Esta guía ha contado con la colaboración del arquitecto de Javier del Río Ojeda:¬ Arquitecto PUC.¬ AADipl (Hons), programa de Energía en Arquitectura de la Architectural Association,

Londres.¬ Especialista en ahorro de energía en arquitectura.¬ Participación en diversos eventos, cursos de extensión y conferencias, así como de

estadías en el extranjero en torno a las Edificaciones Sustentables.¬ Premio nacional F. Vivaceta 2003 del Colegio de Arquitectos de Chile.¬ Profesor en las escuelas de arquitectura de la PUC, UFT y UNAB.¬ Consultor independiente en eficiencia energética.¬ Asesor para Hunter Douglas.

obrascon productosHunter Douglas

guía básica de diseño de protección solar

guía básica para fachadasventiladas y protección solar:envolventes inteligentes

Show Room:Avenida del Cóndor 600, Edificio Pirámide 1,primer piso, Ciudad Empresarial,Huechuraba.Teléfono:394 0300, www.hunterdouglas.cl

“A través de esta segunda guía, queremosentregar nuevas herramientas prácticas ysoluciones de productos, para que losarquitectos puedan materializar de maneratangible en sus obras y diseños, las aspiracionesde una arquitectura más preocupada yamistosa con el entorno y con la calidad devida y de trabajo de los que habitan en ellas.

Hunter Douglas, interesado en la importanciaque tiene hoy la temática y el concepto de“Arquitectura Sustentable” para losprofesionales de la arquitectura, se hapreocupado en forma constante del desarrollode nuevos y funcionales productos queresponden a las necesidades de dichaproblemática”.

Obra: Edificio OITProducto Hunter Douglas: Quiebravista Aeroscreen 300 Plano

Obra: Aeropuerto Arturo Merino BenítezProducto Hunter Douglas: Quiebravista Aeroscreen 300

Obra: Casa La DehesaProducto Hunter Douglas: Quiebravista Woodbrise

Obra: MAUIProducto Hunter Douglas: Quiebravista Aeroscreen

Obra: residencialProducto Hunter Douglas: Quiebravista Metalbrise

Obra: Restaurant EmilioProducto Hunter Douglas: Cortasol Sunlines,aplicación cenital

Obra: Estaciones Aéreas, Línea 4Producto Hunter Douglas: Softwave 25

En muchos lugares, sobre todo en épocas decalor, la sombra es lo más preciado. En numerososedificios actuales esto se hace muy complejo ycostoso de implementar, pues el diseño originalde la fachada ya no lo consideró. Es así entonces,que la única posibilidad que queda es enfriarpor medios auxiliares que en general son costososde implementar, de mantener y de operar. Elpanorama se complica más por lo ascendentedel costo de la energía en estos tiempos. Hoyen día hay que pensar más en el valor del m2 amantener, más que el valor inicial del m2 aconstruir solamente.

Más sencillo, razonable y económico que intentarenfriar un recinto es evitar que este se recaliente,o sea, mediante una adecuada protección solar.Esta situación se acentúa si la edificación llevagrandes paños de vidrio, actualmente existe unagran obsesión por la transparencia, combinadacon escasa masa térmica (o inercia térmica); osi bien existe, se la recubre con materiales determinación que son del tipo aislantes térmicos(alfombras, telas, pisos flotantes, paneles y otros)anulando la masa o posibilidad de absorber elcalor.

De esta forma los rayos solares incidentes en lafachada, entran al recinto, se convierten en calor(infrarrojos) rápidamente y no vuelven a salirquedando atrapados (efecto invernadero).

Esto es claramente apreciable en el interior deun auto puesto al sol con las ventanas cerradas.

La mejor opción, si no se cuenta con masatérmica y existen grandes paños vidriados, es lade protegerse de la radiación solar mediantequiebravistas. Esta protección del interior debeidearse cuidando de no dejar a oscuras el interior,la idea es continuar con la transparencia deledificio sin que se recaliente.

