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ARQUITECTURABIOCLIMTICAYCONSTRUCCINSOSTENIBLE:
DISEOYCLCULO
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ndice
Lasostenibilidadyelbioclimatismo Queslasostenibilidad? Elbienestarylasaludmediantetcnicasbioclimticas Labasedelaarquitecturabioclimtica:laarquitecturapopular
Herramientasdediseo:climogramas debienestar Herramientasdediseo:mscarasdesombra
Diseoarquitectnico Condicionesdeinvierno Condicionesdeverano
Masaeinerciatrmica Dimensionadoycaracterizacindelosmaterialesycomponentes
Construccindelespaciourbano:diseodeespaciosexteriores Factoresdelambienteexterior Intercambiosenergticos Diseodelespacioyestrategias
Ejemplodeaplicacin SolarDecathlon
Herramientasinformticasdeapoyo Condicionesclimticas Condicionesdebienestar Materiales
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1. LA SOSTENIBILIDAD Y ELBIOCLIMATISMO
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Qu es la arquitectura sostenible?
Originalmente:Interpretacin bioclimtica (efectos del clima
sobre el hombre) de la arquitectura.
Arquitectura popular evolucionada y adaptada
Es lo mismo que arquitectura bioclimtica?
Actualmente:Concepto integrador de las relaciones que existen
entre el medio construido y las consecuencias
ambientales derivadas.
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Arquitectura sostenible bioclimtica
Arquitectura de alta eficaciaenergtica
Arquitectura pasiva Arquitectura sana
Arquitectura ecolgica Arquitectura integrada
Arquitectura ecoconstruida
La arquitecturabioclimtica, convocacin deuniversalidad, esla sntesis de
todo ello
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Objetivos
1. La integracin del edificio con un alto grado de respeto a lanaturaleza y a la construccin verncula o existente.
2. La explotacin de los recursos naturales del lugar por debajo desu capacidad de renovacin.
3. El uso del territorio de acuerdo a su capacidad de acogida.
4. La incorporacin de materiales y energa al medio por debajo desu capacidad de asimilacin.
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Arquitectura bioclimtica y urbanismosostenible
La arquitectura bioclimtica es imposible sin elcontexto del urbanismo sostenible
La relacin de la arquitectura y el medio, natural oconstruido, ha sido siempre un hecho natural en laarquitectura verncula
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Conjuntos de estrategias bioclimticas en elcontexto urbano
1. Reconstruir la naturaleza destruida con actuaciones derenaturalizacin.
2. Aprender de las formas, materiales y conceptos constructivos delentorno para asumirlos como propios en sus aspectos ms
significativos.3. Reducir la contaminacin reduciendo los consumos y la
dependencia energtica.
4. Controlar los residuos urbanos slidos y lquidos mediante elreciclado y la reutilizacin.
5. Emplear materiales poco contaminantes en cualquiera de las fasesde su vida: fabricacin, transporte, empleo y destruccin.
ACV
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EL BIENESTAR Y LA SALUD
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El bienestar como fenmeno complejo
SENTIDORGANO
RECEPTORRGANO
TRANSMISOR
CALOR Sentidocriostsico
Nerviosensitivo
LUZSentido
de la vistaNerv io ptico
SONIDOSentido
del odo
Nervio auditivo
ESTMULO RESPUESTA
Corpsculos de Krauss(fro) y de Ruff ini (calor)
SENSACINOjo
Tmpano
OLORNervio
sensitivoSentido
del olfatoCavidad olfativa
BGLOBAL= f(BHT, BLUM, BACU, BOLF)
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El bienestar es el resultado de un conjunto defactores intrnsecos y extrnsecos difciles de
determinar y evaluar individualmente
El bienestar como fenmeno complejo
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La sinestesia
Alteracin, generalmente sujetiva, de la percepcinde un estmulo provocada por la estimulacin
aplicada en otra parte del cuerpo diferente
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La sinestesia
SENSACIN
TRMICA
SENSACIN
ACSTICA
SENSACIN
CROMTICA
SENSACIN OLFATIVA
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La sinestesia
MENOR
SENSACIN DE
REVERBERACINMAYOR
SENSACIN DE
RUIDO DE FONDO
COLORES
CLIDOS
MAYOR
SENSACIN
DE CALOR
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La sinestesia
MENOR SENSIBILIDAD AL
ROJO
MAYOR SENSIBILIDAD AL
VERDE
SONIDOS
ALTOS
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La sinestesia
MAYOR SENSACIN DE
CALOR
MAYOR CONCENTRACIN
DE CO2
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El bienestar higrotrmico
M - W = CV R CC RS + EV + D + A
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El bienestar higrotrmico
RADIACIN
EVAPOTRANSPIRACIN
CONVECCIN
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El bienestar higrotrmico
CONVECCIN
Intercambioscon el aire
Temperaturadel aire
Velocidad delaire
Humedad delaire
R
TACV
37 C 20 C = 17 C
10 C = 27 C
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El bienestar higrotrmico
RADIACIN
Intercambioscon otrassuperficiesradiantes
Temperaturade losparamentos
Bveda
celesteRadiacinsolar
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El bienestar higrotrmico
EVAPOTRANSPIRACINIntercambiosevaporativos
Humedad delaire
Velocidad delaire
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Gradiente vertical de temperaturas
20 C21 C
18 C
22 C24 C
LatitudParmetros
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Parmetros debienestar
Latitud
Altitud
Temperatura
Humedad
Movimiento del aireRadiacin solar
Radiacin emitida por los
paramentos
ActividadArropamiento
Edad
Sexo
Tiempo de ocupacin
Gradiente vertical de
temperatura
Radiacin de onda larga
emitida por los paramentos
interioresVariacin peridica de la
temperatura
Asimetra radiante entre
paramentos
Parmetrospersonales
Parmetrosdel espacio
interior
Parmetrosgeogrficos
Parmetrosambientalesgenerales
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La arquitectura popular y losclimas
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Clima clido-seco
Proteccin de la radiacin solar Incorporacin de mucha masa trmica
Enfriamiento evaporativo
Enfriamiento radiante
INVARIANTES BSICOS
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Clima clido-seco
La presencia de patiosautosombreados por el edificio
Calles estrechas autosombreadas
por los edificios que lasconforman y por loscomplementos (toldos, caizos,celosas, etc.) que se coloquensobre ellas
Voladizos que sombreen lascalles
Calles con un trazado irregularque dificulte la circulacin del airediurno caliente
Presencia de vegetacin quepermita el enfriamientoevaporativo
ESTRATEGIAS DE CARCTER URBANO
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Clima clido-seco
Voladizos que sombreen los huecos y lasfachadas
Huecos pequeos y protegidos con celosas,contraventanas, cortinajes, etc.
Colores de las fachadas claros para reflejarla radiacin solar
Muros gruesos y pesados para dotar aledificio de mucha masa trmica y asegurar
en el interior una temperatura establecercana a la media del da
Presencia de patios que permitan lapresencia de vegetacin (enfriamientoevaporativo) y la reirradiacin nocturna(enfriamiento radiante)
Presencia de agua en forma de fuentes,estanques, recipientes, aljibes, etc.
