tarea - estrategias bioclimaticas [modo de compatibilidad]

Maestria en Arquitectura y Urbanismo / Lnea Arquitectura y Urbanismo Bioclimatico / Veronica Iglesias / Cuarto Semestre 2013.

Ejercicio de Aplicacin:ESTRATEGAS BIOCLIMTICAS Vernica Iglesias

Anlisis de Proyecto Arquitectnico La casa ms confortable/ 2013Diseo: Sthella Herrera, arquitecta.

Hctor F. Silva, arquitecto.Javier Barona, arquitecto.

Maestria en Arquitectura y Urbanismo / Lnea Arquitectura y Urbanismo Bioclimatico / Veronica Iglesias / Primer Semestre 2013.

CONTENIDO: 1. Descripcin y Valoracin del Sistema Fsico-Bitico de Santiago de Cali .2. Valoracin Climatologia del Nor-Occidente de Santiago de Cali (comunas 1 y 2).3. Estrategas Bioclimaticas del Proyecto Arquitectnico en la Buitrera4. Anlisis de Estratgias Biclimticas del Proyecto Arquitectnico en la Buitrera

Maestria en Arquitectura y Urbanismo / Lnea Arquitectura y Urbanismo Bioclimatico / Veronica Iglesias / Primer Semestre 2013.

ESTRATEGAS BIOCLIMTICAS Vernica IglesiasAnlisis de Proyecto Arquitectnico La casa ms confortable/ 2013

Descripcin y Valoracin del Sistema Fsico-Bitico de Santiago de Cali .

DESCRIPCIN Y VALORACIN DEL SISTEMA FSICO-BIOTICO:1. LOCALIZACIN Y UBICACIN ECOSISTEMICA:

Situacin Biofsica:

Santiago de Cali, se encuentra ubicada a 3 27 26 latitud norte ylongitud 76 3142 a 1003 m de altitud, asentada en la vertienteoriental de la cordillera occidental.

El Sistema fsico-bitico del municipio de Cali ocupa un rea de56.025.13 hectreas, de las cuales 12.125.46 corresponden a lazona urbana y 43.899.66 a la zona rural.

La temperatura media anual de 23.8C est en el nivel de confortcon periodos fros y calientes durante el da, el sol brillapermanentemente hasta en pocas de lluvia y con cielo semi-despejado.



DESCRIPCIN Y VALORACIN DEL SISTEMA FSICO-BIOTICO:1. LOCALIZACIN Y UBICACIN ECOSISTEMICA:

Situacin Biofsica:

Segn Hernndez et, 1992, Colombia presenta 99 zonas biogeogrficasen las cuales se ha considerado:

Fauna (composicin de la vida silvestre) influyendo en los factores decarcter ambiental.

La vegetacin y sus caractersticas Las caractersticas geogrficas o de relieve Los factores que condicionan el clima del lugar.

Por lo anterior Santiago de Cali presenta las siguientes zonas:

Al occidente con el Parque Nacional Natural Los Farallones de Cali conun ecosistema compuesto por bisque hmedo pre-montano (bh-PM),hacia el sur con un ecosistema de bosque seco tropical (bsT), por eloriente con un ecosistema compuesto por bosques de galera (bG) yhacia el norte la presencia de bosque seco pre-montamo (bsPM)



2. GEOLOGA Y GEOTECNIA:DESCRIPCIN Y VALORACIN DEL SISTEMA FSICO-BIOTICO: De acuerdo a las unidades geolgicas y las caractersticas

geomorfolgicas del Municipio, a saber:

La parte alta del Municipio corresponde al flanco oriental de laCordillera Occidental, est formada por rocas de la FormacinVolcnica (Kv), principalmente diabasas, por rocas sedimentariasdel Terciario (T), principalmente areniscas, limolitas y algunosmantos de carbn. Las rocas sedimentarias en algunos sectores seencuentran parcialmente alteradas, conformando grandesdepsitos de derrubio o coluviones (Qco).

En el sector Sur Occidental del Municipio se tienen tobas y lodosvolcnicos de la Formacin Popayn (TQplp). Esta unidad localizadaentre los ros Melndez y Lil, presenta depsitos que estnmeteorizados. Al sur, hacia ciudad Jardn y Pance puedencorresponder a conos derivados de antiguas avenidas torrencialesde los ros.

La unidad TQplp, Formacin Jamund, tiene poca estabilidad entrelos ros Lil y Melndez. Al Sur, las reas de ciudad Jardn y Panceson ms estables por menor meteorizacin y por pendientes mssuaves.

El flanco oriental se ubica en la segunda rea, que comprende elvalle aluvial del rio Cauca, compuesta por depsitos cuaternariosrecientes, que conforma una zona plana, la cual se extiende hacia elextremo oriental cubierta parcialmente por abanicos aluviales.



3. MICROZONIFICACIN SSMICADESCRIPCIN Y VALORACIN DEL SISTEMA FSICO-BIOTICO:



4. SISTEMA GEOGRFICO Y DE RELIEVEDESCRIPCIN Y VALORACIN DEL SISTEMA FSICO-BIOTICO:

El crecimiento urbano de la ciudad se ha visto afectado por lasbarreras geogrficas que la contienen haciendo que crezcasmayoritariamente en sentido norte-sur , debido a su ubicacin sobreel costado oriental de la cordillera Occidental. El municipio deSantiago de Cali presenta las siguientes caractersticasgeomorfolgicas:

Por el occidente limita con la cordillera Occidental con alturas que vandesde los 2.000 metros hasta los 4.000 metros obre el nivel del mar , porel oriente con el cauce del Ro Cauca y los humedales de Navarro y elHormiguero.

La red hdrica que baa la ciudad e ingresa mayormente por su costadooccidental enfatiza la quebrada geografa caracterstica de este sectorcon pendientes de hasta 45 y 60 grados.

El sector occidente de la ciudad presenta una topografa de pendientescon variedad de graduacin, en ocasiones de difcil acceso, derivadosobre todo por el crecimiento informal de la ciudad y otras por laespeculacin de la tierra por las empresas de construccin. La presenciade edificaciones en alturas que llegan hasta los 12 pisos han creado unabarrera a la circulacin del viento incrementando la temperatura urbana.

Una topografa de carcter plano de pendiente suave con poca variacinhacia el centro, sur-oriente, oriente y nor-orienta de la ciudad acentuadapor el cauce del rio Cauca.

El municipio de Cali cuenta con una red hidrogrfica formada por los rosPance, Lil, Melndez, Caaveralejo, Aguacatal, Cali y Cauca. La redhidrogrfica tiene una direccin predominante Oeste-Este, a excepcindel ro Cauca que tiene una direccin Sur-Norte.

El rea de las cuencas tiene una superficie total de 55.139,4 Hectreas,de las cuales el 60% corresponde a las zonas de ladera (33.354,6 Ha), el17.4% (9.602,7), al Valle Geogrfico del Ri Cauca o zona Plana, y el22.1% (12.182,1 Has), a la zona Urbana del Municipio.

RIO LILI: nace en el Parque Nacional Natural Farallones, entre las cuencas de los ros Pance yMelndez. Tiene una longitud de 15 km y en el permetro urbano cruza slo la comuna 17.Verta sus aguas naturalmente al ro Melndez, pero fue intervenido por el hombre y hoy vierteal Canal Sur.

RIO CALI: nace en el Parque Nacional Natural Farallones, en la unin de los ros de Pichind yFelidia; surte al acueducto de San Antonio y sirve como drenaje de aguas lluvias y servida debuena parte de la ciudad. Cruza el permetro urbano a travs de las comunas 1, 2, 3, 4 y 6,hasta su desembocadura en el canal receptor.

