2012 Clase T03.1 Estrategias Pasivas

8/2/2019 2012 Clase T03.1 Estrategias Pasivas

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Tema 3 Estrategias Pasen Edifi

MSc Ing. Ti

MarzoEscuela de

ivas y Balance de Energaaciones

o Mrquez

9 2011rquitectura


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Objetivos del Tema-3

Describir los principios d

Visualizar impacto de estenergtico

Visualizar ejemplos de dipsicrometra

Entender los fenmenos

vivienda Evaluar indicadores de d

Links recomendados:http://wiki.naturalfrequency.com/

l

diseo pasivo

ategias en desempeo

eo pasivo en carta

e transferencia de calor de una

sempeo energtico


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Recursos, Bienestar y Diseo

Calefaccin

Enfriamiento

Ventilacin

Impacto envolumetra

Reducir

(reducir cargas energticas) (energa

aislamiento

Orientacin, proteccinsolar, ventanas

Altura, espaciosabiertos

gama

maenf

dif

Tiempo

Impacto enbienestar

Costo

PASIV

asivo

Reusar

en forma original)Renovable

(suministro)

ancia solar,sa trmica

sa trmica,riamiento nocturno

rencia de presin

Paneles solares

Enfriamientoevaporativo

(presentacin adaptada de clase,. Prof. P. Carew)

ACTIV


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Diseo Pasivo:

LUZ NATURAL

GANANCIA SOLAR PASIVA

EFECTO INVERNADERO

PROTECCIN SOLAR

INERCIA TERMICA

CUBIERTA-MURO VEGETAL

MATERIALES

ENVOLVENTE TERMICA

APROVECHAMIENTOSOLAR

TAMIZACION DE LUZ -SOMBRA

CONTROL DETEMPERATURA

COBIJO

Considera los procesos trmicos deconveccin, conduccin, absorpcin yradiacin en el diseo para mantener losniveles de bienestar trmico y reducir oeliminar la necesidad de sistemas

mecanicas para dichos propositos.

http://www.homedesignersoftware.com/green/green-glossary.html

VENTILACION CRUZADA

EFECTO CHIMENEA

AGUA LLUVIA

RECICLAJE DE AGUA

ONTROL CORRIENTESDE AIRE

APROVECHAMIENTOAGUA

(presentacin adaptada de clase Diseo Bioclimtica,. Prof. A. Aguilera)


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Principios Fundamentales

Orientacin de las reas de uso frecuente haecuador, para optimizar entrada de luz (ilumincarga trmica). Fcil de manejar.

Ventanas utilizada para atrapar el calor del sode un espacio, con proteccin adecuada paraganancias/perdidas solares.

Masa trmica acumula el calor del sol cuando

requerido y provee un captador de energa cunecesario enfriar.

Aislamiento reduce la perdida/ganancia de edeseada a travs de la envolvente.

Ventilacin provee aire fresco y captura brisa

ia elcin y

l dentroreducir

es

n es

erga no

fras.


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cia elcin y


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Orientacin y Acceso Solar

La radiacin que cae sobre lassuperficies es directa (directa del Sol) oindirecta (reflejada por otras superficies)

La directa es altamente dependiente dela orientacin


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Observaciones:

En que periodos cae mayor

radiacin y sobre que superficie?

A media da donde es mayorincidencia de radiacin? (N,S o

E,O)?

Dnde hay mayor componentedifuso? (N / S)

sup

Permite evaluar proyeccin desombra sobre superficies?

Es necesario tener una buena

data climtica para estimar laincidencia.

rad

erficie expuesta al sol

iacin incidente (promedio)


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Ventanas utilizada para atrapar el calor del sode un espacio, con proteccin adecuada paraganancias/perdidas solares.

Masa trmica acumula el calor del sol cuando

requerido y provee un captador de energa cunecesario enfriar.

Aislamiento reduce la perdida/ganancia de edeseada a travs de la envolvente.

Ventilacin provee aire fresco y captura brisa

ia elcin y

l dentroreducir

es

n es

erga no

fras.


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Seleccin de c

Relacin Ventana Pared

Radiacin incident

ristal

Proteccin solar apropiada(diagrama solar)


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Acceso de Luz Directa

Se puede identificar momentos dedeslumbramiento para un periodo detiempo.

tipo de anlisis

Obs

s

tiempo

Plano de anlisis

ervaciones:

ptimizar tamao de ventana y proteccinlar para:

reducir ganancia de calor en verano

evaluar potencial porcentaje dedeslumbramiento.

rientacin de ventanas

Horas de luz directa


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Orientacin de las reas de usofrecuente hacia el ecuador, paraoptimizar entrada de luz (iluminacin ycarga trmica). Fcil de manejar.