ESTRATEGIAS EDIFICATORIAS
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Clima clido-seco
Las casas-torre del Yemen
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Clima clido-seco
Las casas-torre del Yemen
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Clima clido-seco
Las casas-torre del Yemen
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Clima clido-hmedo
Espacios entre edificios amplios
para facilitar la ventilacin
Calles con un trazado
regular que facilite
la circulacin del aire Presencia de vegetacin que
sombree el espacio pblico
ESTRATEGIAS DE CARCTER URBANO
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Clima clido-hmedo
Palafitos en Venezuela
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Clima clido-hmedo
Palafitos en Venezuela
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Clima templado
Flexibilidad ante la radiacin solar (captacin/proteccin)
Flexibilidad en el diseo de los cerramientos (masatrmica/aislamiento trmico)
Enfriamiento evaporativo
Enfriamiento radiante Ventilacin
INVARIANTES BSICOS
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Clima templado
Espacios pblicos soleados, pero consoportales para protegerse del sol del verano yde la lluvia
La presencia de patios autosombreados por el
edificio y donde se pueda producir elenfriamiento radiante o evaporativo
Voladizos que protejan del sol y de la lluvia lasfachadas
Huecos protegidos con elementos que puedan
abrirse o cerrarse segn la poca del ao Muros gruesos y pesados para dotar al edifico
de mucha masa trmica
Incorporacin de materiales aislantes trmicos(paja, madera, cmaras de aire, piedras
porosas, etc.) Edificios enterrados o semienterrados para
incrementar el efecto de la masa y delaislamiento trmicos
Ventilacin cruzada entre fachadas, o entre
fachadas y cubierta
ESTRATEGIAS EDIFICATORIAS
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Clima templadoEl rancho marismeo
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Clima fro de latitudes altas
Aislamiento trmico y conservacin de la energa Empleo de materiales de acabado interior de
calentamiento lento
Ventilacin para eliminar el exceso de humedad
INVARIANTES BSICOS
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Clima fro de latitudes altas
Formas muy compactas y confactores de forma bajos
Muros gruesos Empleo de la madera, tanto en los
cerramientos como en losacabados interior
Huecos pequeos Ventilacin a travs de las
chimeneas
Cubiertas con aislamiento en
forma de vegetacin
ESTRATEGIAS EDIFICATORIAS
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Clima fro de montaa
Aislamiento trmico y conservacin de la energa Inercia trmica
Captacin solar
INVARIANTES BSICOS
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Clima fro de montaa
Formas muy compactas y confactores de forma bajos
Muros gruesos
Empleo de piedra en loscerramientos
Huecos medianos peroprotegidos
ESTRATEGIAS EDIFICATORIAS
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Clima froEl igl
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Clima froVivienda noruega
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Clima froLa yurta mongola
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Clima froLa yurta mongola
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Clima froLa yurta mongola
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CLIMOGRAMAS DE BIENESTAR
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Climograma deOlgyay
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Temperatura
mxima de
las medias delos meses del
ao
20% 80%
+2,78 C
-2,78 C
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29,45 C
18,32 C
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Diagrama de isopletas
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reas de igual exigencia bioclimtica
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ENERO
* Necesidades de radiacin: 0:00...24:00 nicamente hay Sol de 7:30 a 16:30
Enero
Mayo
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-HAY QUE EVITAR LA CAPTACIN DIRECTA-HAY QUE ACUMULAR Y DESFASAR PARA LAS HORAS SOL.
1. Acumulacin en fachada Este: Desfase de 5:00 a 21:00 (16 horas)
2. Acumulacin en fachada Oeste: Desfase de 12:00 a 21:00 (9 horas)
3. Fachada Norte: Sin acumulacin y aislada.
4. Ventilacin: Norte-Sur (controlada)
MAYO
* Necesidades de radiacin: 0:00...4:00
No ha amanecido.* Bienestar: 4:00...8:30 Hay Sol, y hay que protegerse de l .
* Necesidades de ventilacin: 8:30...17:00 Hay Sol, y hay que protegerse de l .
* Bienestar: 17:00...21:00 Hay que protegerse del Sol slo unas horas
* Necesidades de radiacin: 21:00...24:00 Ha anochecido.
Mayo
Mayo
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-HAY QUE EVITAR LA CAPTACIN DIRECTA-HAY QUE ACUMULAR Y DESFASAR PARA LAS HORAS SOL.
1. Acumulacin en fachada Este: Desfase de 5:00 a 21:00 (16 horas)
2. Acumulacin en fachada Oeste: Desfase de 12:00 a 21:00 (9 horas)
3. Fachada Norte: Sin acumulacin y aislada.
4. Ventilacin: Norte-Sur (controlada)
Mayo
Julio
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JULIO
* Necesidades de ventilacin y sombreamiento todo el da.
Julio
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JULIO
* Necesidades de ventilacin y sombreamiento todo el da.
Julio
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Climograma de Bienestarde Givoni
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Climograma de BienestarAdaptado CBA
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1 rea de bienestar saludable (menos del 10%de insatisfechos)2 rea de bienestar algo seca para la salud(menos del 10% de insatisfechos)3 rea de bienestar algo hmeda para la salud(menos del 10% de insatisfechos)
4 rea de bienestar extendida (20% deinsatisfechos)5 rea trmicamente aceptable peroexcesivamente seca6 rea trmicamente aceptable peroexcesivamente hmeda
7 Zona controlada por la ventilacin nocturna yla masa trmica8 Zona controlada por la ventilacinpermanente
9 Zona controlada por el enfriamientoevaporativo y la masa trmica
10 Zona controlada por la radiacin solar y lamasa trmica
11 Zona controlada por las cargas internas
12 3
4
4
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1 rea de bienestar saludable (menos del 10%de insatisfechos)2 rea de bienestar algo seca para la salud(menos del 10% de insatisfechos)3 rea de bienestar algo hmeda para la salud(menos del 10% de insatisfechos)
4 rea de bienestar extendida (20% deinsatisfechos)5 rea trmicamente aceptable peroexcesivamente seca6 rea trmicamente aceptable peroexcesivamente hmeda
7 Zona controlada por la ventilacin nocturna yla masa trmica8 Zona controlada por la ventilacinpermanente
9 Zona controlada por el enfriamientoevaporativo y la masa trmica
10 Zona controlada por la radiacin solar y lamasa trmica
11 Zona controlada por las cargas internas
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10
Lnea
de sombra
Lneade sombra
11
1 rea de bienestar saludable (menos del 10%de insatisfechos)2 rea de bienestar algo seca para la salud(menos del 10% de insatisfechos)3 rea de bienestar algo hmeda para la salud(menos del 10% de insatisfechos)
4 rea de bienestar extendida (20% deinsatisfechos)5 rea trmicamente aceptable peroexcesivamente seca6 rea trmicamente aceptable peroexcesivamente hmeda
7 Zona controlada por la ventilacin nocturna yla masa trmica8 Zona controlada por la ventilacinpermanente
9 Zona controlada por el enfriamientoevaporativo y la masa trmica
10 Zona controlada por la radiacin solar y lamasa trmica
11 Zona controlada por las cargas internas
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1,0 clo
0,5 clo
0,0 clo
1,5 clo