RO MELENDEZ : se encuentra ubicada en la parte noroccidental, con una longitud de 25 Km.de recorrido, nace en el sector la Corea, en el Parque Nacional Natural de los Farallones (2899m.s.n.m.), Atraviesa la Zona Sur de Cali para entregar sus aguas al canal Interceptor sur(antiguamente conocido como Canal CVC Sur).

RO AGUACATAL: en los lmites de los municipios de Dagua, La Cumbre, Yumbo y Santiago deCali. Desemboca en el ro Cali a la altura del barrio Terrn Normandia. La cuenca al nor-occidente del municipio y tiene una superficie de 6179 Has; el rea urbana el ro correspondea la comuna 1.

RIO CAAVERALEJO: Esta dividido en tres cuencas (alta, media y baja), que van desde los1800 m.s.n.m en la zona rural del municipio de Santiago de Cali hasta la cota 955.901 en ladesembocadura al canal CVC-Sur con una longitud aproximada de 9 km.



5. SISTEMA HIDROGRFICODESCRIPCIN Y VALORACIN DEL SISTEMA FSICO-BIOTICO:



6. CLIMATOLOGA

Presenta un clima caracterstico de sabana tropical afectado por lossiguientes factores ambientales:

La cordillera Occidental bloquea los frentes de aire hmedoprovenientes del Ocano Pacfico aunque es notable que la brisamarina llega a la ciudad.

La Cordillera Occidental tiene 2.000 m de altitud promedio en elnorte de la ciudad y alcanza los 4.000 m en el sur, esto hace que enla ciudad la regin suroccidental sea ms lluviosa que lanoroccidental.

Presenta un promedio de precipitacin anual que va desde los 900mm en las zonas ms secas hasta los 1.800 mm en las zonas mslluviosas, con 1.000 mm promedio sobre la mayor parte del reaMetropolitana de Cali.

Presenta dos estaciones bimodales, las estaciones secas van dediciembre a febrero y de julio a agosto y la estacin de lluvias demarzo a mayo y de septiembre a noviembre.

DESCRIPCIN Y VALORACIN DEL SISTEMA FSICO-BIOTICO:



6. CLIMATOLOGA:

TemperaturaLa temperatura media es de 23.6 C (74.4 F) con un mnimopromedio de 18.7 C (66 F) y un mximo promedio de 30 C (86 F),con un mximo absoluto de 38 C y mnimo absoluto de 15 C.


Fuente: IDEAM



6. CLIMATOLOGAPrecipitacin y Humedad Relativa En promedio la precipitacin anual va desde los 900 mm en las zonas ms secas hasta los

1.800 mm en las zonas ms lluviosas, con 1.000 mm promedio sobre la mayor parte delrea Metropolitana de Cali

En nuestra ciudad esta entre los 130 y 165 mm mensuales.


PrecipitacinyHumedadRelativa

Fuente: IDEAM



6. CLIMATOLOGA

Compendio Temperatura y Humedad Relativa


Fuente: IDEAM

a. Temperatura y Humedad: 23.7C de temperatura y 70% de humedad relativa. 25.14C de temperatura y 74% de humedad relativa. 23C de temperatura y 72% de humedad relativa. 24.3C de temperatura y 77% de humedad relativa

b. Zona de Confort: Temperatura 20C Humedad Relativa 60%



6. CLIMATOLOGA

Vientos En los meses de junio, julio y agosto la ciudad se ve afectada por

los vientos alisios del suroeste que ascienden por la cordilleraoccidental y descienden por los Farallones de Cali, como masasde aire caliente y secas, condicionando el periodo seco de mitadde ao que se extiende desde Junio hasta mediados deseptiembre.

La poca seca de finales de Diciembre hasta mediados demarzo es generada por los vientos alisios del Noroeste quepenetran a la cuenca del rio Cauca por el norte y los cuales secaracterizan por una gran estabilidad atmosfrica.

Por estar situada la ciudad en el piedemonte de la cordilleraoccidental se debe tener en cuenta la circulacin local de valle-montaa que puede anular o reforzar los efectos de lacirculacin de vientos proveniente del Pacifico en diferentespocas del ao.




6. CLIMATOLOGA

VientosEstaciones de Cenicaa


LATITUD :LONGITUD :

ALTITUD :

DIRECCION FREC.Procedencia (%) MINIMA MEDIA MAXIMA MINIMO MEDIO MAXIMO MINIMA MEDIA MAXIMA

N 11 0.6 8.4 25.9 2.7 15.6 38.8 0 22 78 NNE 15 0.4 7.6 25.4 2.1 14.0 47.2 0 20 77 NE 12 0.7 6.6 15.8 2.6 12.0 39.7 0 19 81

ENE 5 0.6 4.9 24.8 2.6 9.9 42.3 2 27 77E 4 0.6 4.2 18.1 3.1 9.3 39.5 4 29 76

ESE 4 0.2 3.9 12.7 2.2 8.6 23.5 0 26 75SE 4 0.1 4.2 18.2 1.6 9.1 28.9 0 28 76

SSE 5 0.3 4.4 11.7 2.3 9.4 25.1 1 28 76S 5 0.3 4.5 12.1 2.2 9.9 25.7 0 28 74

SSW 5 0.0 4.7 13.6 1.1 10.1 24.7 0 27 69SW 4 0.3 4.3 10.9 2.7 9.8 24.4 1 33 74

WSW 4 0.1 4.2 18.6 2.6 9.8 31.7 0 32 78W 3 0.2 3.8 12.9 1.9 9.2 28.4 0 32 82

WNW 3 0.2 4.9 18.5 2.0 10.7 35.9 0 30 75NW 4 0.5 6.8 17.7 2.0 13.7 31.8 0 27 76

NNW 12 0.5 10.4 21.6 2.2 18.2 44.5 1 19 82

990 m s n m VELOCIDAD MEDIA, VIENTO MAXIMO Y VARIABILIDAD POR DIRECCIONES

03 30' 37'' N76 22' 46'' WESTACION AEROPUERTO PALMASECA (PALMIRA)

VELOCIDAD MEDIA (KPH) VIENTO MAXIMO (KPH) VARIABILIDAD (GRADOS)

LATITUD :LONGITUD :

ALTITUD :

DIRECCION FREC.Procedencia (%) MINIMA MEDIA MAXIMA MINIMO MEDIO MAXIMO MINIMA MEDIA MAXIMA

N 2 0.0 6.5 26.8 0.0 14.7 57.5 7 31 75 NNE 4 0.0 7.1 21.3 0.0 14.7 37.5 5 28 101 NE 8 0.0 6.6 23.2 0.0 14.6 45.0 0 28 73

ENE 13 0.0 5.6 19.3 0.0 12.1 52.3 1 28 73E 11 0.0 5.1 19.3 0.0 11.8 77.7 1 31 76

ESE 10 0.0 4.6 13.9 0.0 11.1 37.0 0 31 75SE 8 0.0 4.4 10.2 0.0 10.3 26.5 6 32 79

SSE 8 0.0 4.3 14.5 2.9 10.3 29.5 10 32 83S 8 0.1 4.7 15.6 3.2 11.6 31.0 5 28 74

SSW 7 0.1 5.2 17.5 2.8 11.8 33.0 7 25 78SW 3 0.0 5.2 16.9 0.0 13.6 37.0 10 27 74

WSW 2 0.0 6.0 18.0 0.0 13.7 37.9 8 28 78W 2 0.0 9.5 24.3 0.0 18.2 43.5 4 21 78

WNW 8 0.0 12.8 29.2 2.7 22.0 45.5 5 17 75NW 3 0.0 8.9 24.2 0.0 18.1 44.9 5 29 72

NNW 2 0.0 7.5 24.9 1.3 16.3 46.9 5 33 83

ESTACION BASE AEREA MARCO FIDEL SUAREZ 960 m s n m

VELOCIDAD MEDIA, VIENTO MAXIMO Y VARIABILIDAD POR DIRECCIONES

03 27' 17'' N76 29' 56'' W


FRECUENCIA VELOCIDADMEDIA(KPH)VIENTOMAXIMO

(KPH)VARIABILIDAD(GRADOS)

