio norteEquinoccios: el sol sale azimut 90° (E) a las 6:00 hs (hora solar)

se pone azimut 270° (O) a las 18:00 hs (hora solar)

ALTITUD O ALTURA SOLAR:

Es el ángulo que forma la visual dirigida al sol con el plano del horizonte. Se mide de 0°a 90° sobre el horizonte.

Es 0° al amanecer y al atardecer y el ángulo máximo que corresponde al mediodía solar.

E l i i ALT 90° LAT• Trayectoria solar

• Asoleamiento útil

• Trayectoria y estrategias

• Protección solar

En los equinoccios : ALT = 90° - LAT En el solsticio de verano : ALT = 90° - LAT + 23,45°En el solsticio de invierno : ALT = 90° - LAT - 23,45°

El grado de inclinación de las trayectoria solar del equinoccio con respecto a la vertical es igual a la latitud de la localidad:

Ej: Bs. As. Lat. 34º 34´ Inclinación de la trayectoria del equinoccio 90º - 34º34´= 55º26´ej: Rio Gallegos Lat. 51º 35´ Inclinación de la trayectoria del equinoccio 90º - 51º35´= 38º25´

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Introducción

• Geometría

A- LATITUD• duración del día en distintas épocas del año• ángulo de incidencia rayos solares• distancia a recorrer a través de la atmósfera

FACTORES GEOGRÁFICOSIDB 2013

solar

• Latitud y longitud

• Azimut y altitud

• Factores geográficos

• Asoleamientoefectivo

B- ATMÓSFERA TERRESTRE (500 KM)• filtro de radiaciones letales (ozono a 30 km de altura)• > 15% absorbida por gases y partículas• Efecto invernadero• El espesor efectivo varía según la hora, día y mes del año

• Trayectoria solar

• Asoleamiento útil

• Trayectoria y estrategias

• Protección solar

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Introducción

• Geometría

• La latitud determina la trayectoria aparente del sol y la intensidad máxima de radiación (a > latitud < altura del sol e intensidades mas débiles)

• Limitación del ángulo de incidencia

ASOLEAMIENTO EFECTIVOFactores a considerar

IDB 2013

solar

• Latitud y longitud

• Azimut y altitud

• Factores geográficos

• Asoleamientoefectivo

Ancho de pared refle ión del idrio (áng > 67 5º descartar)• Trayectoria solar

• Asoleamiento útil

• Trayectoria y estrategias

• Protección solar

• Ancho de pared y reflexión del vidrio (áng. > 67.5º descartar)

• Limitación de la altura del sol

10º límite mínimo en latitudes < a 40º7,5º límite en latitudes 40º a 50º5º límite en latitudes > a 50º

• Variación horaria(por la mañana hay menor altura y mayor nubosidad) CONDICIONES

Si es muy baja disminuye la intensidad de la radiación debido a la absorción de la atmósfera Disminuye sobre el plano horizontal y aumenta sobre el verticalLas sombras son mas prolongadas

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

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INTRODUCCION AL DISEÑO BIOAMBIENTAL 03 de abril de 2013

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• Introducción

• Geometría

Impacto del ángulo de incidencia en planta

ASOLEAMIENTO EFECTIVOIDB 2013

solar

• Latitud y longitud

• Azimut y altitud

• Factores geográficos

• Asoleamientoefectivo

Ángulo de incidencia, absorción y reflexión del vidrio

• Trayectoria solar

• Asoleamiento útil

• Trayectoria y estrategias

• Protección solar

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Introducción

• Geometría

TRAYECTORIA SOLARIDB 2013

solar

• Latitud y longitud

• Azimut y altitud

• Factores geográficos

• Asoleamientoefectivo

• Trayectoria solar

• Asoleamiento útil

• Trayectoria y estrategias

• Protección solar

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Introducción

• Geometría

TRAYECTORIA SOLAR

28º

53º

N

IDB 2013

solar

• Latitud y longitud

• Azimut y altitud

• Factores geográficos

• Asoleamientoefectivo 56º

• Trayectoria solar

• Asoleamiento útil

• Trayectoria y estrategias

• Protección solar

12º

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Introducción

• Geometría

TRAYECTORIA SOLARIDB 2013

solar

• Latitud y longitud

• Azimut y altitud

• Factores geográficos

• Asoleamientoefectivo h: 4.50m

• Trayectoria solar

• Asoleamiento útil

• Trayectoria y estrategias

• Protección solar

12°56°

1.00

10 hs verano

10 hs invierno

9 hs0.73054.7671

10 hs invierno.......... 28º 12º10 hs verano............ 53º 56 º

h: 3.00 m

h: 3.00 m

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

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INTRODUCCION AL DISEÑO BIOAMBIENTAL 03 de abril de 2013