2,0 clo
2,5 clo
3,0 clo
Paredes fras
Paredes calientes
1,25 met2,00 met3,00 met4,00 met
0,75 metARROPAMIENTO ACTIVIDAD
TEMPERATURAMEDIARADIANTE
FACTORES DE CORRECCIN DE LA POSICIN DEL REA
Actividad: 1,25 metArropamiento: 1 clo (Nivel 2)Temperatura media radiante = Temperatura del aire
Velocidad del aire: 0 m/s
DATOS BASE DEL DIAGRAMA
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100
25 C
30 C
35 C
40 C
50 C
45 C
0 C
5 C
15 C
10 C
20 C
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MSCARAS DE SOMBRA
DIMENSIONADO DE LASPROTECCIONES SOLARES
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Cuadro con horas de sombra
Bienestar Bienestarextendido
Junio 10:00-19:00 9:30-21:00
Julio 9:30-21:00 9:00-22:00Agosto 9:30-19:30 8:30-21:30
Septiembre 10:30-18:30 9:30-20:30Octubre 12:30-1830
Lneas de
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sombra sobrela carta
estereogrfica
Cl l d b
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AHS
AVS
LVS
LHS
Longituddelobstculo
SUR
Ap
A AHS
h
PERPENDICULAR A LASUPERFICIE
SOLPARED A-AAHS =
ngulo horizontal de sombra
AHS)sech(tgtgarcAVS =
ngulo vertical de sombra
AHStgaLHS =Longitud horizontal de sombra
Longitud vertical de sombra
AVStgaLVS =
Clculo de sombras
Mscaras de sombras
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AHS AHS
AHS AHS
AVS
AVS
10
20
30
40
50
60
70
80
Mscaras de sombras
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Mscaras de sombras
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AVS
10
80
70
60
50
40
30
20
AVS AVS
En un
planoperpendicularal hueco
En un
planoperpendicularal hueco
AVS
10
60
70
80
20
30
40
50
AVS
AVS
10
60
70
80
20
30
40
50
En un
planoparalelo
al hueco
AVS
10
80
70
60
50
40
30
20
AEROPUERTO DE MAZOISLA DE LA PALMA (CANARIAS)
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ISLA DE LA PALMA (CANARIAS)
LA PALMA
80
80
70
70
60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
Diciembre
Enero-Noviembre
Febrero-Octubre
Marzo-Septiembre
Abril-Agosto
Mayo-JulioJunio
28.65N
11:0010:00
9:00
8:00
7:00
6:00
AEROPUERTO DE MAZO
Zona Facturacin
NORTE AHS=62
SUR h=45 y AHS=45
Zona Trnsito
OESTE
ESTE h=65 AHS=50
Necesidad de sombrear Posible necesidad de sombrear
AEROPUERTO DE MAZOISLA DE LA PALMA (CANARIAS)
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ISLA DE LA PALMA (CANARIAS)
LA PALMA
80
80
70
70
60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
Diciembre
Enero-Noviembre
Febrero-Octubre
Marzo-Septiembre
Abril-Agosto
Mayo-JulioJunio
28.65N
11:0010:00
9:00
8:00
7:00
6:00
AEROPUERTO DE MAZO
Zona Facturacin
NORTE AHS=62
SUR h=45 y AHS=45
Zona Trnsito
OESTE
ESTE h=65 AHS=50
Necesidad de sombrear Posible necesidad de sombrear
AEROPUERTO DE MAZOISLA DE LA PALMA (CANARIAS)
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ISLA DE LA PALMA (CANARIAS)
LA PALMA
80
80
70
70
60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
Diciembre
Enero-Noviembre
Febrero-Octubre
Marzo-Septiembre
Abril-Agosto
Mayo-JulioJunio
28.65N
11:0010:00
9:00
8:00
7:00
6:00
AEROPUERTO DE MAZO
Zona Facturacin
NORTE AHS=62
SUR h=45 y AHS=45
Zona Trnsito
OESTE
ESTE h=65 AHS=50
Necesidad de sombrear Posible necesidad de sombrear
AEROPUERTO DE MAZOISLA DE LA PALMA (CANARIAS)
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ISLA DE LA PALMA (CANARIAS)
LA PALMA
80
80
70
70
60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
Diciembre
Enero-Noviembre
Febrero-Octubre
Marzo-Septiembre
Abril-Agosto
Mayo-JulioJunio
28.65N
11:0010:00
9:00
8:00
7:00
6:00
AEROPUERTO DE MAZO
Zona Facturacin
NORTE AHS=62
SUR h=45 y AHS=45
Zona Trnsito
OESTE
ESTE h=65 AHS=50
Necesidad de sombrear Posible necesidad de sombrear
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2. DISEO ARQUITECTNICO
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ESTRATEGIAS BIOCLIMTICASEN CONDICIONES DE INVIERNO
Objetivos energticos de lait t bi li ti
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arquitectura bioclimtica
Captacin
Acumulacin
Distribucin
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Estrategias bioclimticas en condiciones
de invierno
El calentamiento solar
El efecto invernadero
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Clasificacin de los sistemas det i
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captacin
Captacin directa
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p
Hueco a Sur en Madrid
verano
invierno
26.6
73.4
28,5%
89,4%
E
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verano
invierno
E
O
S
N
CRITERIOS DE DIMENSIONADO DEHUECOS CAPTADORES
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HUECOS CAPTADORES
Rendimiento de la captacinPrdidas por reflexin en el elemento acumulador
(muro, pared o suelo): 10%; rendimiento 0,9
Prdidas por transmisin: 5...20% (depende del local,del vidrio y del clima); rendimiento medio 0,9 Energa efectiva = Radiacin a travs de vidrio x 0,9 x 0,9
Consumo de energa (da):Edificios bien aislados: 900 Wh/m2 ( carga de 60
W/m2)
Edificios medianamente aislados: 1200 Wh/m2 ( cargade 80 W/m2)
Edificios mal aislados: 1500 Wh/m2 ( carga de 100W/m2)
CRITERIOS DE DIMENSIONADO DEHUECOS CAPTADORES
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HUECOS CAPTADORES
Radiacin a travs de vidrio simple orientadoa sur en enero (latitud 40 N):2500 Wh/m2 (da)
Energa efectiva: 25000,90,9= 2025 Wh/m2 (da)
Superficie de captacin necesaria:
Edificios bien aislados: 900 Wh/m2 / 2025 Wh/m2= 0,44 m2 de vidrio/m2 de localEdificios medianamente aislados:
1200 Wh/m2 / 2025 Wh/m2= 0,60 m2 de vidrio/m2 de local
Edificios mal aislados: 1500 Wh/m2 / 2025 Wh/m2= 0,74 m2 de vidrio/m2 de local
Invernadero y muro trombe
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. Foster
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Estrategias bioclimticas
para condiciones de verano
Relacin de estrategias para
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condiciones de verano
Actuaciones contra el
sobrecalentamientoActuaciones contra la sensacin de
calor, sin enfriamientoActuaciones directas de enfriamiento
Actuaciones contra el
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sobrecalentamientoMedidas preventivas
Para los huecos acristaladosOrientacin del huecoSombreamiento del huecoSeleccin de vidrios
Para la cubiertaVentilacinRecubrimiento vegetal
Para las paredesColor
VentilacinSombreamientoRecubrimiento vegetal
Actuaciones contra el
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sobrecalentamiento
Medidas de eliminacin
Ventilacin
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Irradiancia mxima en julio
SUR
Difusa
Directa
Difusa
Directa
Difusa
SUR
Directa
OESTE
Difusa
Directa
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PERS fijos
Parasoles horizontales sobre dintelLamas de desarrollo horizontalParasoles verticales al lado de las jambasLamas horizontales de desarrollo vertical
Lamas verticales de desarrollo verticalParasoles mixtos en cajaLamas mixtas en celosa
PERS mviles
Lamas horizontales de desarrollo verticalLamas verticales de desarrollo verticalToldos
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Parasol Parasol Parasol mixtoen caja
Lamas horizontales Lamas horizontales
verticalhorizontal
de desarrollo de desarrollo en celosa
Lamas
horizontal vertical
Lamas verticales
de desarrollovertical
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Huecos acristalados
Seleccin de vidrios
ReflectantesColoreados
Selectivos
Fotosensibles
Con cristal lquido
Electrocrmicos
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Cubiertas
Ventilacin
Recubrimiento vegetal
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Cubierta vegetal