LATITUD :LONGITUD :

ALTITUD :

DIRECCION FREC.(Procedencia) (%) MINIMA MEDIA MAXIMA MINIMO MEDIO MAXIMO MINIMA MEDIA MAXIMA

N 3 0.1 7.7 26.1 2.3 15.8 39.9 0 27 83 NNE 4 0.0 6.3 19.2 2.3 13.9 48.0 0 30 77 NE 6 0.0 6.2 22.9 0.1 13.6 41.7 0 32 86

ENE 8 0.0 5.6 19.4 0.0 12.6 38.3 0 34 85E 6 0.0 4.8 18.9 0.7 11.3 42.8 0 36 78

ESE 6 0.0 4.2 17.0 1.4 10.0 48.1 0 34 81SE 9 0.0 4.1 15.3 0.0 9.5 27.9 0 30 75

SSE 11 0.0 4.3 20.8 0.0 9.6 51.8 0 27 88S 11 0.0 4.4 21.8 1.2 9.5 51.2 0 24 82

SSW 9 0.0 4.2 21.6 0.0 9.1 40.5 0 23 71SW 7 0.1 4.0 18.9 1.3 8.5 45.3 0 23 77

WSW 5 0.1 4.0 19.8 1.6 8.2 57.3 0 21 73W 3 0.1 4.1 21.3 1.5 9.0 39.9 0 23 66

WNW 2 0.1 4.8 16.7 1.8 10.9 34.8 0 26 76NW 3 0.0 8.6 23.9 0.0 16.6 42.2 0 20 69

NNW 7 0.3 11.7 25.2 2.4 20.5 54.8 0 17 74

ESTACION MELENDEZ 960 m s n m


03 22' 09'' N76 31' 12'' W


LATITUD :LONGITUD :

ALTITUD :


N 3 0.4 3.6 12.6 2.2 10.1 42.9 0 34 76 NNE 4 0.2 3.9 14.0 2.6 10.2 28.8 0 33 67 NE 4 0.4 4.6 16.1 1.6 10.6 28.8 0 31 70

ENE 7 0.6 5.4 13.9 2.7 12.4 38.1 4 34 65E 9 0.2 5.0 11.7 2.6 11.7 27.0 0 34 70

ESE 6 0.1 4.4 8.5 0.7 10.6 44.9 0 36 68SE 4 0.6 4.0 10.2 2.2 10.1 22.6 0 33 69

SSE 3 0.8 4.0 9.6 3.6 10.3 22.4 0 35 69S 4 0.5 4.1 9.9 2.2 10.6 25.3 0 33 71

SSW 5 0.1 3.8 12.9 1.1 9.5 35.1 0 29 69SW 6 0.1 3.5 11.6 1.7 8.9 30.8 1 31 68

WSW 7 0.3 3.5 13.8 1.7 8.8 37.0 0 27 70W 12 0.3 11.5 28.9 2.2 22.6 49.7 0 23 65

WNW 18 0.0 13.0 30.6 0.0 25.0 50.4 0 22 67NW 5 0.1 4.8 16.1 0.9 12.6 36.1 0 30 66

NNW 3 0.1 3.7 12.9 0.9 10.3 31.8 0 35 74

ESTACION ARROYOHONDO03 31' 49'' N

VELOCIDAD MEDIA, VIENTO MAXIMO Y VARIABILIDAD POR DIRECCIONES VELOCIDAD MEDIA (KPH) VIENTO MAXIMO (KPH) VARIABILIDAD (GRADOS)

76 30' 06'' W 960 m s n m



6. CLIMATOLOGA

VientosEstaciones de Cenicaa






6. CLIMATOLOGA

Asoleamiento


Carta Solar:En la ciudad de Cali, los das de mayorintensidad solar son para el 20 de marzoy para el 22 de septiembre quecorresponderan a los equinoccios.Por su posicin geo-referenciada a 3 27 26 latitud norte y longitud 763142 con respecto a la lnea delEducador la posicin del sol a las 12 pmcon respecto al horizonte estara muycercana a los 90; el sol se mueve en unrango entre los 69.9 y los 116.9

Fuente: IDEAM


Valoracin Climatologa del Nor-Occidente de Santiago de Cali (comunas 1 y 2).

1. LocalizacinVALORACIN CLIMATOLGICA DEL NOR-OCCIDENTE DE SANTIAGO DE CALI (COMUNAS 1 Y 2).

Ubicacin Comuna Uno:la comuna UNO esta localizada al occidente de la ciudad sobre el piedemontede la Cordillera Occidental, entre las cuencas de los ros Cali y Aguacatal. Lacomuna hace parte de l Distrito de Ladera (zonas ubicadas en sitios de altoriesgo)

Limites. al Norte con los corregimientos de El Salado, la Castellana, Montebello y

Golondrinas, Al Nororiente con la Comuna 2, Al Sur con la Comuna DIECINUEVE y el corregimiento de El Salado.Cuenta con un rea de 390.64 hectreas.

Ubicacin: Comuna Dosla comuna DOS se encuentra ubicada al noroccidente del municipio de Cali.

Limites. Al Norte con el municipio de Yumbo, Al Oriente con las comunas 4 y 6, Al Sur con la comuna 3 Al Sur Occidente con la comuna 19 y el rea rural del municipio de Cali

corregimiento de Golondrinas. Al occidente con la comuna 1 y el corregimiento de Montebello.



2. Comportamiento de los factores ambientalesVALORACIN CLIMATOLGICA DEL NOR-OCCIDENTE DE SANTIAGO DE CALI (COMUNAS 1 Y 2).

C

O

M

U

N

A

U

N

O

C

O

M

U

N

A

U

N

O



3. Conocimiento y caracterizacin del clima de la Zona Nor-Occidental e interpretacin de su funcionamientoVALORACIN CLIMATOLGICA DEL NOR-OCCIDENTE DE SANTIAGO DE CALI (COMUNAS 1 Y 2).

En el mes de Mayo se reportaron datos meteorolgicosen la Estacin ERA (zona centro) y en la estacin xitola Flora (zona Norte). Las Grficas No. 9 al 11presentan el comportamiento meteorolgico para lasvariables Precipitacin (mm), Velocidad del Viento(m/s) y la Rosa de los Vientos,

En 12 de los 31 das transcurridos del mes de Mayose presentaron lluvias. La mayor intensidad de lluvia,se present el da 07 de Mayo de 2012 (34.04 mmrespectivamente en la zona centro Estacin ERA)

El 99.33% de los datos horarios monitoreadosdurante el mes de Mayo en el norte de la ciudad,registraron una intensidad de la velocidad de losvientos menor a 4 m/s, esto muestra que hubo unarelativa calma y el viento fue suave durante el mes.

Norte: Los vientos predominantes proceden de lazona Noreste (Acopi Yumbo) con una intensidadbaja. Centro: Los vientos predominantes procedendel Oeste (Terrn C.)

Fuente: Estacin Escuela de Argentina (Centro) & xito la Flora (Norte).



4. Calidad del aire en la Zona Nor-OccidentalVALORACIN CLIMATOLGICA DEL NOR-OCCIDENTE DE SANTIAGO DE CALI (COMUNAS 1 Y 2).

Fuente: Estacin Escuela de Argentina (Centro) & xito la Flora (Norte).Fuente: Estacin Escuela de Argentina (Centro) & xito la Flora (Norte).

Las Graficas No. 1 a la 8, presentan elcomportamiento de contaminantesregistrados en las Estaciones ERA,xito la Flora (zona centro y norte de laciudad) y el contraste con la normativaambiental (segn lo estipulado por laResolucin 610 de 2010 del MADS conplazo de aplicacin a un ao despusde expedida la norma).