Rellance building (fines del 1900 y comienzos del siglo XX en Estados Unidos).Uno de los primeros rascacielos en emplear estructuras de acero y que ademáspor primera vez aparece el tema de “muro-cortina”.Sistema constructivo que prácticamente es el mismo empleado actualmente,el cual no es eficiente en energía de climatización, salvo que se emplee unaprotección solar.

Distribución de la radiación solar segúnlatitud

introducción

100% vidrio fondo reflectante poca masa interior gran masa interiorprácticamente efecto rápido efecto retardadono hay efectoinvernadero

Solsticio de invierno21 Junio.

Solsticio de verano21 Diciembre.

85º33º

Equinoccios.

Inclinaciones solares extremas paraSantiago (33º LS) en una fachada norte

Existen básicamente dos formas para graficarla proyección del recorrido solar: el deProyección Vertical y el de ProyecciónHorizontal, este último es el más conocido yaceptado. Aparte de éstos existen numerosossistemas computacionales que determinan lassombras, pero aunque de fácil uso, son untanto generales y muestran sólo el resultadosin mostrar el proceso, que es en definitiva loque va configurando el diseño de la protecciónsolar.

Para comprender cómo operan los gráficoshay que tener claro que el aparentemovimiento del sol a través del cielo es elresultado de la rotación terrestre sobre supropio eje cada 24 horas.

La órbita que hace la tierra alrededor del soles ligeramente elíptica y el eje de nuestroplaneta está inclinado con respecto al planoque pasa entre el sol y el ecuador en 23,5˚aproximadamente. Esta inclinación producelos cambios de radiación, la duración del díay las estaciones; si fuese un ángulo recto conrespecto al sol, todo el año sería igual (Fig.1).

Para cada latitud (líneas imaginarias queindican distancia al ecuador) de la tierra existeuna disposición del recorrido solar.

Para muchos propósitos de diseño, la posicióndel sol en un día y hora precisos es de sumaimportancia para determinar la correctaprotección solar.

Para comprender las diferentes posiciones delsol en un lugar determinado, es necesariocontar con un gráfico de proyección de susrecorridos a lo largo de todo el año (Fig.2).

conceptos generales

solsticio verano

sup. vert.

equinoccios su

p. ver.

solsticio inviernosup. horiz.

solsticio verano sup. horiz.

solsticio inviernosup. ver.

equinoccios

sup. horiz.

33˚ LS Santiago LATITUD0

Radi

ació

n re

lativ

a /

día

10 20 30 40 50 60 70 80 90

SOLSTICIOS:

Invierno21 Junio.

Verano21 Diciembre.

23,5˚

23,5˚Hemisferio sur

Hemisferio norte

EQUINOCCIOS:

(Fig. 1)

21 Marzo. 21 Septiembre.

Hemisferio sur

Hemisferio nortesituación típica con protección solar una buena protección solaral interior calor y sombras, luz natural permite vistas, luz, aire,contrastes de luz e ideal con cielo reflectante sombras

1

0˚20˚ 20˚

40º 40˚

0˚

20˚

10˚

30˚

50˚

60˚

70˚

40˚

80˚

90˚

16:00

14:0012:00

10:00

8:00

21 Junio

21 Dic.

21 Sept. y21 Marzo

Ángulos de inclinaciónLíneas de proyecciones horizontalespara diferentes fechas

Ángulos en planta conrespecto al norte solar

X

y y

X

Horas del día

N

Ángulo de inclinación

33˚

21 Diciembre

21 Junio

85˚

protección solar con productos Hunter DouglasRecorrido del solel 21 Diciembre

(verano)

(Fig. 2)

Recorrido del solel 21 Junio(invierno)

Linea delhorizonte

Proyección horizontaldel recorrido solar

N

E

O

X

y

X

y

Sombras proyectadas adiferentes horas del día

Aeropuerto Arturo Merino Benítez Santiago,ChileArquitectos: Amunátegui Barreau A.I.A. ArquitectosProducto Hunter Douglas: QuiebravistaAeroscreen 300

El Terminal de pasajeros del aeropuerto ArturoMerino Benítez de Santiago, obra enfuncionamiento, y debido al acristalamiento de susfachadas, presentaba graves problemas deasoleamiento en las zonas de counters, circulacióny espera de público. Sin elementos de control solarpasivo al exterior, las fachadas Norte, Oriente yPoniente, hacen de los recintos interiores,adyacentes a dichas fachadas, lugares inhóspitospara el usuario.