La cubierta intensiva o ajardinada
La cubierta extensiva o ecolgica
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Cubierta ecolgica
b)
IMPERMEABILIZANTE
FORJADO
AGUA
a)
DRENAJE
VEGETACIN
BALDOSA
AISLANTE
GEOTEXTIL
SUSTRATO
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Paredes
Color
Sombreamiento
Ventilacin
Recubrimiento vegetal
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Ventilacin
Actuaciones contra la sensacin
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de calor sin enfriamiento
Incorporacin de superficies fras
Reduccin de la humedad relativa
Incremento de la velocidad del aire
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Reduccin de la humedad relativa
ESTE OESTE
ESTE OESTE
MAANA
TARDE
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Incremento de la velocidad del aire
L til i t t i
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La ventilacin como estrategia
Ventilacin natural pura
A. DirectaB. Cruzada
Ventilacin forzada natural
ExtraccinC. Recalentamiento en fachadaD. Recalentamiento en cubiertaE. Chimenea solar
F. Extraccin por vientoInduccinG. Chimenea de viento
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Ventilacin natural pura
+
-
-
-
-
+
-
-
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+
--
+
+
ZONADEREMANSO
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+
+
+
-
+
+
+
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+
+
-
+
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+
+
+
-
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+
-
-
-
+
-
-
V til i f d t l
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Ventilacin forzada natural
Recalentamiento en fachada
Recalentamiento en cubierta
Chimenea solar
Extraccin por viento
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Recalentamiento en fachada
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Recalentamiento en cubierta
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Chimenea solar
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Extraccin por viento
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Extraccin por viento
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Velocidad moderada del vientomenos de 3 m/s
Velocidad media del vientohasta 10 m/s
Velocidad elevada del vientoms de 10 m/s
Vientos en sentido contrario
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Actuaciones directas de
enfriamiento
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enfriamiento
Enfriamiento evaporativoParques y jardinesInduccin de aire por masas de agua
Enfriamiento radianteTechos frosCubiertas hmedas
PatiosFachadas radiantes
Enfriamiento conductivoSuperficies fras
Conductos enterradosConstrucciones enterradas
Enfriamiento convectivoVentilacin nocturna
Enfriamiento evaporativo
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Enfriamiento evaporativo
Para evaporar un gramo de agua son necesarios 2424 J
Aplicados a un metro cbico de aire son suficientes para bajarsu temperatura en 2,2 C
1 g/s = 2424 J/s = 2424 W (2,42 kW de potencia de
enfriamiento)En un local con una carga de refrigeracin de 100 W/m2:24 m2
En un local con una carga de refrigeracin de 40 W/m2:
60 m2
En un local con una carga de refrigeracin de 20 W/m2:120 m2
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El enfriamiento radiante
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El enfriamiento radiante
Potencia de reirradiacin = Radiacin + Conveccin - Recuperacin
El enfriamiento radiante
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El enfriamiento radiante
Preirradiacin= T4 + he(T - Te) - 0,5Te
4
Cubiertas hmedas
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Cubiertas hmedas
Cubiertas hmedas
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Cubiertas hmedas
85 W/m2
E= 885= 680 Wh/m2
MT = VCe
MT = 200 l/m2 1 kg/l 4180 J/kgC =836000 J/m2C(232,22 Wh/m2C)
C2,9232,22
680ME
tt
===
Patios
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Patios
Fachadas radiantes
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Fachadas radiantes
Enfriamiento conductivo
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Enfriamiento conductivo
Superficies fras
Conductos enterrados
Superficies fras
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Superficies fras
Superficies fras
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Superficies fras
tTTPM +=R
TTRt
R
T
R
t ao ==
( )R
TRRTT taPM ++=
( )R
T
dl
dTT
ta
PM
++=
12
TT
L
T
L
T
R
T aott
t
===
Superficies fras
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Superficies fras
12
10 t+Enero:
Julio:12
9 t
Enero:
Julio:
C13,1712
101,470
0,030
0,205TPM =
++=
C16,6512
91,470
0,030
0,2024TPM =
+=
Conductos enterrados
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Conductos enterrados
Ejemplo de clculo
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Ejemplo de clculo
Dimetro del conducto: D= 300 mm (0,3 m)
Seccin del conducto: S= r2= 0,071 m2
Velocidad de circulacin del aire: va= 2 m/s
Caudal de aire circulando por el conducto: C= Sva= 0,141 m3/s
-
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CW/m70,69
0,30
0,320,16ln
0,73
D
Dln
2
D
R
1
2
i
eeI
====
CW/m12,10
70,691
14,61
1
Rh1
1U 2
Ii
=+
=+
=
C252
2030
2
TTT salidaentradam =
+=
+=
-
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33
salidaeentradae
Ws/m14481kJ/m14,4810,845
41,63
0,870
55,46
V
i
V
i===
( ) 2tm W/m121,0015)12,10(25TTU
A
===
Capacidad de enfriamiento del conducto
La carga trmica por unidad de caudal que debe eliminar
2
m16,87121
0,141x14481
toenfriamiendeCapacidad
CaudalxeliminaraEnerga
==
Permetro del conducto: 1,005 m
Longitud del conducto necesaria: longituddem16,791,005
16,87=
Enfriamiento convectivo
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Enfriamiento convectivo
Villas Costozza (Vicenza)
Enfriamiento convectivo
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Enfriamiento convectivo
Paredes fras
MASA E INERCIA TRMICA
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MASA E INERCIA TRMICA
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LA ACUMULACIN DE LA ENERGA Sistemas trmicos
Sistemas trmicos en forma de calor sensible Sistemas trmicos en forma de calor latente
Sistemas qumicos
Sistemas mecnicos
Sistemas en forma de gases combustibles
Sistemas electromagnticos
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Acumulacin en calor sensible
mt
= Vce
Q= mtT= VceT
Acumulacin en agua
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(Los Molinos)
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Acumulacin en grava
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Acumulacin en calor latenteSal de Glauber
SO4Na210 H2O + 250 kJ/kg SO4Na2 + 10 H2O
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Acumulacin en calor latenteGRUPO Sustancia Temperatura
de cambio de
estado(C)
Calor latente decambio de estado
(kJ/kg)
Salessaturadas
SO4Na210 H2O 32,4 250
NaH(PO4)12 H2O 36,0 263
Mezclaseutcticas
CaCl2 - MgCl2 - H2O41% 10% 49%
25,0 175
Urea - (NH4)NO345,3% 54,7%
46,0 172
Parafinas 1...50 125...209
Comparacin entre calor sensible
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y latente
MATERIAL Energaacumulada
(MJ)
Piedra ~48
Tierra ~40
Cermica ~30
Hormign ~48
Agua 83,6
Parafinas 125209
2. EL EDIFICIO COMO ACUMULADOR
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DE ENERGA
mt= Vce
La variacin de temperatura segn
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la masa
Coeficiente de estabilidadtrmica
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Coeficientes de estabilidad trmica
C.e.t. > 1 Local donde los efectos del
sobrecalentamiento son crticos.