Los datos registrados y graficadoscorresponden al mes de Mayo de 2012para los contaminantes MaterialParticulado (PM10 y PM2.5), Dixidode Azufre (SO2), Dixido de Nitrgeno(NO2) y Monxido de Carbono (CO), entodas las estaciones de monitoreo decalidad del aire.


Valoracin Climatologia del Nor-Occidente de Santiago de Cali (comunas 1 y 2).



Observando el comportamiento segn los das de la semanade los diferentes contaminantes reportados en el mes deMayo en las estaciones ERA y EXITO se concluye lo siguiente:

El comportamiento del promedio horario del monxido decarbono en el centro de la ciudad, se nota un incrementoentre las 7 a 10 am, debido seguramente al trfico devehculos durante este periodo del da en lo corrido del mesde Mayo, esto debido probablemente al alto trficovehicular que se concentra en este periodo del da.

El comportamiento del promedio horario del Dixido deNitrgeno en la zona de influencia de la Estacin la Flora(Norte de la ciudad de Cali), se incrementan entre las 6 ylas 10 de la maana (horario pico y placa) en lo corrido delmes de Mayo. En horas de la noche se vuelve a incrementarun poco la contaminacin de NO2 que coincide con lamovilidad vehicular entre las 5 y 8 pm.

El comportamiento del promedio horario muestra losmayores niveles de este contaminante se presentaron enhoras del medio da, el cual se relaciona con los nivelesaltos de radiacin solar.

CONTENIDO: 1. Descripcin y Valoracin del Sistema Fsico-Bitico de Santiago de Cali .2. Valoracin Climatologia del Nor-Occidente de Santiago de Cali (comunas 1 y 2).3. Estrategas Bioclimaticas para el Proyecto Arquitectnico en la Buitrera4. Anlisis de Estratgias Biclimticas del Proyecto Arquitectnico en la Buitrera



Estrategias Bioclimticas para el Proyecto Arquitectnico en la Buitrera

1. IDENTIFICACIN DE LOS INNEGOCIABLES: Asoleamiento, Iluminacin y Ventilacin Natural

3. ESTRATEGAS BIOCLIMATICAS PARA EL PROYECTO ARQUITECTNICO EN LA BUITRERA

A. Asoleamiento:

En la ciudad de Cali, los das de mayor intensidad solar son para el 20 de marzo ypara el 22 de septiembre que corresponderan a los equinoccios. Por su posicingeo-referenciada 3,4 con respecto a la lnea del Educador la posicin del sol alas 12 pm con respecto al horizonte estara muy cercana a los 90; el sol se mueveen un rango entre los 69.9 y los 116.9

ngulos de incidencia solar:La altura mxima o cenit del sol en la bveda celestedepende del movimiento de traslacin que presenta elplaneta tierra con respecto al sol y su relacingeoreferenciada (3 27 26 latitud norte y 763142longitud )y la orbita elptica que dibujapresentando dos factores que inciden en las estaciones : El l solsticio que se presenta dos veces en el ao, (21 de junio

solsticio de verano y 21 de diciembre solsticio de invierno) dondeel sol esta en el punto orbital ms alejado del Ecuador. Altura 86

El equinoccio se presenta dos veces en el ao, (23 de septiembre y21 de marzo) donde la orbita del sol esta alineado con el Ecuador,proporcionando iguales magnitudes de radiacin en amboshemisferios. Altura 64





B. Ventilacin Natural

LATITUD :LONGITUD :

ALTITUD :


N 3 0.1 7.7 26.1 2.3 15.8 39.9 0 27 83 NNE 4 0.0 6.3 19.2 2.3 13.9 48.0 0 30 77 NE 6 0.0 6.2 22.9 0.1 13.6 41.7 0 32 86

ENE 8 0.0 5.6 19.4 0.0 12.6 38.3 0 34 85E 6 0.0 4.8 18.9 0.7 11.3 42.8 0 36 78

ESE 6 0.0 4.2 17.0 1.4 10.0 48.1 0 34 81SE 9 0.0 4.1 15.3 0.0 9.5 27.9 0 30 75

SSE 11 0.0 4.3 20.8 0.0 9.6 51.8 0 27 88S 11 0.0 4.4 21.8 1.2 9.5 51.2 0 24 82

SSW 9 0.0 4.2 21.6 0.0 9.1 40.5 0 23 71SW 7 0.1 4.0 18.9 1.3 8.5 45.3 0 23 77

WSW 5 0.1 4.0 19.8 1.6 8.2 57.3 0 21 73W 3 0.1 4.1 21.3 1.5 9.0 39.9 0 23 66

WNW 2 0.1 4.8 16.7 1.8 10.9 34.8 0 26 76NW 3 0.0 8.6 23.9 0.0 16.6 42.2 0 20 69

NNW 7 0.3 11.7 25.2 2.4 20.5 54.8 0 17 74

ESTACION MELENDEZ 960 m s n m


03 22' 09'' N76 31' 12'' W




CODIGO TIPO NOMBRE_EST MUNICIPIO CORRIENTE DPTO ELEV LONGITUD LATITUD ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC V_ANUAL2608512 SS Base Aerea M F S Cali Cauca Valle 1002 -76.503314815 3.457759259 71 70 64 125 116 70 41 37 71 135 110 86 9952605507 CP Univ del Valle Cali Melendez Valle 1004 -76.534981481 3.379444444 88 120 146 190 167 91 55 64 111 168 157 127 1483

PRECIPITACION (MM)ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL

169 148 157 136 135 151 183 179 155 139 135 150 1837

BRILLO SOLAR (HRS/MES)





C. Iluminacin NaturalParmetros ambientales de confort visual:

1. Caractersticas fsico-ambiental: Niveles de iluminancia. Uniformidad de la iluminacin.

2. Condiciones biolgica-fisiolgicas La sensacin y percepcin de las condiciones visuales se realiza en el

ojo.

3. Factores de diseo. Factor de da o factor de luz natural. Determinar la cantidad de luz que penetra por una ventana en relacin

con la bveda celeste y las barreras naturales y/o artificialesexistentes.

Utilizar la iluminacin bilateral.





D. Premisas de diseo:

Lograr una insercin en el entorno construido y en lo posiblemantener un equilibrio con el medio.

Aplicar los conceptos ecolgicos en cuanto a la funcionalidady seleccin de materiales.

Conceptualizar los patios interiores como elementosarticuladores de la ventilacin y la iluminacin.

Aprovechar la presencia del viento en la reduccin trmica deledificio y como complemento energtico.

Lograr una iluminacin y ventilacin bilateral en todos losespacios interiores.

Utilizar sistemas de proteccin para el sol y lograr el confort enel interior del edificio.

Aplicar tecnologas al edificio, como complemento al diseo,que permitan un bajo consumo energtico.

Aprovechar la ventilacin convectiva como sistema dereduccin de la ganancia trmica.

Disear una cubierta ajardinada para mitigar la transferenciade calor al interior de la edificacin.

Ubicar los elementos que constituyen los sistemas decerramiento que permita disminuir la transferencia de calor.

Inducir la ventilacin natural con sistemas de tratamiento delaire evitando en lo posible sistemas o equipos de climatizacinartificial.

Utilizar los patios como sistemas de ventilacin y tratamientodel aire.

Disear mascaras de sol (aleros y voladizos) para prevenir laganancia trmica y evitar la inercia trmica de los materiales.

Aprovechar las propiedades fsicas, mecnicas y qumicas delos materiales.

Utilizar sistemas de almacenamiento de aguas lluvias para usodomiciliar.




3. ESTRATEGAS BIOCLIMATICAS PARA ELPROYECTO ARQUITECTNICO EN LA BUITRERA

E. Premisas tecnolgicas:

ECOTCNICAS.