Ex Catedra EVANS - de SCHILLER Adjunto a cargo : Mag Arq CLAUDIO DELBENE 4

• Introducción

• Geometría

TRAYECTORIA SOLAR

28º

53º

N

IDB 2013

solar

• Latitud y longitud

• Azimut y altitud

• Factores geográficos

• Asoleamientoefectivo 56º

• Trayectoria solar

• Asoleamiento útil

• Trayectoria y estrategias

• Protección solar

12º

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Introducción

• Geometría

TRAYECTORIA SOLAR

angulo transportador verano: aprox 65 / 66ºangulo transportador invierno: aprox 13 / 14º

IDB 2013IDB 2013

solar

• Latitud y longitud

• Azimut y altitud

• Factores geográficos

• Asoleamientoefectivo

28°53°

13°

64°

• Trayectoria solar

• Asoleamiento útil

• Trayectoria y estrategias

• Protección solar 10 hs invierno.......... 28º 12º

10 hs verano............ 53º 56 º

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Introducción

• Geometría

Sector del cielo desde el que se recibe asoleamiento útil

50° sur

ASOLEAMIENTO UTILIDB 2013

solar

• Latitud y longitud

• Azimut y altitud

• Factores geográficos

• Asoleamientoefectivo

50 sur

330°

360°N

300°

30°

60°15 may

22 jun30 may

30 ab

30 jul

22 jun

15 jul

15 ago

5° 67.50°

• Trayectoria solar

• Asoleamiento útil

• Trayectoria y estrategias

• Protección solar

270°O E

90°

21 mar

15 abr

17

1615

1413 12 11

109

8

7

abr

30 mar

15 mar

21 se

t

30 ago15 a

15 set

30 se

t

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Introducción

• Geometría

TRAYECTORIA Y ESTRATEGIASIDB 2013

solar

• Latitud y longitud

• Azimut y altitud

• Factores geográficos

• Asoleamientoefectivo

Dum

ont Santos

New

bery Jorge

N

Superficiedel terreno3087 m²

Conde

• Trayectoria solar

• Asoleamiento útil

• Trayectoria y estrategias

• Protección solar

Gráfico ACon trayectoria solar y estrategias generales que parten del análisis climático

Gráfico ASobre terreno

1:750

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

Page 5: Teorica 4 Asoleamiento IDB2013

INTRODUCCION AL DISEÑO BIOAMBIENTAL 03 de abril de 2013

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• Introducción

• Geometría

Función:

Evitar o reducir la ganancia de radiación solar para prevenir

PROTECCIÓN SOLARIDB 2013

solar

• Latitud y longitud

• Azimut y altitud

• Factores geográficos

• Asoleamientoefectivo

Evitar o reducir la ganancia de radiación solar para prevenir problemas de sobrecalentamiento o luminosidad excesiva.

Medios para obtener protección solar:

- Orientación (al Norte y cercanas)- Aleros, salientes, balcones

• Trayectoria solar

• Asoleamiento útil

• Trayectoria y estrategias

• Protección solar

- Pérgolas con vegetación de hoja caduca- Uso de la vegetación: árboles, enredaderas- Parasoles: interiores, exteriores, fijos, móviles

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Introducción

• Geometría

PROTECCIÓN SOLAR

AgostoJulioJunioMayoAbrilMarzoFebreroEnero

Mes

es

Evolución Tipica de TemperaturaMétodo de análisis:

1- Evaluación del clima:

identificar en que momento del año es necesario contar con protección solar según condiciones de confort

IDB 2013

solar

• Latitud y longitud

• Azimut y altitud

• Factores geográficos

• Asoleamientoefectivo

Referencias

> 28 °C.> 24 °C < 28 .> 18 °C < 24 .> 14 °C < 18 < 14 °C

50° sur

330°

360°N

300°

30°

60°15 may

22 jun30 may

3

30 jul

22 jun

15 jul

o

0 4 8 12 16 20 24DiciembreNoviembreOctubreSeptiembre

Horas

condiciones de confort.

2- Características del edificio: orientación de fachadas y aberturas,ubicación, tamaño y tipo de aberturas, uso de espacios, características del entorno (árboles, edificios, topografía, etc.).

• Trayectoria solar

• Asoleamiento útil

• Trayectoria y estrategias

• Protección solar

270°O E

90°

30 ene15 ene

28 feb

21 mar

15 abr

240°

210°

180°

S

150°

120°

20°

10°

30°

40°

50°

60°

70°

80°

18

17

1615

1413 12 11

109

8

7

6

30 abr

30 mar

15 mar

15 ene

15 n

ov30 o

ct15 o

ct

21 se

t

30 ago15 ago

15 set

30 se

t30

nov

22 d

ic

19 5

22 dic

3- Determinar la necesidad de protección solar:

Identificar meses y horas en que es necesaria la protección.

