DISEÑO BIOCLIMATICO

1. Planificación Heliotérmica.2. Criterios de Confort.3. Gráfica de Olgyay.4. Datos de Clima.5. Temperatura.6. Humedad.7. Vientos.8. Fenómenos Especiales.9. Conclusiones.

Temas.

Diseño Bioclimático - Víctor Olgyay

Tecnologías Ambientales - UIA Torreón

1. Planificación Heliotérmica


InformaciónInformación

AnteproyectoAnteproyecto

Análisis y

estrategias

Análisis y

estrategias

Síntesis

y

diagnóstico

Síntesis

y

diagnóstico

Del clima y

geográficas

Del clima y

geográficas

De la

edificación y

del usuario

De la

edificación y

del usuarioRecomendaciones

de diseño

Recomendaciones

de diseño

Evaluación

térmica

Evaluación

térmica

AjustesAjustes

ProyectoProyecto

∞“El principal objetivo al proyectar un edificio, desde el punto de vista térmico, consiste en lograr un ambiente interior cuyas condiciones se encuentren próximas a las del confort utilizando al máximo las posibilidades naturales”.

Criterios de Confort.



Factores que afectan el comportamiento térmico de una edificación:

∞Cambios cíclicos de las condiciones externas.∞Niveles de temperatura interior.∞Intercambio térmico entre objetos.

Comportamiento Térmico.



El procedimiento Arquitectónico consiste en:

∞Selección de fechas representativas de condiciones climáticas típicas anuales.∞Cálculo de temperatura sol-aire y transmisión de calor de la estructura.∞Evaluar condiciones mediante resultados obtenidos.

Método de Análisis.



Selección de Fehcas.



Isotermas



Líneas de igual temperatura

Líneas de amanecer y

ocaso

Asoleamiento



Superficie horizontal

Fachada norte

Fachada sur

Fachadas oriente y poniente

Asoleamiento



W15

17

18

16

1314 128080

7070

6060

5050

8

11 109

6

7

4040

3030

2020

1010

N

E

semestre enero-junio

Requiere protección solar

Requiere aprovechamiento solar

H máx= 40.97º al sur del cenit en

Invierno


Verano

Asoleamiento



semestre julio-diciembre

Requiere protección solar

Requiere aprovechamiento solar


Invierno


Verano

13

16

17

18

1514

Junio

70

118012 10

60

50

7

98

Diciembre

Noviembre

Octubre

Septiembre

Agosto6

Julio

20

30

40

10

Vientos Dominantes



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

Dirección

Frecuencia (%) (respectivamente)

60 15

40 7

34 20

40 18

51 17

48 16

57 15

32 30

42 21

36 13

41 17

50 6

Ene, feb, mar, abr, may, jun, jul, ago, sep, oct, nov, dic

Mar, abr, may, jun, jul, ago, sep

Ene, feb, oct, nov y dic

La gráfica presenta la dirección de los vientos más frecuentes y los meses en que se presentan

Transmisión de Calor en Materiales 21 de Enero



Transmisión de Calor en Materiales 21 de Julio





15

Los materiales más comunes en la región son:

• Vidrio• Tabique denso (tabicón)• Concreto• Asfalto• Mortero cemento- arena• Adobe• Block hueco• Sistemas aislantes Características radioactivas de los materiales:

Acabados más usados en la región

Zona de Confort

2. Criterios de Confort


∞Zona en la cual no se produce un sentimiento de incomodidad, similar a la zona de neutralidad térmica y varia según el individuo.

∞Factores que intervienen en la zona de Confort:∞Sexo.∞Edad.∞Ubicación Geográfica.

2. Criterios de Confort


17

• Metabolismo (Intercambio de energía con el medio):

(M-W)±Co±C±R-E=0 R= Intercambio por radiaciónM= Energía metabólica C= Intercambio por conducción E= Evaporación (pérdidas) Co= Intercambio por convecciónW= Energía metabólica transformada en trabajo (pérdidas)

Termopreferendum = 24.2 ºCFisiológicos

5- Almacén

decalor

Balance de calor

PÉRDIDAS GANANCIAS

3. Gráfica de Olgyay


18

Diagrama para exteriores

Temperatura de confort preferida Tp= 24.2ºc Condiciones al amanecer de cada mes

Condiciones después del medio día de cada mes.

*Modificada por Szokolay y

adaptada para La Laguna

H U M E D A D R E L A T I V A0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

AMBIENTE DE MÁXIMA RESISTENCIAHUMANA

65.554.543.532.52

POSIBLE INSOLACIÓN

CALOR SECOAMBIENTE

DIFÍCIL

HUMIDIFICACIÓN

TEMPERATURA DEL CUERPO

1.5 1.0

ZONA DE CONFORT

SOFOCACIÓNY BOCHORNO

POSIBLEDESMAYO

LÍNEA DE SOMBRA

AMBIENTE MUY HUMEDO

FRIO HUMEDO PENETRANTE

ENTUMECIMIENTO

TEMPERATURA DE CONGELAMIENTO

POSIBLE CONGELAMIENTO DE DEDOS Y PIES

FRIO CORTANTE

6210.50.30.23

70

140

210

280

350

420

490

RA

DIA

CIO

N

W /

m2

VE

NT

ILA

CIÓ

N

M /

S

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

grs. vapor / kg de aire seco 35º

40º

30º

25º

20º

15º

10º

5º

0º

-5º

-10º

45º

35º

40º

30º

25º

20º

15º

10º

5º

0º

-5º

-10º

45º

3. Gráfica de Olgyay


19

14

15

16

17

18

19

20

21

6

7

8

9

10

11

12

13

ENE FEB ABRMAR MAY JUN NOVJUL AGO SEP OCT DIC

0

1

2

3

4

5

22

23

Condic ión: Frío Confort Cálido seco Cálido Seco

Requiere: Calentar Protec. Enfriamiento Evapor. ventilación Humidific. Solar Protec. Sol. P- S.