Complemento del diseo arquitectnico.

Aprovechamiento de las energas renovables..

Amortizacin del costo.

Paneles fotovoltaicos..

Micro turbinas elicas construcciones de sistemas hbridos.

Colectores solares para calentamiento de agua..

Almacenamiento de aguas lluvias,

Tratamientos de las aguas grises con tanques de purificacin osistemas de humedales biolgicos.

MATERIALES:.

Criterios de seleccin en materiales y sistemas de construccin(estructura, cerramiento, etc.)

Carpinteras en madera proveniente de bosques certificados.

Pinturas ecolgicas a base de resinas y aceites naturales.

Materiales libres de agentes contaminantes a la salud delmedio ambiente y del ser humano.



2. PROYECTO ARQUITECTNICO3. ESTRATEGAS BIOCLIMATICAS PARA ELPROYECTO ARQUITECTNICO EN LA BUITRERA

Ubicacin del lote:La Buitrera es un corregimiento en el rea rural del municipio colombiano de Santiago de Cali, se ubica en elcentro del municipio y el suroccidente del rea urbana de La Buitrera es el corregimiento ms habitado ysegundo ms densamente poblado de la zona rural de Cali.



2. PROYECTO ARQUITECTNICO3. ESTRATEGAS BIOCLIMATICAS PARA ELPROYECTO ARQUITECTNICO EN LA BUITRERA

Planta Primer Piso

Cortes TransversalesCorte por Patio Interior Central

Corte Sala y/o Alcoba



3. ESTRATEGIAS E HIPTESIS DE DISEO


A. Orientacin de la EdificacinForma y Orientacin:La forma y orientacin de la edificacin corresponde a una tipologaedificatoria de carcter aislado, presentando las siguientescaractersticas de diseo:

Por ser una edificacin aislada genera una envolvente extensa, cuatrofachadas, expuestas a las cuatro orientaciones solares, ofrecemltiples opciones de asoleamiento, iluminacin y ventilacin.

Una orientacin con respecto al sol, ubicando los lados ms largos enorientacin norte-sur con incidencia solar en verano e invierno, y losangostos en orientacin este-oeste con incidencia solar todo el ao.

La orientacin norte-sur minimiza la ganancia trmica por radiacinsolar sobre los lados ms largos, por menor exposicin en el ao.

Se aprovecha la direccin sureste de los vientos predominantes paraventilar los espacios y arrastrar las cargas trmicas producto de lasactividades humanas y del funcionamiento de los electrodomsticos.

Se propicia un enfriamiento convectivo sobre las superficies externase internas de la edificacin reduciendo las cargas de calor.

Se aprovecha la direccin y frecuencia de los vientos predominantespara favorecer la ventilacin cruzada en la edificacin debido a latransparencia de los muros de cerramiento.

La edificacin se encuentra levantada del piso para favorecer laventilacin convectiva en todas las superficies incluido el piso.FRECUENCIA





A. Orientacin de la Edificacin

Forma y Orientacin:La forma y orientacin de la edificacin corresponde a una tipologaedificatoria de carcter aislado monoformal de carcter ortogonal, conuna topologa de distribucin agrupada que acta como un solo espacio,orientado hacia los cuatro puntos cardinales donde la fachada principalque corresponde al lado ms largo se orienta al norte respectivamente.





A. Orientacin de la Edificacin

Distribucin Topolgica:Se oriento la edificacin para favorecer la distribucin topolgicaal interior de la edificacin. La alcoba ubicada al este presenta ganancia trmica solo en

las maanas. los espacios sociales ubicados al oeste ganan carga trmica

en horas de la tarde irradiando calor solo en la noche sinafectar las condiciones de confort, debido a que el uso delsaln no es frecuente a altas horas de la noche.

Los espacios hmedos como la cocina y el bao ubicados en eloeste y el este respectivamente, con mayor incidencia deradiacin solar a lo largo del ao funcionan como espaciostapn que se encargan de minimizar la ganancia de calor.

NORTE:SOLSTICIO DE VERANO

SUR:SOLSTICIO

DE VERANO

Jardn InteriorCorredoresTerrazasZonas HmedasSalnAlcoba





B. Envolventes verticales de la edificacin: Paredes:Los cerramientos constituyen generalmente la mayor rea de laenvolvente de la edificacin, sobre la cual incide la temperaturadel aire exterior, la radiacin solar y la ventilacin, entre otrosfactores climticos, por lo cual se trabajo en los siguientesaspectos:

Se favoreci la forma y la orientacin de la edificacin y de loscerramientos teniendo en cuenta las visuales, la ventilacin,la humedad relativa, el asoleamiento y la iluminacin natural.

Se protegi por diseo las superficies verticales expuestas a laradiacin solar directa con aleros proyectando sombras sobrelas mismas evitando la ganancia de calor.

Se diseo una piel transparente en relacin a la direccin delos vientos predominantes para favorecer la ventilacincruzada y natural.

Paredes internas expuestas al sol se construyen con cmarasde aire ventiladas para mitigar la transferencia de calor

SUR:SOLSTICIO

DE VERANO





B. Envolventes verticales de la edificacin:Vanos:La forma y orientacin de los vanos determina el control de lavelocidad, la direccin y patrn del flujo del aire, acstico ytrmico, determina la direccin de las visuales y por ltimo lascondiciones de iluminacin natural que se desean. El proyectopresenta:

Vanos orientados a la direccin de los vientos predominantesque favorecen la ventilacin cruzada.

Favorece la renovacin del aire interno y eliminacin de losagentes contaminantes.

Utilizacin del sistema en romanilla o celosa que permitedirigir el flujo del aire en un ngulo vertical muy amplio y convelocidad homognea hacia el interior del espacio.

La proteccin sola r de los vanos esta prevista por los aleros dela cubierta que generan sombra sobre los mismos.

PNELES FALLADOS - TIPO: MODULAR





C. Envolventes horizontales de la edificacin:

La cubierta:Es el elemento envolvente que mayor carga trmica recibe durantetodo el ao, as mismo, la radiacin solar y la ventilacin son dosfactores climticos que actan simultneamente razn por lo cual setrabajo en los siguientes aspectos:

En la carga trmica recibida durante el da y la irradiacin de calordurante la noche, orientando la cubierta en funcin de lograr unmxima ventilacin convectiva, reduciendo la ganancia trmica porefecto de la radiacin solar.

Favorecer la menor conduccin y transferencia trmica a partir deluso de una geometra curva en la cual solo en un punto incidenperpendicularmente los ngulos de inclinacin solar.

En la seleccin del material y de los sistemas de construccin, seevalan sus propiedades fsicas y mecnicas (adsorcin, color,conduccin, densidad, emitancia, inercia, porosidad, resistencia,transferencia, etc).





C. Envolventes horizontales de la edificacin:

Cubierta verde:Las ventajas de manejar este tipo de techo son numerosas en elaspecto ambiental, arquitectnico, constructivo y esttico;incorporndola en la propuesta por: Actuar como aislamiento trmico que equivale a 3 o 4 cm de

aislante convencional. Controlar la radiacin solar, al reducir la temperatura por

evapotranspiracin y fotosntesis y efectos de transmitancia conrelacin a la temperatura ambiente.

Mejorar el bienestar trmico en los espacios internos. Integrarse al entorno y mantener los ciclos naturales.





D. Manejo de la vegetacin Utilizar la vegetacin para aumentar la humedad relativa y efecto de sombra porefecto de la evapotranspiracin de las plantas y mejorar la temperatura delambiente entre las 11:00 de la maana y las 4:00 de la tarde.