Ventanas utilizada para atrapar el calordel sol dentro de un espacio, conproteccin adecuada para reducirganancias/perdidas solares.

Masa trmica acumula el calor del solcuando es requerido y provee uncaptador de energa cuan es necesarioenfriar.

Aislamiento reduce la perdida/gananciade energa no deseada a travs de laenvolvente.

Ventilacin provee aire fresco y capturabrisas fras.

fibra de vidrioespuma

poliestireno


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Cul es el impacto de cambios sobr

el consumo energtico y bienestar

trmico?

Ganancia por ventanas:

La orientacin de las ventanas determinandonde ocurren las ganancias en una zona.

720

WHOURLY GAINS - Zone 4 Monday 5th March (64) - SANTIAGO, CHL

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

00

180

180

360

360

540

540

720

900

HVAC Load Conduction SolAir Direct Solar Ventilation Internal Inter-Zonal

3. Ventana Este/Oeste

1. Ventana Norte/Sur

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

00

180

180

360

360

540

540

720

720

W

900


HOURLY GAINS - Zone 4 Monday 5th March (64) - SANTIAGO, CHL

720

WHOURLY GAINS - Zone 4 Monday 5th March (64) - SANTIAGO, CHL

2. Cambio tipo de cristal (N/S)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

00

180

180

360

360

540

540

720

900



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Masa trmica | aislamiento:

Evaluar la magnitud de los flujos decalor que actan sobre el volumendurante un da debido a los tipos demateriales.

OU

TSIDE



trmico?

Materiales pesados reducen el flujo decalor y retrasan la transmisin.

Evaluar:

- Cambio de acabado exterior- Cambio en material de techo

- Orientacin

OUTS

IDE

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

00

300

300

600

600

900

900

1200

1200

W

1500



INSID

E

INSI

DE

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

00

300

300

600

600

900

900

1200

1200

W

1500




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La integracin de las variables pasivas percomportamiento trmico del espacio.

W/ m2C

30 1.6k

40 2.0k

NOTE: Values shown are environment temperatures, not air temperatures.

HOURLY TEMPERATURES - Zone 4 Monday 5th March (64) - SANTIAGO, CHL



trmico?

Techo : color claro (aislado)Pared : color medio (aislado)

Ventana: low-e

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22-10 0.0k

0 0.4k

10 0.8k

20 1.2k

Outside Temp. Beam Solar Diffuse Solar Wind Speed Zone Temp. Selected Zone

iten evaluar el

W/m2C

30 1.6k

40 2.0k

NOTE: Values shown are environment temperatures, not air temperatures.

HOURLY TEMPERATURES - Zone 4 Monday 5th March (64) - SANTIAGO, CHL

Techo pesado: color oscuro (sin aislar)Pared arcilla: color medio (sin aislar)

Ventana: clara

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22-10 0.0k

0 0.4k

10 0.8k

20 1.2k

Outside Temp. Beam Solar Diffuse Solar Wind Speed Zone Temp. Selected Zone


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Distribucin de Ganancias y Perdidas Pasi

Evaluar sobre que factor hay mayor o menor

elemento transparente, radiacin elemento op

420

560

Wh/ m2%

20.9%

9.3%

1st January - 31st DecemberGAINS BREAKDOWN - All Visible Thermal Zones

Cul es el impacto de cambios sobre


trmico?

Conduction Sol-Air Direct Solar Ventilation Internal Inter-ZonalJan

14th 28th

Feb

14th 28th

Mar

14th 28th

Apr

14th 28th

May

14th 28th

Jun

14th 28th

Jul

14th 28th

Aug

14th 28th

Sep

14th 28th

Oct

14th 28th

Nov

14th 28th

Dec

14th 28th

00

140

140

280

280

420

560

700

64.8%

28.2%

11.8%

51.8%

OverallGains/Losses

Techo : color claro (aislado)

Pared : color medio (aislado)

Ventana: low-e

as:

anancia de calor: conduccin, radiacin

aco, ventilacin y ganancias internas

1680

2240

Wh/ m2%

15.2%

1st January - 31st DecemberGAINS BREAKDOWN - All Visible Thermal Zones

Conduction Sol-Air Direct Solar Ventilation Internal Inter-ZonalJan

14th 28th

Feb

14th 28th

Mar

14th 28th

Apr

14th 28th

May

14th 28th

Jun

14th 28th

Jul

14th 28th

Aug

14th 28th

Sep

14th 28th

Oct

14th 28th

Nov

14th 28th

Dec

14th 28th

00

560

560

1120

1120

1680

2240

2800

90.9%

9.7%

73.1%

OverallGains/Losses

Techo pesado: color oscuro (sin aislar)