Frío ConfortCálido seco Cálido Seco

CalentarProtección

solarEnfriamientoEvaporación

VentilaciónProtec.Sol.

HumidificaciónProtec. Solar

REQUIERE:

CONDICIÓN:

Derivados del Diagrama Bioclimático de Olgyay

4. Datos de Clima


Clima Histórico.

El clima es cálido seco, con lluvias escasas. Esto se

desprende de algunos datos como:

•Temperatura media anual de 22.1 ºC

Máxima promedio de 37ºC

Mínima promedio de 4ºC•Oscilación de temperatura media anual de 19.8 ºC•Humedad relativa media anual de 49 %•Precipitación total anual igual a 157.1 mm•w

Clima Histórico.

5. Datos de Temperatura


-25.00

-15.00

-5.00

5.00

15.00

25.00

35.00

45.00

55.00

EN

E

FE

B

MA

R

AB

R

MA

Y

JUN

JUL

AG

O

SE

P

OC

T

NO

V

DIC

º C

meses

MÁXIMA EXTREMA

PROM. MÁXIMA

MEDIA

PROM. MÍNIMA

MÍNIMA EXTREMA

Clima Histórico.

6. Datos de Humedad.


0

10

20

30

40

50

60

ENE MAR MAY JUL SEP NOV%

meses

7. Vientos


A menor altura mayor velocidad en la superficie

Vientos dominantes

45 °

Sombra de vientoSombra de viento

PresiónPresión

DepresiónDepresión++--

RuidoRuidoCorriente aire fríoCorriente aire frío

SombraSombra

7. Vientos


(+)

(-)

(-)

(-)

10

65

10

62

10

65

10

62

∞10

∞59

10

59

7. Vientos


Lado largo

Lado corto

Ático ventilado

Lado largo

Lado corto

7. Vientos


Lado largo

Lado corto

Ático ventilado

Lado largo

Lado corto

8. Datos de Clima – Fenomenos Especiales


ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

ANUAL

Lluvia apreciable .96 .96 .53 .92 1.72 3.64 4.10 5.25 4.35 2.50 1.10 1.67 27.70

Lluvia inapreciable

1.13 .53 .60 .64 1.86 1.92 2.58 2.85 1.60 1.53 1.00 1.42 17.66

Cielo despejado 14.89 16.06 15.74 14.82 17.35

16.42

11.21 12.07 13.33 17.81 18.96 15.66 184.32

Cielo Medio nublado

9.86 7.93 11.55 10.92 10.35 9.50 12.28 11.33 9.03 8.85 7.07 8.62 117.29

Cielo Nublado/cerrado

5.72 4.24 3.66 4.17 3.28 4.07 7.50 7.59 7.62 4.33 3.96 6.66 62.80

Rocío 0.34 0.20 0.07 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.21 0.40 0.03 1.25

Granizo 0.00 0.00 0.00 0.03 0.03 0.03 0.06 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.15

Helada 0.00 0.00 0.00 0.03 0.03 0.03 0.06 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.15

Tormenta eléctrica

0.03 0.00 0.00 0.27 0.37 0.58 0.58 0.64 0.07 0.07 0.00 0.03 2.64

Niebla 0.79 0.10 0.07 0.00 0.00 0.03 0.03 0.60 0.07 0.25 0.44 0.77 3.15

9. Conclusiones y Recomendaciones


Los objetivos primordiales de climatización natural durante todo el año, pueden reducirse a seis solamente:

•Optimizar la ventilación

•Reducir las ganancias de calor del exterior (resistencia térmica)

•Almacenar calor en la estructura durante el invierno (Inercia térmica)

•Calentar en invierno, ganancia solar directa

•Humidificar en verano

•Evitar el paso de calor a través de ventanas en verano

Análisis y Estrategias



Temporada fría:Noviembre a enero

Amortiguar en interiores las diferencias térmicas exteriores entre el día y la noche (de más de 10 hrs. de retraso térmico)

Propiciar ganancias por radiación solar directa

Evitar ventilación del norte



Temporada cálida-seca:Marzo a septiembre

Proteger del soleamiento directo

Optimizar la ventilación natural

Propiciar la humidificaciónAmortiguar en interiores las

diferencias térmicas exteriores entre el día y la noche

Propiciar el enfriamiento nocturno estructural

Reducir las ganancias de calor del exterior y el almacenamiento térmico de la estructura



Temporada de transición:Febrero a octubre

Optimizar la ventilación natural durante el medio día

Proteger del asoleamiento directo alrededor del medio día

Almacenar calor en la estructura (retraso térmico)



Orientación más favorable:La fachada principal hacia el sur y en el caso de la norte, los sistemas aplicarán en la fachada posterior (sur).Orientación de espacios:

Zona RequerimientosOrientación

recomendable

De día:CocinaTendederoLavaderoServicioComedorEstanciaUsos múltiples.De noche:RecámaraBañoGuardarropaAuxiliar:Cochera

SombraSol

SombraSombraSombraSombraSombra

SombraSolSol

Sombra

NO/N/NENO/NENO/NE

N/NO/NESE/S/SOSE/S/SOSE/S/SO

SE/S/SO NO/ENENO/ENE

NO/N/NE

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