C.e.t. = 1,0 Local en el que la temperatura vara al
mismo ritmo que en el exterior.C.e.t. entre 1,0y 0,5
Local con suficiente inercia trmica. Sereduce el efecto de la temperatura
exterior.C.e.t. < 0,5 Local con gran inercia trmica. Repercute
en el local menos del 50% de la
fluctuacin de la temperatura exterior.
Inercia
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efectiva
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Constante trmica del tiempo
tnn21set221set11se m)R0,5...RR(R...m)R0,5R(Rm)R0,5(RCTT ++++++++++=
Ttu R
CTTm =
Masa trmica til
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Inercia trmica y aislamiento
INERCIATRMICA
Locales de usopermanente
Deseable
Locales de uso
eventual
No deseable
AISLAMIENTOTRMICO POREL INTERIOR
Locales de usopermanente
Por el exterior
Locales de usoeventual
Por el interior
Comportamiento medioambiental de los materialesaislantes trmicos
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Reciclabilidad
Carcter ecolgico Carga energtica
Comportamiento medioambiental de los materialesaislantes trmicos
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ESPUMA DE POLIURETANO
La materia prima es elpetrleo. Se obtiene de lapolimerizacin del
isocianato (altamentedaino para el ser humano)y del poliol.
Como agente espumanteutiliza un HCFC (dainopara la capa de ozono),
diclorometano (peligrosopara las personas que lo
Comportamiento medioambiental de los materialesaislantes trmicos
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19/390
POLIESTIRENO EXPANDIDO
La materia prima es elpetrleo. Se obtiene de lapolimerizacin del pentano
y del estireno.Como agente hinchanteutiliza el agua.
Admite el reciclado,aunque an no se ha
experimentado.
Comportamiento medioambiental de los materialesaislantes trmicos
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20/390
POLIESTIRENO EXTRUIDO
La materia prima es el
petrleo. Se obtiene de lapolimerizacin del pentano ydel estireno.
Como agente espumanteutiliza un HCFC (daino parala capa de ozono) o CO2
(causante del efectoinvernadero.
Precisa de ms energa en su
fabricacin que elpoliestireno expandido.
Comportamiento medioambiental de los materialesaislantes trmicos
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21/390
LANA DE VIDRIO
La materia prima son arenassilceas, cuarcitas y calizas.
El impacto medioambiental
radica en la energanecesaria para la fusin, y lapresencia ocasional de
plomo o sosa custica.En la fusin se libera SO2, yen el hilado fenol,
formaldehdo y amonio(aunque en procesos
Comportamiento medioambiental de los materialesaislantes trmicos
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22/390
LANA DE ROCA
La materia prima son rocasbaslticas y escorias de altohorno.
El impacto medioambientalradica en la energanecesaria para la fusin.
El aglutinante, a diferenciade las lanas de vidrio, es un
aceite mineral, menosproblemtico.
Comportamiento medioambiental de los materialesaislantes trmicos
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23/390
ARCILLA AISLANTE
Es un producto obtenido dela coccin de tierrasarcillosas a las que seaade cscara de cereal.
Su impactomedioambiental se reducea la energa de su coccin.
Su trituracin final podraconvertirlo en reciclable.
Comportamiento medioambiental de los materialesaislantes trmicos
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HORMIGN ALIGERADO
El producto es unhormign con arcilla
expandida u otroaligerante como rido.
Su impacto
medioambiental esmenor que en loshormigones
convencionales alsustituirse la grava (de
Comportamiento medioambiental de los materialesaislantes trmicos
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25/390
VIDRIO CELULAR
La materia prima del vidriocelular o espuma de vidrioes la misma empleada en la
fabricacin de vidriosconvencionales, con lainclusin de un agente
espumante.El impacto medioambientalradica en la energa
necesaria para la fusin, y lapresencia ocasional de
Comportamiento medioambiental de los materialesaislantes trmicos
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26/390
VIRUTA DE MADERA
Es un producto obtenido dela amalgama de viruta demadera con cemento.
La madera es un materialrenovable, cuyaexplotacin puede llevarse
a cabo de forma sostenible.Por otro lado, la viruta es unmaterial residual resultado
de la explotacinmaderera.
Comportamiento medioambiental de los materiales
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aislantes trmicos FIBRA DE MADERA
Es un producto obtenido deresiduos madereros.
Baja conductividad trmicacon alta densidad
El coste energtico es bajo.
Reintegracin natural almedio o reutilizacin encombustin.
Comportamiento medioambiental de los materialesaislantes trmicos
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CORCHO NEGRO AGLOMERADO
Es una sustancia renovable,cuya materia prima es lacorteza de los alcornoques.
Su contenido energtico esmuy bajo, ya que seaglomera utilizando suspropias resinas naturales enpresencia de vapor.
La degradacin natural esmuy buena y se puede
materiales aislantes trmicosconductivos
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FIBRA DE CAMO
Es una sustancia renovable,cuya materia prima sondiferentes tipos de
camos.El coste energtico es bajo.Es un material renovable,
cuya explotacin puedellevarse a cabo de formasostenible.
No lleva aditivos quepuedan ser perjudiciales
materiales aislantes trmicosconductivos
-
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FIBRA DE LINO
Es una sustancia renovable,cuya materia prima es ellino.
El coste energtico es bajo.Es un material renovable,cuya explotacin puede
llevarse a cabo de formasostenible.
No lleva aditivos que
puedan ser perjudicialesara la salud o el medio
materiales aislantes trmicosconductivos
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VIRUTA DE MADERA DISGREGADA
Es un producto obtenido delaglomerado natural demadera en forma de restosde virutas.La madera es un materialrenovable, cuyaexplotacin puede llevarse
a cabo de forma sostenible.Por otro lado, la viruta es unmaterial residual resultado
de la explotacinmaderera.
