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Acumulación caloren estructura

Ventilado

Ambiente interior

Noche

Ambiente interior Invernadero

Día

INVERNADERO APOSTADO

Invernadero

Día

Vidrio

Muro captadoracumulador

Ambiente interior Invernadero

Sin ventilarMuro captadoracumulador de agua

Noche

Ambiente interior Invernadero

DIARIO DE ARQUITECTURA

ArquitecturaSUSTENTABLE

21 24.04.07 curso clarín de capacitación profesional

Las bases de un diseñoeficiente, moderado enel uso de materiales,energía y espacio.6

D iseño solar pasivo es elque alcanza el confort hi-grotérmico en el interior

de un edificio mediante estrate-gias simples como aprovechar laradiación y la reflexión solar y laconvección del aire. Por su parte,el Diseño Solar Activo incorporadispositivos electro-mecánicospara mejorar el rendimiento delos sistemas pasivos. Esto impli-ca más desarrollo tecnológico y,desde ya, altos costos.

Con la ayuda del sol.El sol nos envía de manera casiconstante energía en la forma deradiación solar que podemosaprovechar de manera directa oindirecta. Así, una simple venta-na orientada al norte es la formade diseño solar pasivo más sim-ple. Ese efecto se denomina: ga-nancia directa.

Si comparamos una mismaventana de un m2, un día 15 dejulio, en tres sitios diferentes delpaís, veremos que captará dife-rente cantidad de radiación solar:en La Quiaca recibirá 5.280W/día; en La Plata, 2.325 W/día yen Ushuaia, 647 W/día. La canti-dad de radiación varía según lalatitud, duración del día y clari-dad del cielo, entre otros factores.Podemos ver que un m2 de ven-tana rinde mucho en La Quiaca ymuy poco en Ushuaia. El sentidocomún nos indica ventanas máschicas en el primer caso y másgrandes en el segundo. Pero hayque recordar que el vidrio es unmuy mal aislante térmico, con locual lo que colectemos durante eldía se escapará durante la noche.

Así aparecen algunos dispositi-vos que permiten aprovechar laradiación solar.■ Muro colector acumulador omuro Trombe-Michell. Se ubicadetrás de una ventana. Es una pa-red pintada de negro que absorbeel 97 % de la radiación solar. Conorificios en la parte inferior y su-perior, ese muro capta, acumulay, por convección, calienta el am-biente interior. Funciona bien enclimas templados y fríos no rigu-rosos. Si el clima no es seco hayque prever un aislamiento térmi-co exterior.■ Invernadero adosado. Otra po-sibilidad es crear un ambiente ce-rrado con vidrio y obtendremosun invernadero que aumenta lasuperficie de captación, perotambién la de pérdidas cuando seva el sol. Este invernadero adosa-do a una casa permite elevar rápi-damente su temperatura duranteel día entregándola al interior dela casa y actúa como un espaciotapón para reducir las pérdidasdel interior. Funciona muy bienen climas fríos y, con precaucióny adecuado sombreado, en cli-mas templados.

Los sistemas activos.El diseño solar activo implica tec-nologías tan novedosas como laacumulación freática implemen-tada por Norman Foster en elParlamento Alemán. Este siste-ma permite tomar el calor del ve-rano, transportarlo a 70 metrosde profundidad para usarlo en elinvierno, y viceversa. Este edificioha conseguido generar y acumu-lar más calor y frío del que nece-

sita y lo distribuye a los edificioscercanos.

Algo más común es captar elsol mediante colectores solaresde agua, aire o hasta de gasesusados en refrigeración. Luego,el calor se trasporta a depósitosde acumulación que puede ha-cerse en un subsuelo de piedrabola, en tanques de agua o en pa-rafina, entre otros elementos.Con ventiladores se recircula elaire acumulado, o el agua, y seentrega a los ambientes median-te pisos radiantes, radiadores ofan-coils usuales en el país.

Cualquier casa, después de me-jorar su aislamiento térmico,puede reducir su consumo deenergía en un 70 % incorporan-do paneles solares de agua ca-liente al sistema existente.

MURO DE ACUMULACION TERMICA POR APORTE INDIRECTO

Día

Calor

Frío

Noche

Diseño solar pasivo y activoDos formas de aprovechar al máximo la radiación del sol. Las técnicas de ganancia energética pasiva y las que requieren el uso demayor tecnología. Muros colectores, invernaderos, paneles solares y la acumulación freática.

La dinámica delaire: radiación yconvecciónzoom

La luz solar que atraviesa unvidrio e ingresa al ambienteilumina una superficie. Enfunción de su color, parte dela luz será absorbida y partereflejada en forma de calorque es incorporado al am-biente.