Utilizar la vegetacin para reducir la temperatura del aire. Trabajar con especies locales y de diferentes alturas (dosel) permeables al viento,

para reducir su velocidad Proyectar distintos niveles de Sombra sobre la edificacin para evitar la radiacin

solar directa por efecto del asoleamiento. Alternancia de la vegetacin con zonas abiertas posibilita distintos niveles de

confort en el da y la noche. Organizar la vegetacin en niveles horizontales que funcionen como filtros

sucesivos hasta llegar a las zonas de estar y permanencia. Manejo de evapotranspiracin de las plantas en combinacin con la ventilacin

para acondicionar la temperatura ambiente al interior del proyecto arquitectnicopor debajo de los 27C y aumentar la humedad proporcionando un confort trmicoal espacio.

Los espacios exteriores abiertos y arbolados presentan en el da una sombra quemitiga la radiacin solar directa y proveen de humedad al ambiente.


Anlisis de Estrategias Bioclimticas del Proyecto Arquitectnico en la Buitrera

4. ANLISIS DE ESTRATEGIAS BIOCLIMTICAS DEL PROYECTO ARQUITECTNICO EN LA BUITRERA

1. ANLISIS CLIMTICO

A. Simulacin Climtica - Climate Consultant 5.4

Fuente: Estacin Aeropuerto Alfonso Bonilla Aragn.

Tabla de Datos Climticos Resumida para la Ciudad de Santiago de Cali

Modelo Confort AdaptativoASHARE Standard55 -2004.

En espacios ocupados ventilados de forma naturalcon abrir y cerrar ventanas, su respuesta trmicadependern en parte del clima exterior, y puedentener un rango de confort ms ancho que enedificios con sistemas centralizados declimatizacin. Este modelo supone a sus ocupantesadaptar su vestimenta a las condiciones trmicas(1,0 a 1,3 MET).




1. ANLISIS CLIMTICO

Modelo Confort Adaptativo en ASHARE Standard55 -2004.


Tabla de criterios: y unidades mtricas




1. ANLISIS CLIMTICO



Rango de Temperatura: Las temperaturas ms altas se han registrado en los

meses de julio y agosto con temperaturas de 34C, conpromedios que van aproximadamente desde los 30C ylos 33C.

La temperatura ms baja ligeramente superior de15C se registro en el mes de noviembre, conpromedios que oscilan entre los 16C y los 18C.

Los rangos de confort se mantienen ligeramenteestables y oscilan entre 28C y 23C durante todo elao.

Se asumen estos valores con un rango de aceptacin del 90%




1. ANLISIS CLIMTICO


A. Simulacin Climtica - Climate Consultant 5.4Promedios Mensuales Diurnas: los valores anuales ms altos de bulbo seco se

registraron en los meses de julio y agosto con unastemperaturas que promedian los 30C y una radiacinsuperior cercana a los 1090 W/H que sobrepasan lazona de confort.

Solo los meses de abril, junio y noviembre seencuentran dentro de la zona de confort, los otrosmeses estn por encima de dicha zona.

Los valores anuales de bulbo hmedo se mantuvieronestables con una variacin ligera en el mes de abril.Presentando una temperatura de 22C y una radiacinaproximada de 830 W/h estando por debajo de la zonade confort.

En cuanto a la radiacin horizontal los valores msaltos se presentaron en agosto con 640 W/h seguidodel mes de enero con 610 W/h respectivamente.

La radiacin solar directa mas significativa sepresentaron en los meses de enero y octubre convalores que van desde los 390 W7H y 350respectivamente.

La radiacin solar difusa ms alta se presento en elmes de septiembre con un rango de 350 W/h.





1. ANLISIS CLIMTICO



Rango de RadiacinEl promedio de horas con luz natural se presenta de lassiguiente manera: Los valores anuales de:

Radiacin directa normal se promedian entrelos 450W/h como la ms alta y 110 W/h comola ms baja.

Radiacin global horizontal presentapromedios entre 680 W/h y 110 W/h comoalta y baja respectivamente.

Radiacin total en superficie presenta unpromedio de 680 W/h y 110 W/h como alta ybaja respectivamente.

Los valores ms altos se presentaron en la radiacinglobal horizontal y total en superficie de 770 W/hrespectivamente en el mes de agosto. As mismo, enestos parmetros se registraron con 50 W/h comovalor ms bajo.

La radiacin norma con valor ms alto se registro en elmes de enero con 550 W/h y el ms bajo en el mes deseptiembre con 40W/h respectivamente.





1. ANLISIS CLIMTICO



Rango de iluminacin Las rangos de iluminacin se mantienen con poca

oscilacin anual como se aprecia en la grafica convalores inferiores a 20000 l(ux) debido a que el cielode diseo se mantiene con un alto grado denubosidad.





1. ANLISIS CLIMTICO



Rango de Cielo Cubierto Cielo Nublado Anualmente se presenta un rango de nubosidad alta

cercana al 89%, un promedio cercano al 705 y bajacon 39%.

El mes con mayor nubosidad se registro en diciembrecon el 91,5 %. Seguido del mes de noviembre con unpromedio ligeramente ms alto del 90% y presentandoun 90% de nubosidad los meses de abril, mayo yseptiembre.

El mes con menor nubosidad se presento en junio conun valor cercano al 25 %, seguido de enero con un 30%.

Los valores promedio mes a mes presentan unaoscilacin alta y depende de otros factoresambientales que lo modifican.





1. ANLISIS CLIMTICO



Velocidad del Viento En los mese de agosto y septiembre se han presentado

las velocidades ms altas de viento con un promediode 12,7 metros por segundo m/s.

Los valores promedio de velocidades del viento masaltos oscilan entre 5,5 m/s, 5,2 m/s, 4,9 m/s, 4,5m/s y 4,3 m/s en los meses de septiembre, agosto,febrero, enero y marzo respectivamente. Los valoresbajos van entre 0,0 m/s y 0,5 m/s a lo largo del ao.

Los vientos predominantes en frecuencia, le siguen losvientos del este, del sur y del oeste respectivamente.

Los vientos presentan un promedio por encima del70% de humedad, solo algunos de los vientos queprovienen del suroeste presentan un rango entre el30% y el 70 % de humedad.

Las temperaturas ms altas se presentan en algunosvientos que provienen del sur, del suroeste y delnoroeste respectivamente.





1. ANLISIS CLIMTICO



Promedio de Brillo Solar y Humedad Relativa La mayor parte del ao el valor porcentual del bulbo

seco es del 30% entre las 9:00 A.M. y las 8:00 P.M.sobrepasando ligeramente la zona de confort entre las2.00 P.M. y las 4:00 P.M. posibilitando el uso deestrategias de tipo pasivo para mitigar la ausencia dehmeda.

el valor porcentual de humedad relativa ms bajo a lolargo del ao se mantiene por encima del 60%, solo enel mes de agosto esta por debajo con un 50% dehumedad. Estos valores bajos de humedad sepresentan entre las 10:00 A.M. y las 4:00 P.M. queposibilitan el uso de aspersores o humidificadorescomo estrategia de tipo pasivo con mejoras del conforttrmico de la estancia.





1. ANLISIS CLIMTICO



Proteccin Solar A lo largo del ao la incidencia solar se presenta con

mayor proporcin en horas de la tarde, cuando el solse ubica en el oeste;

Por ubicacin georeferenciadda las fachadasubicadas al sur presentan ligeramente mayorincidencia solar que las ubicadas al norte.

Las mascaras solares se deben utilizar en todas lasorientaciones ya que el sol incide por los cuatrocostados aumentando su incidencia a lo largo del da

Se debe tener cuidado con los ngulos bajos del solcon respecto a la lnea de horizonte.





1. ANLISIS CLIMTICO



Diagrama Psicometrico Se hace evidente el uso de la ventilacin natural en un

39.5 % del ao con 3457 horas de disponibilidad comoestrategia bioclimtica principal.

Inducir la ventilacin forzada se ve como una estrategiaque conlleva a la zona de confort, con un 38,2 %.