4- Definir el sector de bóveda celeste a proteger

5- Dimensionar la protección solar.

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Introducción

• Geometría

CONSIDERACIONES GENERALES PARA SU DISEÑO:

- Considerar flexibilidad y movilidad de los elementos, teniendo

PROTECCIÓN SOLARIDB 2013

solar

• Latitud y longitud

• Azimut y altitud

• Factores geográficos

• Asoleamientoefectivo

Considerar flexibilidad y movilidad de los elementos, teniendo en cuenta la iluminación natural, la ventilación cruzada y la comunicación visual con el exterior.

- Las protecciones horizontales se comportan mejor en orientaciones entre NO – Norte – NE.

- Considerar la influencia de obstrucciones existentes.- Analizar aberturas en puntos críticos.- Elegir cuidadosamente orientaciones.

• Trayectoria solar

• Asoleamiento útil

• Trayectoria y estrategias

• Protección solar

- Proporcionar protección cuando t. Ext. > 20 a 24ºC- Considerar la dificultad de proporcionar protección en aberturas

en orientación Oeste.- Proyectar pérgolas, galerías y balcones para optimizar su uso

como expansiones útiles del edificio.

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

1. Determinar necesidades según:– actividades (locales, espacios exteriores)– características de acceso al sol (período de asoleamiento)

PASOS A SEGUIR

• Pasos a seguir

IDB 2013

(p )– tipo de aprovechamiento solar– características climáticas en cada estación, nubosidad

2. Identificar las superficies con captación y sombra– a través de vidrios (ventanas)– a través de cerramientos opacos– en espacios exteriores– para uso de sistemas solares

• Métodos deverificación

• Gráficos

• MaquetasHeliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos

3. Definir acceso al sol según tipo de aprovechamiento solar:– asoleamiento 2 a 4 hs. de sol (Norma IRAM 11.603)– ganancia directa 4 a 6 hs. de sol– sistemas solares 5 a 6 hs. de sol

Informáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

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INTRODUCCION AL DISEÑO BIOAMBIENTAL 03 de abril de 2013

Ex Catedra EVANS - de SCHILLER Adjunto a cargo : Mag Arq CLAUDIO DELBENE 6

4. Estudiar captación de energía solar, según el entorno:– densidad urbana– formas edilicias

topografía (pendiente N S E O)

PASOS A SEGUIR

• Pasos a seguir

IDB 2013

– topografía (pendiente N, S, E, O)– vegetación (tipo, forma, densidad) - existente y futura

5. Tomar decisiones de diseño acorde a los factores analizados– espacios exteriores: formas, dimensiones, definición espacial. – implantación y orientaciones– formas y agrupamientos de edificios y vegetación– ubicación de aberturas y superficies de captación

• Métodos deverificación

• Gráficos

• MaquetasHeliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos

6. Verificación de asoleamiento:– verificar horas de sol recibidas. – optimizar asoleamiento en espacios exterior.– proyectar sombras de edificios.– elegir sitios para ubicar captadores de energía solar.

Informáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Pasos a seguir

La verificación de asoleamiento puede realizarse mediante:

1. Gráficos• Gráficos de sombras con datos de azimut y altitud solares

MÉTODOS DE VERIFICACIÓNIDB 2013

• Métodos de verificación

• Gráficos

• MaquetasHeliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos

• Gráficos de sombras con datos de azimut y altitud solares

2. Con maquetas• Con reloj de sol• En laboratorio (HELIODÓN)

3. Con instrumental (entorno existente)• Instrumento de medición de asoleamiento potencial (IMAP)

Informáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

4. Cálculos informáticos• ISOL

5. Simulación virtual• Programas de ‘rendering’ en 3D y animación

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Pasos a seguir

50° sur

330°

360°N

30°

GRÁFICOSIDB 2013

• Métodos deverificación

• Gráficos

• MaquetasHeliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos

300°

270°O

60°

E90°

15 e28 feb

21 mar

15 abr

15 may

22 jun

70°

80°

18

17

16

1514

13 12 1110

98

7

6

30 may

30 abr

30 mar

15 mar

oct15

oct

21 se

t

30 ago

30 jul

22 jun

15 jul

15 ago

15 set

30 se

t

Informáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio30 ene

ene

240°

210°

180°

S

150°

120°

20°

10°

30°

40°

50°

60°18

15 ene

15 n

ov30 o

30 n

ov22

dic

19 5

22 dic

15-07

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Pasos a seguir N Conde

GRÁFICOSIDB 2013

• Métodos deverificación

• Gráficos

• MaquetasHeliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos

Dum

ont Santos

New

bery Jo

Superficiedel terreno3087 m²

Conde

Informáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

Gráfico de trayectoria sobre terreno

orge

1:750

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

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INTRODUCCION AL DISEÑO BIOAMBIENTAL 03 de abril de 2013