Por su parte, una pared deladrillo visto, absorbe cercadel 50% de la luz que reci-be. Una vez que absorbe esaenergía comienza a irradiar

c a l o r a l i n t e r i o r p o r e lfenómeno de radiación, quees invisible al ojo humano.Este muro va a estar máscaliente que otros paramen-tos que no reciben luz solar.Esto produce otro fenóme-no: las corrientes de aire porconvección. Debido a quetodo elemento más calientebusca entregar su calor alque está más fr ío. El aireque está cerca de la superfi-cie más caliente, eleva sutemperatura y viaja hastaentregar el calor a las super-ficies más frías. Con lo cual,en un local hermético pode-mos tener corrientes de aire.

Día Noche

MUROS Y TECHOS DE ACUMULACION TERMICA

Acumulaciónen estructura

Aislamientotérmico

(COLOR) - Pub: ARQUITECTURA Doc: 00295C Red: 60% Ed: Primera EDICION Cb: 00 Enviado por: Dia: 22/04/2007 - Hora: 22:20

22 24.04.07

Fuente CHESTWOOD ASSOCIATES LTD

Futurista nave de compras

El frente Sur tiene uncerramiento con doblevidrio brise-soleil paraprevenir recalentamientos

Lasinclinacionesseriadas de lacubiertaprevienen laentradadirecta del sol

La ventilación escontrolada porcomputadora

Lucernariosexternoscontrolados porcomputadoralimitan losniveles de luz

La morfología suavede la cubiertareduce las pérdidasdel calor al disminuirlas turbulencias

Toma de aire deventilación porconductosenterrados

La iluminación seadapta en respuesta ala luz del día disponible

Calefacción y refrigeración bajo suelo

Croquis ddel supermenfatiza eenergía eó

Iluminación

VentilaciónEl aire penetra dentro del edificio por conductos enterrados. De ahí pasa directamentea una cámara formada debajo del piso suspendido del salón de ventas, donde secalienta o enfría, de acuerdo a los requerimientos. E ingresa al interior a travésde rejillas ubicadas en las bases de las estanterías. La morfología suave del edificiocontribuye a evitar la pérdia de calor.

La iluminación natural llega al piso de ventas a través de los lucernarios generadosen la original cubierta. Esto implica que no se necesite el empleo de iluminaciónartificial durante el día; salvo en los exhibidores de producto. Estos lucernariosexternos, controlados por computadoras, limitan los niveles de luz durante el díay previenen, por la noche, la contaminación por iluminación. Los colores clarosutilizados en las terminaciones de pisos y cielorrasos sirven para reflejar la luz.

1

3

45

2

6

REFERENCIAS

1

2

3

Sainsbury’s Supermercado

Descarga de mercadería

Estacionamiento

4

5

6

Depósito

Area de entretenimiento

Estación de carga de combustible

AU 102

Hom

e La

ne L

ink

Bugsby’s Way

FICHA TECNICANOMBRESainsbury’s Supermarket,Greenwich Península

PAISInglaterra

DIRECCIONBugsby’s Way, Greenwich SE10 0QJ

FINALIZACION DE LA OBRA1999

ARQUITECTOSChetwood Associates

Energía eólica y solarLos paneles solares generanelectricidad a través de laradiación del sol recibida ylimitada a las horas de sol. Sufuncionamiento, en combinacioncon el aerogenerador, garantizauna producción continua yestabilizada invierno/verano.

A

El viento y el solponen enfuncionamientoel aerogeneradory el panel solar.

1

El Regulador controla lageneración producida porel aerogenerador y/opaneles solares, y el estadode la batería. Previene lasobrecarga de las baterias.

2

La Bateria almacenala energía producidapor el aerogeneradory/o paneles solares,suministrándola a losdistintos consumos.

3

Lámparas

TV, radio

Aparatoseléctricos

A Aerogenerador

PS Panel solar

R Regulador de energía

B Batería

La cubierta del edificioes de aluminio. Loslucernarios sonimportantes para lailuminación del interior.

PLANIFICACIONGreenwich Borough Council

SUPERFICIE TOTAL5.110 m2

SUPERFICIE DEL SUPERMERCADO3.112 m2

FUENTES ENERGETICASEnergía eólica y solar y gas natural

CONSUMO DE ENERGIA1.239 kWh/sqm (proyectada)

El Supermercado Sainsbury’s ubicado en la Península Greenwinnovadora forma de repensar el diseño de supermercados atecnologías de bajo consumo de energía.

Home Lane Link

AislamienLos requetérmicos dtambién mmontículosabrazan e

Entrada el frente dtiene un cdoble vidr

PaisajePara el ajardinamientose utilizaron especiesnativas y tolerantes a lasequía.