Minimizar l ganancia de calor mediante el uso tcnicode los sistemas de cerramiento.

Entre otros.




1. ANLISIS CLIMTICO



Instrucciones de diseo - Para todo el aoEl cuadro contiguo evidencia las instrucciones de diseoque deben utilizarse para lograr el confort trmico de laedificacin mediante el uso de sistemas pasivos y activosde acuerdo a las necesidades de los usuarios y la relacinde las actividades que se desarrollaran en l.




2. ANLISIS COMPARATIVO

B. Simulacin Climtica vs Intensiones de Diseo

Estrategia de diseo utilizada Proteccin por diseo: la longitud de los aleros genera sombra

total sobre el rea de las ventanas, evitando la incursin del solal interior de la edificacin, exceptuando los nguloshorizontales de radiacin solar al empezar la maana y alfinalizar la tarde. Entre las 6:00 A.M. 9:00 A.M. y las 3:00 P.M 6:00 P.M.

Se utiliza la ventilacin natural cruzada como factor principalde confort en la vivienda, la totalidad del rea de las fachadases transparente al aire, exceptuando las reas de fachadascorrespondientes al bao y cocina respectivamente.

La vivienda se encuentra orientada con la direccin del vientopredominante de la zona sur de la ciudad y en estrecha relacincon los vientos que provienen de las cuencas del rio Melndez yLili., donde los aleros actan como captadores de viento.

El rea de ventanas tanto de entrada como de salida al ser igualdimensin reducen el intercambio de aire interior-exterior.

Propuesta 35: utilizar la ventilacin natural reduce el uso del aire acondicionado, sombrear lasventanas mediante la orientacin o la utilizacin de sistemas de proteccin.

Propuesta 37: voladizos en ventanas (diseados para esta latitud) o sombrillas operables (extendiblesen verano, retraibles en invierno) pueden reducir o eliminar el aire acondicionado.






Propuesta 36: localizar aberturas en puertas y ventanas en los lados opuestos del edificio para facilitarla ventilacin cruzada, haciendo nfasis la ubicacin de las aberturas en funcin de las reas defachada.Propuesta 47: promover el uso de puertas y/o ventanas tipo persianas para suscitar la ventilacinnatural cruzada en vez de utilizar conductos salvo si se requiere privacidad.

Estrategia de diseo utilizada Los cerramientos en celosa utilizados para la vivienda se

disearon en funcin de promover la ventilacin cruzada entoda la edificacin.

Persianas y/o celosas pivotantes permiten maximizar en un100% la eficacia de la ventilacin cruzada y controlar lavelocidad del aire,

Las divisiones internas son en celosa y presentan una alturabaja; funcionan solo como elemento de privacidad.

El color claro de las celosas emiten un 56% de la radiacinsolar incidente.

La transparencia de las fachadas reduce la presin sobre lasmismas sin afectar la velocidad del aire.






Otros anlisis de la ventilacin

Estrategia de diseo utilizadaUniversidad Politcnica de Tokio. (Wind effect on Bulding andUrban Environment. Aerodynamic Database of geble-roof-low-risebuilding with varied eaves. Modelo Tipo C.

Vientos a 90 provenientes del Sur. Coeficientes de presin delviento sobre un edificio de poca altura con techo tipo C.

Construccin de parmetros geomtricos: H=8.0 m, B=16.0 m, D=24 m, =26.7CParmetros de campo para el viento CL=1/100, =0.2, IH=0.25, =90

Se evidencia mayor presin en la cubierta que esta expuestadirectamente a la direccin del viento disminuyendo en lamedida que sobrepasa la cumbrera de la misma hasta llegar avalores negativos.

Existe una diferencia de temperatura, densidad y presin entrelas distintas zonas de la edificacin.

Las fachadas muestran diferencia de presiones sobre las reasen que acta el viento, presin positiva la cara expuesta alviento y presin negativa la cara opuesta.

+ -







Estrategia de diseo utilizadaUniversidad Politcnica de Tokio. (Wind effect on Bulding and Urban Environment.Aerodynamic Database of geble-roof-low-rise building with varied eaves. Modelo Tipo C.

Vientos a 90 provenientes del Sur. Coeficientes de presin del viento sobre un edificio depoca altura con techo tipo C.

Construccin de parmetros geomtricos: H=8.0 m, B=16.0 m, D=24 m, =26.7CParmetros de campo para el viento CL=1/100, 00.2 IH, =90

La grafica superior muestra el valor 0 de ACH debido a que las fachadas no presentanresistencia al viento, siendo completamente transparentes. Las celosas estn abiertascompletamente

La grafica inferior muestra un valor de 29.653 de ACH debido a que las fachadas seencuentran parcialmente cerradas ofreciendo una resistencia al viento. Las celosas dealgunas paredes que componen las fachadas estn cerradas.

DIMENSIONES

Altura Casa 4.00 metros

rea de Ventanas (1,20 + 2.50) = 3.0 metros

rea de la Planta (13.00 * 7.00) 0 91 metros







1

2

3

Estrategia de diseo utilizada

Estudio de viento realizado en el tnel Escuela de Arquitectura UnivalleDireccin del viento Sur-Norte Velocidad del viento 0.7m/s

Foto 1: se evidencia en primer lugar, que el alero funciona como captador de viento. Ensegundo lugar, que la materializacin de las fachadas no representan una barrera para laventilacin cruzada.

Foto 2: se puede observar que existe una presin positiva en la cubierta que empieza enel borde del alero y se va tamizando a lo largo de su superficie, debido a la forma ygeometra de la cubierta, generando una zona de baja presin al finalizar de la misma.

Foto 3: a medida que aumenta la velocidad del viento la presin positiva en la cubiertaaumenta.







1 2


Estudio de viento realizado en el tnel Escuela deArquitectura UnivalleDireccin del viento Sur-Norte Velocidad del viento 0.7m/s

Foto 1: la fachada sur no representa una barrera para elviento minimizando la zona de presin positiva, solocuando se cierran las celosas que la conforman sepresenta el efecto barrera aumentando la presin sobrela misma.

Foto 2: se evidencia la transparencia de las fachadas a laventilacin cruzada que se utilizo como estrategia deconfort.

La renovacin de aire se hace innecesaria, como lodemuestra la dispositiva anterior.







Estrategia de diseo utilizadaUniversidad Politcnica de Tokio. (Wind effect on Bulding andUrban Environment. Aerodynamic Database of geble-roof-low-risebuilding with varied eaves. Modelo Tipo C.

Vientos a 45 provenientes del Sur-Este. Coeficientes de presindel viento sobre un edificio de poca altura con techo tipo C.

Construccin de parmetros geomtricos: H=8.0 m, B=16.0 m, D=24 m, =26.7CParmetros de campo para el viento CL=1/100, =0.2 , IH= 0.25 , =45

Se evidencia mayor presin en el Angulo entre las paredesubicadas al Este (bao alcoba) generando turbulencias quedisminuyen la efectividad de la ventilacin.

Existe una diferencia de temperatura, densidad y presin,especialmente entre la alcoba y el exterior.

Se evidencia diferencia de presiones sobre las reas en queacta el viento, mayor presin en la cara Este expuesta al vientodirecto.

El bao acta como barrera que limita la ventilacin.







Estrategia de diseo utilizadaUniversidad Politcnica de Tokio. (Wind effect on Bulding and Urban Environment.Aerodynamic Database of geble-roof-low-rise building with varied eaves. Modelo Tipo C.

Vientos a 45 provenientes del Sur-Este. Coeficientes de presin del viento sobre un edificiode poca altura con techo tipo C.

