presentacion - el clima en el diseño de edificios
TRANSCRIPT
Departamento Electrotecnia
Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional del
Comahue
El Clima en el diseño de
edificios
Dr. Enrique Sierra
Contenidos
Fundamentos de Clima
Climas Fríos
Respuesta al Clima
Factores Humanos
Zonas Climáticas en el Mundo
Climas Fríos Climas Templados
Climas secos y cálidos Climas húmedos y cálidos
Clasificación de Climas
Fundamentos de Clima
Climas Fríos
Falta de calor
Climas Templados
Variación estacional entre la falta y el exceso de calor
Climas cálidos y secos (áridos)
Mucho calor, secos
Climas cálidos y húmedos
Mucho calor, húmedos
Elementos del Clima
Temperatura
Humedad
Movimiento del Aire (velocidad y dirección del viento)
Precipitación (lluvia, nieve, granizo)
Cobertura de nubes
Duración de la luz solar
Radiación Solar
Fundamentos de Clima
Climas Fríos
Los climas polares requieren especial atención
Asumir climas templados
e.j. Canada, UK, New Zealand, Northern China
Inviernos severos, con nieve y vientos helados
Consideraciones Principales
Temperaturas Max. de verano
Temperaturas Min. de invierno
Precipitación Anual y humedad (frío o seco)
Condiciones del cielo (nublado o claro)
Principios de Diseño
Relación mínima superficie a volumen
Es importante la aislación de todas las superficies externas
Pequeñas ventanas y aberturas, preferiblemente con dobe vidrio
Las ganancias solares anuales a través de las ventanas son generalmente menores que las pérdidas de calor asociadas
Uso de masas térmicas internas expuestas externamente
Estructuras livianas son fáciles de calentar pero rápidas de enfriar
Las estructuras pesadas son lentas de calentar y de enfriar
Climas Fríos
Clima frío (ejemplo)
- protección del viento, frío, precipitaciones y carga de nieve
- diseño para mínimas pérdidas de calor
Clima Templado (ejemplo)
- protección de la lluvia, nieve, vientos helados, calor moderado
del verano y frío moderado del invierno
-minimizar pérdidas de calor, maximizar aislación en invierno;
considerar el sombreado de verano y la ventilación
Tokio, Enero 1998
Cómo puedo
responder
al clima frío?
* Face House, Kyoto, Japan
Criterios Principales:
• Forma de la construcción
• Orientaciones
• Area de pared
• Area de ventanas
• Aislación térmica
• Masa térmica
Respuesta al Clima
Climate-responsive building (Tokyo Gas Earth Port, Japan)
Estrategias Generales de control de clima
Respuesta al Clima
Envoltura del edificio – cascarón externo de
un edificio que determina las fuerzas térmicas
exteriores
Paredes exteriores
Ventanas exteriores
Techos
Sótanos y fundaciones
Puertas abiertas al exterior
Principales factores que determinan el flujo de calor en la envolvente:
Temperatura diferencial, T
Area de superficies expuestas, A
Propiedades de trasmisión del calor, como valor U
Capacidad de almacenamiento térmico
Efecto de masas térmicas
Retardan la transferencia del calor y almacenan calor
Importantes para espacios calefaccionados intermitentemente
Respuesta al Clima
Selección y diseño de un sistema de ventanas
Respuesta al Clima
Solar
Activo
Solar Pasivo
{
}
Uso Efectivo de la Energía Solar
Factores Humanos
Calor y radiación
solar
Brisa del
viento
Conducción y convección del calor
Pérdida de calor
evaporativa
Factores Humanos
Envoltura de confort de ASHRAE
Confort térmico &
condiciones de diseño
Radiación térmica
asimétrica
Piso caliente
o frío
Brisa
fría
repentina
Aire vertical
temp. dif.
Discomfort termal local
Brisa – enfriamiento no deseado
del cuerpo humano causado por
movimiento de aire
Radiación térmica asimétrica en un espacio
Diferencia en la temperatura
Del aire vertical – el gradiente de
temperatura puede causar disconfort
Local – ej. calor en la cabeza y frío en
los pies.
Piso caliente o frío -
Contacto directo de los pies
con el piso; es importante el
material del piso para evitar
este problema.