Hunter Douglas, con la asesoría técnica delarquitecto Javier del Río, propuso a los arquitectosuna solución para las fachadas comprometidas,utilizando el quiebravista Aeroscreen 300 fijo yperforado, con pintura PVDF2, de alta resistencia.

Se determinaron ángulos y posiciones de los panelespara lograr la mayor eficiencia de control solar.

Es interesante ver que el mismo producto, instaladoen distintas posiciones, otorga diferentesposibilidades de protección solar.

En invierno el quiebravista resulta muy efectivo alregular la entrada del sol. En el corte se ve cuando elsol alcanza su elevación mínima de 33˚ (Fig. 3 y 4).En cambio en verano se observa, que debido a laseparación entre los cristales y el quiebravista, (apartir de los 56˚ aprox. de inclinación solar), estosson capaces de controlar efectivamente el ingresodel sol al interior del edificio.

En los gráficos de sombra, (pág. 6 y 7) se indicala sombra que arrojan los quiebravistas cerradoso abiertos.

Graficación de la distribución solar- Santiago(Chile)

Proyeccción horizontal del recorrido solar-Santiago: 33oLS

Proyección horizontal del recorrido solar para diferentes latitudes

Vista lateral del gráfico de la distribuciónsolar: Santiago (Chile)

33˚ L.S. Santiago y Viña del Mar

22˚ L.S. Chuquicamata0˚ L. Linea del Ecuador

53˚ L.S. Punta Arenas

24˚ L.S. Antofagasta

(fig.4)37˚ L.S. Concepción

(fig.3)

antes

después

32

SISTEMA OPERANDOEN ÉPOCAS DE FRÍO

Mucho se ha estudiado en relación a losvidrios, protección solar y aislaciones térmicasen los muros, pero relativamente poco enrelación a un nuevo concepto que permitela ventilación de los muros opacos parabeneficio del confort ambiental interno.

Antiguamente en el muro se resolvían todoslos problemas de relación entre el interior yel exterior. El muro concentraba todas lasfunciones de aislación, cerramiento, estructuray expresión material. Es por eso que erangruesos y macizos. A mayor espesor del murose podía decir que mejor era la calidad de laconstrucción.

Hoy en día ha cambiado la forma de construir,ya no se requieren de grandes espesores nide materiales macizos para asegurar la buenacalidad de una construcción. Se han separadolas funciones del muro en distintas capasconstructivas.

La FACHADA VENTILADA es una piel externaal edificio cuya función es mejorar el confortinterior reduciendo costos energéticos tantode climatización como de calefacción,asegurar la estabilidad térmica del interior,trabajando como masa térmica que en veranoretarda el traspaso del calor al interior y retieneel calor en los meses de invierno.

PRINCIPIO BIOCLIMÁTICO DE LA FACHADAVENTILADA

La física de la FACHADA VENTILADA basa sufuncionamiento en el principio del efectochimenea.

La incidencia de radiación solar en la delgadaenvolvente produce un calentamiento delmaterial que, por conducción, llega a lasuperficie interior del mismo. Entonces el airede la cámara comienza a elevar su temperaturapor medio de mecanismos convectivos detransmisión de energía.

A medida que la cámara de aire sigueaumentando su temperatura, la diferencia depresión aumenta, el aire comienza a elevarseal interior de la cámara ejerciendo en la partebaja de la cámara una succión de aire frescoexterior, al mismo tiempo que en la partesuperior de la cámara se evacua el aire delinterior.