BateriaRegulador

BR

PS

GRANBRETAÑA

Irlandadel Norte

Gales

Escocia

Mar delNorte

Mar deIrlanda

FRANCIA

IRLANDALONDRES

Glasgow

BelfastManchester

Birmingham

Area ampliada

N0 200km Greenwich

Inglaterra

CLARIN

Detalles de la obra

Croquis de la fachadadel supermercado queenfatiza el uso de laenergía eólica.

La Bateria almacenala energía producidapor el aerogeneradory/o paneles solares,suministrándola a losdistintos consumos.

3

Lámparas

TV, radio

Aparatoseléctricos

FachadaEl revestimiento de madera utilizado en el edificio está certificado por la Administracióndel Consejo Forestal. En la entrada, el solado está revestido con esteras realizadas conneumáticos de ómnibus y aeroplanos, reciclados.

Iluminación naturalEl uso de la luz natural para iluminar el interior del local lo hace sentir más limpio yfresco al evitar el excesivo brillo que genera la iluminación artificial.

DiseñoLa innovación de su diseño se expresa a través de la morfología orgánica del edificio.Su aspecto futurista es suavizado por el paisaje que lo rodea.

Iluminación nocturnaTodos los carteles y señales se iluminan con energía generada por una turbina eólica oaerogenerador y por paneles solares. La electricidad remanente es almacenada en bateríaspara su uso nocturno.

nsbury’s ubicado en la Península Greenwich de Londres refleja unarepensar el diseño de supermercados aprovechando el aporte de

consumo de energía.

Home Lane Link

AislamientoLos requerimientostérmicos del edificio sontambién mitigados pormontículos de tierra queabrazan el edificio.

Entrada Principalel frente de la tiendatiene un cerramiento dedoble vidrio.

TotemEl acceso al local delsupermercado está señalizado condos totems situados en la entrada,que se iluminan por energíamediane turbinas de viento ypaneles solares.

Bateria

B

curso clarín de capacitación profesional

Evaluación ambientalde la Academia

ESCALA DE SUSTENTABILIDADInsustentable 0/10 | Poco 10/20 | Algo 20/30 |Medio 30/40 | Sustentable 40/50

Estrategias diseñoNivel

(0 a 5)

TOTAL 40

Economía y sociedad 4

Reciclado de estructurasy materiales 3

Reducción de emisionesy residuos 3

Generación de energíapor fuentes renovables 3

Eficiencia energética 5

Diseño solar activo 3

Diseño solar pasivo 5

Materiales(contenido energético) 4

Emplazamiento(orientación, vientos) 5

5Implantación(sitio y paisaje)

Energéticamenteahorrativo

análisis

porJORGEDANIELCZAJKOWSKI

Los supermercados,como otros espacios

comerciales, son “energo-in-tensivos” por la gran canti-dad de energía que deman-da su funcionamiento. Peroeste es un buen caso de es-tudio de como reducir su de-manda total de energía.

Hay una al ta ef ic ienc iaenergética en climatización através del refrescamientopasivo, uso de agua freáticapara reducir la demanda deaire acondicionado, calefac-ción desde suelo, al nivel delcliente; y un sistema de ilu-minación natural que mini-miza el encendido de lámpa-ras. Dos equipos eólico-foto-voltaicos cubren la demandaen señalética, seguridad eiluminación de emergencia.

Un espacio verde suavizala volumetría del edificio yreconforta la visión, ademásde mejorar el comportamien-to acústico interior y exterior.

El edificio posee un exce-lente nivel de aislamientotérmico, con aislantes opa-cos y transparentes.

Representa un nuevo tipode espacios comerciales quedebería exigirse para reducirel impacto ambiental urbanoque estos representan y serutilizados como obras quepermiten mostrar un com-promiso ambiental local conconciencia global.

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Mapa bioambiental de la Argentina/Subzona fríaZONAS

I Muycálida II Cálida III Templada

cálidaIV Templada

fríaV Fría VI Muy

fría

SECTOR ANTARTICO

Jujuy

Salta

Tucumán

Catamarca Santiagodel Estero

Formosa

CorrientesResistencia

La Rioja

San Juan

Córdoba

Santa Fe

Posadas

La Plata

Paraná

San LuisMendozaBuenos Aires

Santa Rosa

Neuquén

Río Gallegos

Islas Malvinas

Isla de los EstadosUshuaia

Base Marambio

Polo Sur

Viedma

M a r A r g e n t i n o

RawsonV

CLARIN

24 24.04.07 curso clarín de capacitación profesional

Consejos de diseño para clima fríoEl clima frío de nuestro paísabarca una extensa franja que cu-bre el norte de la provincia deSanta Cruz subiendo hasta laprovincia de Jujuy en la zona demontaña.

La norma IRAM 11 603 la de-nomina Zona Bioambiental V.Está limitada por las isolíneas de1.950 a 2.700 grados día (18° C).