3. COMPORTAMIENTO DE LOS
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MATERIALES
1. La conductividad trmica2. La difusividad trmica
3. La efusividad trmica
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La conductividad trmica
Conductividadtrmica
AltaCalentamiento yacumulacin
Rpidos
Baja Lentos
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La difusividad trmica
eca
=
Difusividadtrmica
Alta
Calentamiento
Rpido
Baja Lento
f i id d i
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La efusividad trmica
ecb=
Efusividadtrmica
AltaAcumulacin
Grande
Baja Pequea
Material
Densidad
(kg/m3)
ndice de
acumulacin relativa
(-)
Poliestireno expandido I 10 0,03
Vidrio celular 160 0,08
Maderas ligeras (abeto lamo pino cedro ) 200 0 14
Arena seca 1500 0,88
Hormign en masa con arcilla expandida 1500 0,90
Fbrica de ladrillos perforados 1600 1,00
Tapial 1600 1,00
Hormign en masa con ridos ligeros 1600 1,07
Grava suelta 1700 1 11
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Maderas ligeras (abeto, lamo, pino, cedro,...) 200 0,14Hormign celular sin rido 305 0,16
Placa de hormign con fibra de madera 300 0,19
Fibra de madera 300 0,19
Tablero de fibra de madera 500 0,22
Fbrica de bloques de hormign con arcillaexpandida 400 0,25
Moquetas 1000 0,26
Cartn yeso doble 415 0,29
Viruta de madera prensada 650 0,30
Contrachapado 600 0,37
Placa de cartn yeso 900 0,41
Enlucido de yeso 600 0,41
Placa de escayola 800 0,48
Maderas pesadas (castao, encina, haya,...) 800 0,50
Fbrica de bloques de termoarcilla 826 0,51
Tblex 800 0,51
Linleo 1200 0,56
Hormign armado con ridos ligeros 1000 0,57
Fbrica de ladrillos huecos 1200 0,70Fbrica de bloques huecos de hormign 1400 0,80
Vidrio moldeado simple 900 0,82
Grava suelta 1700 1,11Fbrica de ladrillos silicocalcreos 1600 1,11
Morteros de cal y bastardos 1600 1,22
Fbrica de ladrillos macizos 2000 1,31
Baldosn cataln 2000 1,31
Plaqueta 2000 1,36
Alicatado 2000 1,38
Gres 2100 1,39
Terrazo 1800 1,42
Suelo arenoso 1700 1,46
Fibrocemento 2000 1,51
Agua lquida 1000 1,55
Hormign en masa normal sin vibrar 2000 1,57
Roca porosa en general 1700 1,65
Encachado de piedra 2000 1,66Vidrio plano 2500 1,68
Suelo vegetal 1800 1,71
Mortero de cemento 2000 1,74
Picn 2100 1,82
Mrmol 2500 1,97
Hielo a 0 C 900 2,00
Material
Densidad (kg/m3)
ndice de
acumulacin relativa
(-)
Hielo a 0 C 900 2,00
Hormign armado normal 2400 2,01
Hormign en masa normal vibrado 2400 2,01
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Hormign en masa normal vibrado 2400 2,01Arena con humedad natural 1700 2,05
Suelo arcilloso 2000 2,14
Suelo coherente con humedad natural 1800 2,49
Pizarra 2700 2,54
Granito 3000 2,81
Caliza 3000 2,99
Basalto 3000 3,07
Plomo 11250 7,08
Fundicin 7500 13,60
Acero y fundicin 7850 14,16
Bronce 8500 14,23
Zinc 6860 16,75
Latn 8500 18,39
Aluminio 2700 21,91Cobre 8900 35,66
4 LA ONDA TRMICA POR RADIACIN
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4. LA ONDA TRMICA POR RADIACIN
Te Ti
R
TiTsa
La temperatura sol aire
L t t l i
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La temperatura sol aire
TSA= Rse(I -IL) + e
Cubierta :TSA= 0,05IW -5 + e
Muros:
TSA
= 0,06IW
+ e
Temperatura sol-aire
(M d id/J li /S )
-
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(Madrid/Julio/Sur)
Incremento virtual de latemperatura exterior
(M d id/J li /S )
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(Madrid/Julio/Sur)15:00horas
12:00 horas
Ladrillo blanco 0,93 C 2,20 C
Mrmol blanco 2,16 C 5,12 C
Enfoscado 3,71 C 8,78 C
Ladrillo amarilla 4,02 C 9,52 C
Ladrillo rojo 4,64 C 10,98 CGranito 5,25 C 12,44 C
Ladrillo marrn 5,87 C 13,91 C
Desfase y amortiguacin de la onda
t i
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trmica
D f d l d t i
-
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Desfase de la onda trmica
dt
c2t0,0167d ef
=
ad0,0231df=
A ti i d l d t i
-
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Amortiguacin de la onda trmica
=
dtc0,0167
a
e
e1f
=
db0,0060
a e1f
-
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Verano
Local sin entilacin noct na
-
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Local sin ventilacin nocturnaMes de Julio / Madrid / Sur
Local sin ventilacin
10
15
20
25
30
35
40
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Hora solar
T
emperatura(
C)
Temperatura exterior
Local sin inercia
trmicaLocal con inercia
trmica
Verano
Local con ventilacin nocturna
-
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Local con ventilacin nocturnaMes de Julio / Madrid / Sur
Local con ventilacin nocturna
10
15
20
25
30
35
40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Hora solar
T
emperatura(C)
Temperatura exterior
Local sin inercia
trmicaLocal con inercia
trmica
Invierno
-
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InviernoMes de Diciembre / Madrid / Sur
0
5
10
15
20
25
30
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Hora solar
Te
mperatura(
C)
Temperatura exterior
Local sin inercia trmica
(hueco sin proteccin)
Local con inercia trmica
(hueco sin proteccin)
Local con inercia trmica
(hueco con proteccin)
-
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3. Construccin delespacio urbano: diseo
de espacios exteriores
Espacios pblicos en el tiempo
-
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FOROS ROMANOSPLAZAS MEDIEVALES,
RENACENTISTAS Y
BARROCAS
AGRA GRIEGA
Elementos y factores externos que afectan al
bienestar
-
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La temperatura del aire
La humedad del aire La radiacin solar
La calidad del aire (polvo y contaminacin en
general) El ruido urbano
El viento
La lluvia.
Estrategias en invierno
-
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Favorecer la radiacin solar sobre las personas o el
entorno fsico
Reducir los efectos del viento
Crear protecciones contra la lluvia.
Diseo del espacio publico en clima fro
-
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Nor
te
Su
r
Caractersticas pticas de algunos acabados
constructivos
ACABADO ABSORTANCIA REFLECTANCIA EMITANCIA
-
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ACABADO ABSORTANCIApara onda corta
REFLECTANCIApara onda corta
EMITANCIA enonda larga1
Plata mate 0,12 0,88 0,05
Ladrillo blanco 0,15 0,85 0,90
Espejo 0,15 0,85 0,05
Pintura blanca mate 0,25 0,75 0,90
Aluminio pulido 0,30 0,70 0,05
Mrmol blanco 0,37 0,63 0,90Cemento claro 0,55 0,45 0,90
Ladrillo amarillo 0,67 0,33 0,90
Ladrillo rojo 0,77 0,23 0,90
Cemento oscuro 0,78 0,22 0,90
Granito 0,87 0,13 0,90Ladrillo marrn 0,97 0,03 0,90
Expresin del bienestar
-
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M - W = CV R CC RS + EV + D + A
donde:
M Velocidad del metabolismo.