Construccin de parmetros geomtricos: H=8.0 m, B=16.0 m, D=24 m, =26.7CParmetros de campo para el viento CL=1/100, 00.2 IH, =45

La grafica superior muestra el valor 0 de ACH debido a que las fachadas no presentanresistencia al viento, siendo completamente transparentes. Las celosas estn abiertascompletamente

La grafica inferior muestra un valor de 25.061 de ACH debido a que las fachadas seencuentran parcialmente cerradas ofreciendo una resistencia al viento. Las celosas dealgunas paredes que componen las fachadas estn cerradas.

DIMENSIONES

Altura Casa 4.00 metros

rea de Ventanas (1,20 + 2.50) = 3.0 metros

rea de la Planta (13.00 * 7.00) 0 91 metros








Estudio de viento realizado en el tnel Escuela de Arquitectura UnivalleDireccin del viento Sur-Este Velocidad del viento 0.7m/s

Foto 1: se evidencia que las fachadas tanto del bao como de la alcoba son consideradascomo barreras para la ventilacin limitando la ventilacin cruzada, se captura por elespacio ubicado entre la cubierta del bao y la cubierta principal de la edificacin.

Foto 2: en la arista que se forma entre las fachadas del bao y la alcoba que actancomo barreras se generan turbulencias y remolinos, se debe permitir el ingreso del vientoabriendo parte de estas fachadas.

Foto 3: se hace evidente el aumento de la presin que ejerce el viento en estas fachadasorientadas hacia el Sur-Este.

1

2

3






Propuesta 49: proporcionar distancia vertical entre la entrada y salida de aire para producir unaventilacin forzada de caractersticas cruzada (escaleras abiertas, patios, extractores de techo) cuandola velocidad del viento es baja.Propuesta 68: casas tradicionales en climas clidos y hmedos de construccin de peso ligero, conparedes que se pueden abrir y terrazas al aire libre con sombra, entrepiso levantado del suelo.

Estrategia de diseo utilizada Se presenta una ventilacin forzada por diferencia de

temperaturas que favorece el confort trmico al interior de laedificacin, aprovechando las propiedades fsicas (inerciatrmica) del material de la cubierta.

A mayor diferencia de temperatura mayor efecto de chimenea. En un espacio el aire caliente se expande generando baja presin

y el aire frio se contrae generando una alta presin, las dos zonasde presin dentro del espacio tienden a equilibrase ocasionandoun flujo de aire que asciende

El espacio ubicado entre el suelo y el entrepiso de la viviendasometida a la sombra permanente permite bajar la temperaturade la edificacin al conservar baja la temperatura del suelo.

Un entrepiso levantado favorece la ventilacin convectiva alaumentar la superficie expuesta al viento.



A. Iluminacin:

Consideraciones:Anlisis de asoleamiento Fachada Norte con fecha 21 de junio quecorresponde al solsticio de verano, considerado el da ms largo

El sol se ubica a 27 23 hacia el norte en relacin con la lneaEcuatorial.

Se hace evidente que los ngulos mas horizontales generan unproblema de asoleamiento al interior de la edificacin, con mayorintensidad en el solsticio de invierno 21 de diciembre.

SOLSTICIO DE VERANO21 DE JUNIO (7:00 A.M. a 4:00 P.M.)

Exposicin 7:15 A.M.

Un asoleamiento en lamayor parte del espaciopor ngulo de incidenciasolar - 16 respecto a L.H.

Exposicin 8:00 A.M

Reduccin parcial delasoleamiento en elrecinto, ngulo deincidencia solar 30respecto a L.H.

Exposicin 9:00 A.M

Reduccin parcial delasoleamiento en elrecinto, ngulo deincidencia solar 44respecto a L.H.

Exposicin 10:00 A.M.

Los rayos solares nopenetran al interior de laedificacin. Angulo deincidencia solar - 55respecto a L.H.

Exposicin 11:00 A.M.

El ngulo de incidenciasolar de 65 no penetra alinterior de la edificacin

Exposicin 12:00 M.

La altura maxima del solcon relacin al horizontees de 71 debido a laproteccin por diseo elso no penetra.

SOLSTICIO DE VERANO21 DE JUNIO


3. ANLISIS DE ILUMINACIN: (CIELO DE DISEO 15000 L)



B. Estudio de Sombra: fecha 31 de marzo



Conclusiones del estudio

La incidencia de la radiacin solar sobre la cubierta es el principal problema trmico que tiene la casa por tanto debe implementarse elaislamiento trmico en el sistema constructivo de la parte exterior de la cubierta y no de la parte interior para poder tener a la vista laestructura del bamb.

La incidencia del sol sobre las fachadas este y oeste es controlado por los dos bloques ocupados por los baos y la cocina, sin embargo debebuscarse mejor solucin trmica al rea de la cocina en razn a la permanencia diaria en ella.

Para controlar la incidencia solar que entra al patio interior a da es necesario ubicar elementos que separen la alcoba y detengan laincidencia solar



B. Estudio de Sombra: fecha 31 de marzo







NORTE:SOLSTICIO DE VERANO

SUR:SOLSTICIO

DE VERANO

A B C D E

4.1 1.9 2.7 1.9 4.1

8.5 4.7 0.9 4.7 8.5

14 6 3.9 6 14

9.7 13 2.9 13 9.7

3.8 13 1.2 13 3.8

Consideraciones:Como cielo de diseo se tomo el valor ms bajo para evaluar lascondiciones de luz al interior de la edificacin, teniendo en cuenta:

Ubicacin del vano con respecto a la planta arquitectnica Altura del vano de piso a techo. Tanto en la alcoba como en la sala se evidencia una zona de baja

iluminacin.

A. Iluminacin: (cielo de diseo 15000 L)

Valores asumidos de acuerdo al baco de dufton



A. Iluminacin: (cielo de diseo 15000 L)Consideraciones:Como cielo de diseo se tomo el valor ms bajo para evaluar lascondiciones de luz al interior de la edificacin, teniendo en cuenta:

Ubicacin del patio con respecto a la planta arquitectnicaevidencia una mejora lumnica en las zonas contiguas

Con respecto a la diapositiva anterior se observa claramente elaumento de los valores de iluminacin al interior de la vivienda.

En la grafica inferior se observa como el valor de iluminacinaumenta cunado el corte se hace por el patio, lo que posibilita unamejora en las condiciones de confort lumnico en las reascircundantes.

A B C D E

7.5 6.2 6.6 6.2 7.5

8.5 8.2 9.4 8.2 8.514 9.9 15 9.9 14

9.7 8.1 9.3 8.1 9.7

7.2 6.8 6.5 6.8 7.2



Valores asumidos de acuerdo al baco de dufton



A. Iluminacin: (cielo de diseo 15000 L) Consideraciones:Variacin de la iluminacin de acuerdo a los cambios en el tamao delvano. Donde:

b= altura total del vanoc= altura piso borde inferior del vanod= del ancho del vano

Para todos los casos la zona oscura esta ligada al contacto intimocon la pared que contiene el vano.

La zona iluminada es relativamente angosta, ya que la intensidadlumnica decae drsticamente. Esta zona va desde los 0.5 metroshasta los 1.5 metros al interior de la vivienda.

Despus de los 1.5 metros la intensidad de la luz decae pero semantiene constante.

La mayor cantidad de iluminacin se da cuando el rea del vano va depiso a techo, abarcando la totalidad de la altura 2,5 metros. Vanotipo 1.

Los que mejor se comportan despus del vano tipo 1. son: vano tipo 5y el vano tipo 2 con alturas de borde inferior de 1,20 y 0.90 metrosrespectivamente. Se observa que el vano tipo 5 ofrece mejorescondiciones que el tipo 2 as el borde inferior este mas alto 30centmetros.

Para esta medicin no se tubo en cuenta la distancia del alero, alincorporar este valor el grado de iluminacin caera considerablemente.



BIBLIOGRAFA


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tarea - estrategias bioclimaticas [modo de compatibilidad]

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