La convección de aire se convierte entonces

en el motor de la fachada ventilada y laventilación en el medio de evacuación dehumedad. La velocidad del flujo de aire esde suma importancia ya que definirá lacantidad de renovaciones que se efectuaránen la cámara de aire.

La fachada ventilada puede usarse en climascálidos donde cumple una función de pantallaprotectora solar y la ventilación actúa comoregulador térmico enfriando la piel interior eimpidiendo que el calor exterior entre alinterior del edificio.

En climas fríos la fachada actúa como unaislante térmico y como un acumulador decalor que puede contribuir a la calefaccióninterior.

MONITOREO MÓDULO REVESTIMIENTO TILE

Módulo de prueba desarrollado en el CampusLo Contador de la Universidad Católica deChile, donde se registraron las temperaturasentrantes y salientes del módulo enorientación norte y poniente.

la fachada ventiladametálica

nuevas tendencias

Cubiertas inteligentes

En los paños verticales cerrados u opacos dela fachada, también es necesario contar conuna estrategia que evite o haga un buen usode la radiación solar incidente sobre ellos.Para ello es posible contar con el conceptode las “pieles-ventiladas”, que consisten endejar una capa de aire con posibilidad demoverse hacia donde se desee en el diseño.

De esta forma toda la envolvente de laedificación aprovecha las distintas épocas delaño para crear ambientes confortables y gratosy reducir el gasto de energía no renovable,convirtiéndose esta en una herramienta queopera a favor de la economía y medio-ambiente, aspectos a considerar en el mundoactual.

Cubiertas que permitensombrear los espacios y a la vezdirigir la luz hacia zonas deseadas,ahorrando energía.

Fachadas inteligentes

POSIBILIDADES DE USO PIEL-VENTILADA

SISTEMA OPERANDOEN ÉPOCAS DE CALOR

Sauerbruch-Hutton, Of icinas en Berlin.

Norman Foster, Universidad Libre de Berlin, Biblioteca.

muro edificacióncapa de aire

revestimiento Hunter Douglas

entrada aire inferior mecanismo cerrado

mecanismo cerrado

EXTERIOR INTERIOR

salida aire superior

muro edificación

capa de aire

revestimiento Hunter Douglas

cerrado mecanismos inferiores

mecanismos superiores

EXTERIOR INTERIOR

cerrado

SISTEMA OPERANDOEN ÉPOCAS DE FRÍO

54

ab

b

ab

b

Woodbrise(móvil)

Metalbrise(móvil)

Celoscreen

Sunlines

1

2

a b

b

ab

ac c

ab

c c

aa

b

a

b

a

c

a

b

Cortasol H2 SL4

Brisolcell Grilla 100 150 200

SoftwavePerforado

MiniwavePerforado

Quiebravista 30 B 50 B

50BD

Aerobrise 100200

Termobrise 150335

(móvil)

Aeroscreen 300

Celosía C 23C 40

Cortasol H2 SL4

Cortasol H2 SL4

ab

c

c cPlanta:

Corte:

a

b

a

b

1

2

NÁngulos de sombrapara determinadafecha y hora

NNNNNNNNNNNNNNNNN

Producto deprotección solar

Ángulo del productopara dar sombraa la fachada

N

N

ba

ab

ejemplo tipo

Fachada Norte

Fachada Poniente Fachada Norte

Ángulos dealtura del �Sol

Gráfico de sombraque genera el productosegún el ángulo

Recorrido Solar

Sombra que proyecta el producto

Soluciones Hunter Douglas para la protección solar

Producto Dibujo Gráfica de sombra

Producto Dibujo Gráfica de sombra

76

N

NNNNN

a

gráfico para determinar la protección solar

horizontal y/o vertical para cualquier lugar,

orientación y época del año

Angulos de localización del solcon respecto al norte.

Angulos de altura del sol.