CV Intercambios por conveccin.
R Intercambios por radiacin.
EV Prdidas por evapotranspiracin.
CC Intercambio por conduccin.W Energa mecnica efectiva exterior.
RS Intercambios de calor latente (evaporacin respiratoria) y sensible
producidos en la respiracin.
D Difusin de vapor de agua desde la piel.
A Energa acumulada.
M = CV R + EV
Energa que debe disipar una persona en unespacio pblico, en funcin de su actividad y de
la radiacin solar que recibe.
-
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Ejemplo: 35 +110 = 145 W
radiacin solar recibida
velocidad del metabolismo
Intercambios por conveccin
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hc= 5,6 + 18,6va
para va= 0 m/s hc= 5,6 W/m2C
para va= 0,5 m/s hc= 14,9 W/m2C
para va= 1,0 m/s hc= 24,2 W/m2C
para va= 1,5 m/s hc= 33,5 W/m2C
para va= 2,0 m/s hc= 42,8 W/m2C
cv= AhcT salto trmico entre la temperatura mediade la envolvente y la temperatura del aire
T = (Tropa - Taire)
Temperatura superficial de la ropa
-
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Tropa= 29,55 + 0,196Ts 1,065M 0,155Rropa{3,9610-8fropa[(Tropa
+ 273)4 - (Tmr + 273)4] + fropa
hc
(Tropa
-Ts
)en la que:
M Actividad metablica (met).
fropa Relacin entre la superficie del cuerpo arropado y la
superficie del cuerpo desnudo (adimensional).
fropa= 1,0 + 0,3RropaTs Temperatura seca del aire (C).
Tmr Temperatura media radiante (C)hc Coeficiente convectivo (W/m
2C).
Tropa Temperatura superficial del arropamiento (C).
Rropa Resistencia trmica del arropamiento (clo).
para va= 0 m/s Tropa = 10,2 C
para va= 0,5 m/s Tropa = 6,8 Cpara va= 1,0 m/s Tropa = 5,4 C
para va= 1,5 m/s Tropa = 4,6 C
para va= 2,0 m/s Tropa = 4,1 C
Intercambio por conveccin y radiacin
combinados
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cv + ROL= (Tropa - Tpiel)/(0,15Rropa) 145 - 25 = 130 W
Tpiel= 29,55 + 0,196Ts 1,065M(1 0,295Rropa)
para va= 0 m/s cv + ROL = (10,2 - 29,8)/(0,15 x 1,19)=
para va= 0,5 m/s cv + ROL = (6,8 - 29,8)/(0,15 x 1,19)=
para va= 1,0 m/s cv + ROL = (5,4 - 29,8)/(0,15 x 1,19)= -137 W
para va= 1,5 m/s
cv + ROL = (4,6 - 29,8)/(0,15 x 1,19)= -141 Wpara va= 2,0 m/s cv + ROL = (4,1 - 29,8)/(0,15 x 1,19)= -144 W
-110 W
-129 W
energa a disipar prdidas por radiacin
-
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Clculo de sombras arrojadas sobre el suelo por
los edificios
-
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LS(E-O
)
AHS=A
LS(N-S)
AVS
AVS
L(real desombra)
h
Altura
del
obstculo
SUR
NORTE
Clculo de sombras arrojadas sobre el suelo por
los edificios
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AVS= arc tg (tg h sec AHS)
LSE-O= LSN-S tg AHS
AHS= Acimut del sol
V
SN
AStg
obstculodelAlturaLS =
htg
obstculodelAlturaL SOMBRADEREAL =
LS(E
-O)
AHS=A
LS(N-S)
AVS
AVS
L(realdesombra)
h
Alturadel
obstculo
SUR
NORTE
Sombras arrojadas sobre una plaza
-
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10 h
8 h
8 h
14 h
16 h
12 h
10 h
12 h
14 h
16 h Solsticio de invierno
8 h
10 h
Solsticio de verano
16 h
12 h
8 h
14 h10 h
12h
14 h
16 h
Carta estereogrfica
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Aplicacin de la carta estereogrfica al
sombreamiento
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SurNorte
Intercambios energticos que se producen en el espacioexterior en
condiciones de verano
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Ganancias por radiacin solar directa
Ganancias por radiacin solar reflejada en las superficies
del entornoGanancias por radiacin solar difundida en la bveda
celeste, las nubes y otras superficies
Intercambios por radiacin de onda larga con las superficies
calientes del entorno
Intercambios por conveccin con el aire
Prdidas por radiacin de onda larga con la bveda celeste.
Actuaciones generales 4
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Reducir la radiacin solar directa y
reflejada. Favorecer la presencia de viento fresco.
Incorporar superficies fras.
Enfriar el aire
FENMENO ESTRATEGIA BSICA ESTRATEGIAESPECFICA
Ganancias por radiacin solar directa. Sombreamiento Empleo de protecciones solares
Colores oscuros
AguaEmpleo de superficies conbajos coeficientes dereflexin Vegetacin
Ganancias por radiacin solar reflejadal fi i d l
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reflexin Vegetacinen las superficies del entorno.
Sombreamiento Empleo de protecciones solares
Ganancias por radiacin solar difundida
en la bveda celeste, las nubes y otrassuperficies.
Sombreamiento Empleo de protecciones solares
Colores claros
AguaEmpleo de superficies conbajos coeficientes de
absorcinVegetacin
Sombreamiento Empleo de protecciones solares
Intercambios por radiacin de onda larga
con las superficies calientes del entorno.
Enfriamiento Riego
Aprovechamiento del vientocon el diseo del espacioAumento de la velocidad
del aire, si su temperaturaes baja
Cambio de direccin yvelocidad medianteobstrucciones
Intercambios por conveccin con el aire.