Pared arcilla: color medio (sin aislar)

Ventana: clara


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Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

00

160000

160000

320000

320000

480000

480000

640000

640000

W

800000

Heating Cooling

MONTHLY HEATING/ COOLING LOADS - Zone 4 SANTIAGO, CHL

Techo : color claro (aisla

Pared : color medio (aisl

Cul es el impacto de cambios sobre

consumo energtico y bienestar trmi

EstimEval

Techo pesado:

Pared arcilla

Ventana: low-e

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

00

600000

600000

1200000

1200000

1800000

1800000

2400000

2400000

W

3000000

Heating Cooling

MONTHLY HEATING/ COOLING LOADS - Zone 4 SANTIAGO, CHL

o)

do)

el

o?

ar la capacidad de sistemaar el impacto de las variables de diseo

color oscuro (sin aislar)

: color medio (sin aislar)

Ventana: clara

C t i t i


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Psychrometric ChartLocation: SANTIAGO, CHL

Data Points: 1st January to 31st December

Weekday Times: 00:00-24:00 Hrs

Weekend Times: 00:00-24:00 Hrs

Barometric Pressure: 101.36 kPa W eather Too l

Carta psicomtrica

DBT(C) -5 0 5 10 15

AH

30

Orientacin.

Ventanas.Masa trmica.

Aislamiento.Ventilacin.

20 25 30 35 40 45 50

5

10

15

20

25

Comfort


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Clima Clido Seco

Patios sombreados por edificios

Trazado irregular que dificultecirculacin de aire caliente

Presencia de vegetacin que permitenfriamiento evaporativo

a


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Clima Clido Seco

Proteccin solar que sombreenfachadas

Ventanas protegidas concelosas, cortinajes

Colores de fachada claros parareflejar radiacin solar

Muros gruesos que doten demasa trmica

a os que perm anenfriamiento evaporativo, yenfriamiento radiante.


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Clima Clido Seco

Casas Torre, Yemen


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Clima Clido Seco

Casas Torre, Yemen


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Clima Clido Hmedo

Espacios entre edificios ampliospara facilitar ventilacin

Calles con trazado regular

Vegetacin que aporte sombra

Proteccin solar


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Clima Clido Hmedo

Espacios entre edificios ampliospara facilitar ventilacin

Calles con trazado regular

Vegetacin que aporte sombra

Proteccin solar

Palafitos, Venezuela A quitectura petrolera, Venezuela


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Clima Clido Hmedo

Selva tropical, Suriname


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Clima Clido HmedoBiblioteca Nacional, Singapur


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Clima Clido HmedoSMU, Singapur

Cli Clid H d


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Clima Clido Hmedo

Singapur (activo)

Cli T l d


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Clima Templado

Flexibilidad ante la radiacin solar Flexibilidad en cerramientos (masatrmica/aislamiento)

Ventilacin

Los Trullos, Italia

Cli T l d


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Clima Templado

Cli T l d


32/38

Clima TempladoLos Trullos, Italia

Clima Templado


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Clima Templado

Patios y corredores cerrados, zona montaosa

Clima Templado


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Clima Templado

BedZed, Londres UK

Clima Templado


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Clima Templado

Formas de calentamiento

Clima Templado


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Clima Templado

Efecto invernadero

Muro trombe

Clima Muy Fros


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Clima Muy Fros

Aislamiento trmico y conservacinde la energa

Ventilacin para eliminar la humedad

Formas compactas con factores deforma bajos

Orientacin de las reas de uso


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frecuente hacia el ecuador, paraoptimizar entrada de luz(iluminacin y carga trmica). Fcil

de manejar.

Ventanas utilizada para atrapar elcalor del sol dentro de un espacio,con proteccin adecuada para

reducir ganancias/perdidas solares.

Masa trmica acumula el calor delsol cuando es requerido y provee 2400000

WMONTHLY HEATING/CO

un captador de energa cuan es

necesario enfriar.

Aislamiento reduce laperdida/ganancia de energa nodeseada a travs de la envolvente.

Ventilacin provee aire fresco ycaptura brisas fras.

Jan Feb Mar

00

600000

600000

1200000

1200000

1800000

1800000

2400000

3000000

Heating Cooling

OLING LOADS - Zone 4 SANTIAGO, CHL

Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

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