En el invierno, las temperatu-ras medias son del orden de 4° Cy las mínimas medias son infe-riores a 0° C, esto caracteriza alclima como riguroso. La tempe-ratura mínima de diseño puedealcanzar los -7° C a 8° C.

En verano, los días son frescoscon temperaturas medias inferio-res a los 16° C, la humedad esmuy baja (menor al 30 %), queimplica grandes amplitudes tér-micas superiores a 15° C.

Recomendaciones.El aislamiento térmico en pare-des, pisos, techos y ventanas seráprioritario; y las ventanas, salvola orientación norte, serán lo másreducidas posible. Debe evaluar-se el riesgo de condensación yevitar los puentes térmicos.

Es conveniente un buen aisla-miento térmico en muros conuna resistencia mínima de 1,35m2 °C/W y recomendado R=2,7m2 °C/W; en techos un mínimode 1,6 m2 °C/W y recomendadoR=3,2 m2 °C/W. En la zona Pa-tagónica es conveniente utilizartechos con áticos para lo cual sesugiere dividir el aislamiento en-tre el cielorraso y el entretecho.

De esta forma se puede aprove-

char la nieve como aislamientotérmico adicional. En vidriadoses excluyente del doble vidriadohermético de ser posible con pro-tección sea interior o exterior, enla forma de postigos y cortinas.

El uso de una masa térmicamedia (200 a 300 Kg/m2) es útilen locales de uso permanentedonde la ocupación será superiora las 6 horas. Si la ocupación esintermitente, es preferible unfuerte aislamiento térmico ymínima masa térmica interiorpara conseguir una rápida clima-tización y puesta en régimen dellocal.

Es frecuente que en algunos lu-gares de esta zona bioambiental

el recurso solar sea escaso debidoa la alta nubosidad y escasas ho-ras de sol en invierno, en particu-lar al sur de la latitud 40°. No asíen la zona que va desde el nortede Neuquén hasta la Puna Ju-jeña.

Se recomienda minimizar lasaberturas en el cuadrante SE-S–SO, generando galerías vidriadaso invernaderos en el cuadranteNE-N-NO, que capten la radia-c ión del sol durante el día yamortigüen las pérdidas de calordurante la noche.

El asoleamiento es necesario entodas las épocas del año por lasbajas temperaturas (ver gráficode Givoni).

La próxima entrega

Viento y aprovechamiento de laventilación para refrescar ambientes.El efecto jet y el efecto Venturi.

Equipo de trabajo: Grupo de Investigación de la Cátedra de Instalaciones N°2 - FAU -UNLP. Profesortitular: arq. Jorge Daniel Czajkowski (investigador adjunto CONICET). Profesora adjunta: arq. AnalíaFernanda Gómez (Investigadora adjunta CONICET). Profesora Adjunta Interina: arq. Cecilia Corredera(Becaria doctoral CONICET). Colaboradores: Mauro García Santa Cruz y María Gracia Bianciotto.www.fau.unlp.edu.ar - www.arquinstal.com.ar

Referencias

Confort inviernoConfort veranoValores medios mensualesDía cálidoDía frioVentilación cruzadaInercia térmica y ventilación selectivaSistemas solares pasivosEnfriamiento evaporativoHumidificación

GRAFICOS DE GIVONI

-5 0 5 10 15 20 25 30

25

20

15

10

5

0

100%

50%

TBS (ºC)

w (

gr/k

g)

Zona fría

Necesita protección solar Verificar el 21 de junio

Orientación con protecciónsolar necesaria

Orientación donde se reciben2 horas de asoleamiento

Orientaciones favorables

N N N

S S S

O E O EO E

-31º

-110

-54º 54º

-17º

Zona bioambiental V

CLARIN

Programasgratuitos enInternet y linkszoom

■ Analysis Sol-ar, un softwa-re de LabEEE de Brasil. Setrata de un programa sobreasoleamiento y protecciónsolar muy interesante y fácilde utilizar.http://www.labeee.ufsc.br/software/analysisSOLAR.htm■ Analysis Bio, también deLabEEE. Es un soft que ayu-da en el proceso de ade-cuación de edificios la climal o c a l . U t i l i z a a r c h i v o s

climáticos. Permite realizarlos climogramas de Givoni.■ Enlaces de interés:www.iram.org.arSitio de Instituto Argentinode Normalización y Certifi-cación, asociación civil sinfines de lucro, constituidacomo tal en 1935.www.asades.org.arPágina Web de la Asocia-ción Argentina de EnergíasRenovables y Ambiente.www.arquinstal.com.arPágina Web de la cátedrade instalaciones de los pro-fesores arquitectos JorgeDaniel Czajkowski y AnalíaFernanda Gómez.