Ex Catedra EVANS - de SCHILLER Adjunto a cargo : Mag Arq CLAUDIO DELBENE 7

• Pasos a seguir

GRÁFICOSIDB 2013

• Métodos deverificación

• Gráficos

• MaquetasHeliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos Informáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

Gráfico de trayectoria solar

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Pasos a seguir

GRÁFICOSGráfico de trayectoria solar

IDB 2013

• Métodos deverificación

• Gráficos

• MaquetasHeliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos Informáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Pasos a seguir

HELIODON

Tipo Soles Múltiples:

MAQUETAS HELIODONIDB 2013

• Métodos deverificación

• Gráficos

• Maquetas Heliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos

• Angulo de inclinación ajustable según latitud.

• 3 arcos circulares - trayectorias de cada estación del año: solsticio de verano e invierno, equinoccios de primavera y otoño.

• Arcos transversales: horas del día.

Informáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

Ref.: Laboratorio de Estudios Bioambientales, CIHE-FADU-UBA

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Pasos a seguir

VENTAJAS:

• Impacto visual• Uso amigable• Plano horizontal

MAQUETAS HELIODONIDB 2013

• Métodos deverificación

• Gráficos

• Maquetas Heliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos

Plano horizontal• Maqueta fija• Acceso por fotos• Visualiza trayectorias• Apto para demos • Verificación errores• Bajo costo• Min mantenimiento• Ensayos rápidosInformáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

• Ensayos rápidos

DESVENTAJAS:

• Errores menores de paralelas

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

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INTRODUCCION AL DISEÑO BIOAMBIENTAL 03 de abril de 2013

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• Pasos a seguir

• Colocar la maqueta en el centro de la mesa respetando la orientación Norte.

• Verificar la latitud con el reloj de sol, inclinando la base de la maqueta.

MAQUETAS HELIODONIDB 2013

• Métodos deverificación

• Gráficos

• Maquetas Heliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos

q

• Estudiar el impacto del sol en la maqueta, considerando:- verificación de espacios exteriores entre edificios

y diseño del paisaje: sombras en espacios en invierno y verano, sectores asoleados en invierno, según hora del día.

- forma edilicia: proyección de sombras y t ió lInformáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

captación solar- orientación de fachadas y tamaño de aberturas:

asoleamiento en invierno y sectores con sombras en verano, sobre ventanas y paredes.

- ubicación e inclinación de captadores solares: sombras sobre colectores o sistemas solares pasivos.

- penetración del sol a través de las aberturasMag. Arq. Claudio A. Delbene

• Pasos a seguir

MAQUETAS HELIODONIDB 2013

• Métodos deverificación

• Gráficos

• Maquetas Heliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos Informáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Pasos a seguir

ACCESO SOLAR EN PLANEAMIENTO•‘Ver es creer...’

Impacto de proyección

MAQUETAS HELIODONIDB 2013

• Métodos deverificación

• Gráficos

• Maquetas Heliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos

• Impacto de proyección de sombras a escala urbana.

• Estudio de caso: Código urbano que limita altura edilicia a fin de proteger el acceso del sol a las

Informáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

orillas del río

Ref.: Tigre-Delta, Buenos Aires.

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Pasos a seguir

IMPACTO SOLAR EN ZONA URBANA

MAQUETAS HELIODONIDB 2013

• Métodos deverificación

• Gráficos

• Maquetas Heliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos

Ref.: Banco de Tokio - Corrientes y San Martin.

Ref.: Autopista Illia y Libertador

Estudio de sol y sombras, Conjuntos Catalinas Norte, Buenos Aires

Contraste e/ tejido abierto y compacto

Informáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

Ref.: Arq Chipperfieldproyecto Palacio de Justicia, Barcelona.

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INTRODUCCION AL DISEÑO BIOAMBIENTAL 03 de abril de 2013

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• Pasos a seguir

MAQUETAS HELIODONIDB 2013

• Métodos deverificación

• Gráficos

• Maquetas Heliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos • Verificar comportamiento de ventanas

según latitud orientación estación delInformáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

según latitud, orientación, estación del año y hora del día.