Angulos de orientaciónAngulos para dar sombra a la fachada b

80º

70º

60º

50º

40º

30

º20º10º 0º 10º

20º

30º

40º

50º

60º70º

80º70º

60º

50º

40º

30

º20º10º0º10º

20º

30º

40º

50º

60º

70º

80º

90º90º

80º

70º

60º

50º

40º

30º

20º

10º

0º

80º

70º

60º

50º

40º

30º

20º

10º

0º

GRÁ

FICO

DE PRO

TECC

IÓN

SOLA

RÁ

NG

ULO

S DE PO

SICIÓ

N SO

LAR

8

N

10°

20°

30°

40°

50°

70°

60°

80°

S

10° 20°30°

40°

50°

60°70°

80°100°

110°120°

130°

140°

150°160°

170°190°200°210

°22

0°

230°

240°

250°

260°

280°

290°

300°

310°

320°

330°340°

350°

EO

iquique

NE

SESO

NO

N

10°

20°

30°

40°

50°

70°

60°

80°

S

10° 20°30°

40°

50°

60°70°

80°100°

110°120°

130°

140°

150°160°

170°190°200°210

°22

0°

230°

240°

250°

260°

280°

290°

300°

310°

320°

330°340°

350°

EO

concepción

NO NE

SE

SO

N

10°

20°

30°

40°

50°

70°

60°

80°

S

10° 20°30°

40°

50°

60°70°

80°100°

110°120°

130°

140°

150°160°

170°190°200°210

°22

0°

230°

240°

250°

260°

280°

290°

300°

310°

320°

330°340°

350°

EO

santiago

NE

SE

SO

NO

Para este mes y hora:

El sol está a 60° del norteal oriente y a 40° de altura.

Santiago - Chile

90º90º

0º

10º

0º10º20º

30º40º

50º

60º

70º

80º

10º 20º30º

40º

50º

60º

70º

80º

0º 10º 20º30º

40º

50º

60º

70º

80º

10º20º30º

40º

50º

60º

70º

80º

09:00

Septiembre

30º

20º

50º

60º

70º

80º

40º

N

"a"90˚ 90˚

0˚ 10˚ 20˚30˚

40˚

50˚

6˚º

70˚

80˚

10˚20˚

30˚

40˚

50˚

60˚

70˚

80˚

0˚10˚20˚

30˚

40˚

50˚

60˚

70˚

80˚

10˚20˚

30˚

40˚

50˚

60˚

70º

80˚

0˚

10˚

30˚

20˚

40˚

50˚

60˚

70˚

80˚

N

N

Con la parte inferior del gráfico se determinan:

a_ El ángulo de inclinación del sol (altura).b_ La localización del sol con respecto al norte

(Azimut) en un mes y hora específico.

1º Orientar la fachada con respecto al norteen el gráfico solar de la cuidad correspondiente.

2º Superponer el gráfico solar sobre la gráficade “Ángulos de la posición solar“ haciendocoincidir el norte con “b“.

3º Con esto se determinará la posición del solpara determinado día y hora.

Con la parte superior se definen los ángulosde protección solar (ángulos de sombra) parauna fachada.

4º Una vez determinada la posición del solpara determinado día y hora, se superponeel gráfico solar de la ciudad sobre el “Gráficode protección solar“, haciendo coincidir elpunto “a“ con la orientación de la fachada.

5º Con esto se determina el ángulo mínimode sombreamiento que debería tener elelemento de protección solar.

Para esto, Hunter Douglas ofrece una ampliagama de productos que responden a diferentessoluciones dependiendo de los requerimientosa la hora de proteger una fachada. (ver tablade posibilidades de aplicaciones con productosHunter Douglas pág. 6 y 7).

herramientas para determinar

la proteccion solar

90˚90˚

0˚10˚

30˚20˚

40˚50˚60˚70˚80˚

0º10˚20˚30˚

40˚50˚

60˚

70˚

80˚

10˚ 20˚30˚

40˚50˚

60˚

70˚

80˚

0˚ 10˚ 20˚30˚

40˚50˚

60˚

70˚

80˚

10˚20˚ 30˚40˚

50˚

60˚

70˚

80˚

"b"