Enfriamiento Agua en fuentes o pulverizada
Prdidas por radiacin de onda larga con
la bveda celeste. No sombreamiento
Empleo de protecciones solares
mviles
Material Absortancia Reflectancia Transmitancia
Limpia 0,10 0,65 0,25Cobertura textil de color claro Sucia 0,30 0,55 0,15
Li i 0 60 0 30 0 10C b t t til d l
-
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Limpia 0,60 0,30 0,10Cobertura textil de coloroscuro Sucia 0,65 0,25 0,10
Limpia 0,10 0,75 0,15Cobertura de plstico de color
claro Sucia 0,30 0,65 0,05Limpia 0,60 0,30 0,10Cobertura de plstico de coloroscuro Sucia 0,65 0,30 0,05
Limpia 0,20 0,80 0Cobertura opaca de color claro
Sucia 0,40 0,60 0
Limpia 0,80 0,20 0Cobertura opaca de coloroscuro Sucia 0,80 0,20 0
Tupida 0,80 0,20 0Cobertura vegetal
Poco tupida 0,55 0,15 0,30
Claras 0,20 0,80 0Cobertura de lamas opacas
Oscuras 0,80 0,20 0
Prgola de lamas
-
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Cubierta ventilada
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Efectos globales de la vegetacin
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Polvo (1 u)Polvo (6 u)
CO2
O (0,5 kg/m ao)2
Polvo (60 u)
2
O (1 kg/m ao)22
Tipo de pavimento Expuesto a sol Sombreado
Pavimento de colorclaro La temperatura exteriorms 10 C La temperatura exterior
-
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Pavimento de colormedio
La temperatura exteriorms 20 C
La temperatura exteriorms 5 C
Pavimento de coloroscuro
La temperatura exteriorms 30 C
La temperatura exteriorms 10 C
Csped Regado: La temperatura exterior menos 5 CSin regar: La temperatura exterior
Exposicin total
Madrid, da descubierto
14:00 mes de julio
Text: 38 C
-
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CV+ROL= +33 W
Rbc= -25 W
M= +110 W
EV= -253 W
Rr= +50 W
RD= +85 W
Empleo de prgolas
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EV= -224 W
ROL= +10 W
M= +110 W
Rr= +50 W
CV+ROL= +33 W
RD= +21 W
Empleo de la vegetacin
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CV+ROL= +17 W
Rr= +5 W
EV= -132 W
M= +110 W
Empleo de vegetacin y agua
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M= +110 W
Rr= +5 W
EV= -75 W
CV+ROL= -40 W
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4. Ejemplo de aplicacin
SOLAR DECATHLON
1 Arquitectura Satisfaccin de las necesidades bienestar, con
una buena organizacin de espacios
Solar Decathlon 2005: Las 10 pruebas
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2 Atractivo Grado de aceptacin desde la perspectiva de lademanda social
3 Desarrollo del Proyecto Calidad de la documentacingenerada (diseo, construccin y coste); modelado energticode la vivienda
4 Comunicaciones Elaboracin de contenidos (bases,principios de diseo y tecnologas empleadas) y presentacin alos visitantes (organizadores, profesionales, medios decomunicacin y usuarios de internet)
5 Confort Niveles adecuados de temperatura, humedad relativay calidad del aire
6 Equipamiento Funcionamiento diario de electrodomsticos(lavadora, secadora, lavavajillas, microondas, frigorfico,televisin video ordenador etc)
Solar Decathlon 2005: Las 10 pruebas
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televisin, video, ordenador, etc)
7 Agua caliente Suministro diario de determinada cantidad de
agua caliente sanitaria mediante energa solar
8 Iluminacin - Niveles adecuados de iluminacin natural yartificial, utilizando tecnologas eficientes
9 Balance energtico Se valora en qu medida la energa solares capaz de suministrar la electricidad requerida para satisfacerlas necesidades de la vivienda
10 Movilidad Suministro de electricidad para alimentar un coche
elctrico con el que realizar determinados recorridos
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Qu tiene MAGIC BOX Concepcin bioclimtica y sostenible con una integracin atractiva de las
tecnologas solares
Multifuncionalidad de espacios para que se adapte a las necesidades de los
usuarios
Carcter europeo y mediterrneo, con la presencia de vegetacin en la cubierta
y en dos invernaderos, con masa trmica, materiales cermicos e, incluso, con un
patio
8
Viviendade 70 m2
en una
parcela de
500 m2
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Control de la temperatura
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Produccin de ACS
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Situacin climatolgica de baja radiacin solar.
1. No hay suficiente temperatura en el depsito 1. No llega por tanto nada al depsito 2. El depsito 3 estprecalentado con la energa residual.
2. Aportacin de energa de apoyo exclusivamente al depsito i para asegurar la temperatura de consumodeseada sin gastar ms energa que la imprescindible para el consumo del momento.
3. Tras el consumo el depsito 2 ha recibido el agua precalentada que estaba en el depsito 3. El depsito 1est preparado para calentarse con energa solar. El depsito 3 est preparado para recoger la energa delas aguas grises que se acaban de consumir.
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COLECTORES SOLARES
DEPSITO 1 DEPSITO 2 DEPSITO 3
ENTRADA DE AGUADE RED
ENTRADA DE AGUAS GRISESCALIENTES
SALIDA DE AGUASGRISES FRAS
SALIDA DEAGUA CALIENTEPARA ELCONSUMO
ENERGA
ELCTRICA DEAPOYO
COLECTORES SOLARES
DEPSITO 1 DEPSITO 2 DEPSITO 3
ENTRADA DE AGUADE RED
ENTRADA DE AGUAS GRISESCALIENTES
SALIDA DE AGUASGRISES FRAS
SALIDA DEAGUA CALIENTEPARA ELCONSUMO
ENERGA
ELCTRICA DEAPOYO
COLECTORES SOLARES
DEPSITO 1 DEPSITO 2 DEPSITO 3
ENTRADA DE AGUADE RED
ENTRADA DE AGUAS GRISESCALIENTES
SALIDA DE AGUASGRISES FRAS
SALIDA DEAGUA CALIENTEPARA ELCONSUMO
ENERGA
ELCTRICA DEAPOYO
Situacin climatolgica con radiacin solar suficiente.
1. Se ha alcanzado la temperatura adecuada en el depsito 1. Al depsito 2 llega algo de energa excedente. Eldepsito 3 est precalentado con la energa residual.
2. No es necesaria energa auxiliar de apoyo. Tras el consumo el depsito 1 ha recibido el agua precalentadaque estaba en el depsito 2, y el depsito 2 la precalentada que estaba en el depsito 3. El depsito 1 estpreparado para completar el calentamiento con una pequea cantidad de energa solar. El depsito 3 est
preparado para recoger la energa de las aguas grises que se acaban de consumir.
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Situacin climatolgica con radiacin solar superior a la necesaria.
1. Se ha alcanzado la temperatura adecuada en el depsito 1. Al depsito 2 puede que llegue suficienteenerga solar como para que tambin alcance la temperatura adecuada. El depsito 3 est precalentadocon la energa residual y tal vez con energa solar excedente.
2. No es necesaria energa auxiliar de apoyo. Tras el consumo el depsito 1 ha recibido el agua caliente a latemperatura adecuada que estaba en el depsito 2, y el depsito 2 la precalentada que estaba en eldepsito 3. El depsito 1 est preparado para el consumo y el depsito 2 para completar el calentamientocon energa solar. El depsito 3 est preparado para recoger la energa de las aguas grises que seacaban de consumir y tal vez de energa solar excedente
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acaban de consumir, y tal vez de energa solar excedente.
Noche de verano
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Da de verano
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Da de invierno
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Noche de invierno
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Ventilacin
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El sistema fotovoltaico
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90
12
4 Planos
de captacin
Potencia
instalada: 8,1 kWp
(90% en cubierta,10% en fachada)
Mdulos comerciales
(adaptados y a medida)
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Premios y distincionesPremio Salv i Campillo
Eurosolar Berln
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Premio Holcim North America(Encouragement)