• Análisis de alternativas de fachadas, simulación del impacto del sol en interiores con el heliodón

• Estudios de aleros y protecciones

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Pasos a seguir

ASOLEAMIENTO EN INTERIORES

MAQUETAS HELIODONIDB 2013

• Métodos deverificación

• Gráficos

• Maquetas Heliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos Informáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

Vista interior, maqueta en el Heliodon: Impacto solar y disconfort visual potencial.

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Pasos a seguir

MAQUETAS HELIODONIDB 2013

• Métodos deverificación

• Gráficos

• Maquetas Heliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos Trabajos de

Curuchet

Informáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

jalumnos

Ansaldo-Mamby González

Saracino-AmigoSardini Seoane-GonzálezBerthier-PiñeyroMag. Arq. Claudio A. Delbene

• Pasos a seguir

RELOJ DE SOLUtilizando lámpara móvil y reloj solar (págs. 53 y 54 DByAS)

• Pegar la trayectoria sobre una base de madera

• En el centro del diagrama colocar un clavo ‘gnomon’ altura = radio delcírculo.

IDB 2013

• Métodos deverificación

• Gráficos

• Maquetas Heliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos

NORTE

1516

17

98

7

6 18

22 DIC15 NOV - 28 ENE

15 OCT - 28 FEB

• Colocar el reloj sobre la maqueta con la misma orientación.

• Orientar la lámpara hasta que indique la hora que se desea estudiar

• También puede utilizarse el sol inclinando el plano de apoyo para obtener lahora deseada.

Informáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

Reloj de sol - Latitud 50º Sur

12 13 14 1511109FEB

23 SEP - 21 MAR

30 AGO - 15 ABR

30 JUL - 15 MAY

Cuanto mas lejana la fuente de luz mas

paralelos los rayosMag. Arq. Claudio A. Delbene

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INTRODUCCION AL DISEÑO BIOAMBIENTAL 03 de abril de 2013

Ex Catedra EVANS - de SCHILLER Adjunto a cargo : Mag Arq CLAUDIO DELBENE 10

• Pasos a seguir

IMAPInstrumento de Medición de Asoleamiento Potencial

INSTRUMENTALIDB 2013

• Métodos deverificación

• Gráficos

• Maquetas Heliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos Informáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Pasos a seguir

ISOLPrograma de simulación de radiación y graficos de trayectoria solar

CÁLCULOS INFORMÁTICOSIDB 2013

• Métodos deverificación

• Gráficos

• Maquetas Heliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos Informáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

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• Pasos a seguir

Proyecto del Palacio de Justicia, BarcelonaArqtos David Chipperfield y B720

HELIODON VIRTUALIDB 2013

• Métodos deverificación

• Gráficos

• Maquetas Heliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos Informáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

• Pasos a seguir

Proyecto del Palacio de Justicia, BarcelonaArqtos David Chipperfield y B720

HELIODON VIRTUAL Y REALIDB 2013

• Métodos deverificación

• Gráficos

• Maquetas Heliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos Informáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

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INTRODUCCION AL DISEÑO BIOAMBIENTAL 03 de abril de 2013

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• Pasos a seguir

LABORATORIO

OBJETIVOSLos ensayos en el Laboratorio permiten:

IDB 2013

• Métodos deverificación

• Gráficos

• Maquetas Heliodón

• Reloj de sol

• Instrumental

• Cálculos

• Verificar comportamiento de proyectos durante el proceso de diseño

• Analizar alternativa de diseño• Calibrar simulación numérica• Medir variables cuantitativas • Visualizar calidad ambiental • Demostrar resultados a comitentes y proyectistas

Informáticos

• Simulación virtual

• Laboratorio

Análisis hacia adelante evaluar alternativas durante el diseño

Análisis hacia atrásverificar resultados después del diseño

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

CIELO NATURALIDB 2013

Lente ojo de pezLente ojo de pezVista del cielo Vista del cielo

Terraza de Pabellón IIITerraza de Pabellón IIIfoto: Arq. Santiago. Torresfoto: Arq. Santiago. Torres

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

CIELO ARTIFICIALIDB 2013

Lente ojo de pezLente ojo de pezVista del cielo Vista del cielo

Centre Centre RockerfellerRockerfeller, N. York, N. YorkFoto: Arq. Santiago TorresFoto: Arq. Santiago Torres

Mag. Arq. Claudio A. Delbene

Referencia

BIBLIOGRAFÍAIDB 2013

Diseño Bioambiental y Arquitectura Solar,Evans y de Schiller, Ediciones Previas, EUDEBA, 3ra edición, Buenos Aires, 1994

Capítulo 4: Sol

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