RADIACION SOLAR EN LA ARQUITECTURA BIOCLIMATICA

Transcripción

1 RADIACION SOLAR EN LA ARQUITECTURA BIOCLIMATICA

2 GANANCIA SOLAR PROTECCION SOLAR

3 GANANCIA SOLAR 1. La orientación y forma de la edificación. 2. La orientación, dimensión de las ventanas y el tipo de vidrios utilizados. 3. Texturas y color de la envoltura 4. El material de la envoltura. 5. Materiales y mobiliario interno de la edificación 6. Máscaras de sombra. Angulos de sombra vertical y horizontal Cálculo y diseño de dispositivos de protección solar

4 1. LA ORIENTACION Y FORMA DE LA EDIFICACION En relación con el intercambio térmico existen formas de edificación más eficientes que otras. CRITERIO DE LA FORMA OPTIMA La forma óptima es aquella que desprende la mínima cantidad de radiación calórica en invierno y absorbe un mínimo de radiación calórica en verano.

5 Esquema comparativo de la estimación de diferentes formas

6 2. El Impacto térmico en las ventanas. Orientación y condiciones de sombreado Las ventanas tienen como función primordial la de iluminar un espacio. Al dejar pasar la luz a través del vidrio, incorpora principalmente luz ultravioleta que posteriormente es convertida en energía infrarroja o calor radiante. Existen diferentes tipos de vidrio, que transmiten la radiación ultravioleta, la luz visible y el calor en diferentes proporciones.

7 TIPOS DE VIDRIOS Vidrio Claro Transmite radiación de todas las longitudes de onda. Vidrio absorbente térmico Absorbe una gran parte de la radiación infrarroja. Vidrio de reflexión térmica Refleja una gran parte de la radiación infrarroja Vidrio de baja emisividad Cubierto con una lámina de baja emisividad de la radiación de onda larga. Vidrio super-aislante Consta de tres capas de vidrio, con capas de baja emisividad Vidrio gris y coloreado. Absorve más radiación visible que radiación infraroja

8 Transmitancia de diferentes tipos de vidrios

9 Efectos de la orientación de las ventanas en la temperatura interior Depende de: condiciones de ventilación condiciones de sombreado

10 Efectos de la orientación de las ventanas en la temperatura interior

11 COEFICIENTE DE SOMBRA Compara la protección solar efectiva de diferentes dispositivos de Protección en superficies acristaladas. Es el índice de la ganancia total de calor procedente de la energía transmitida, absorbida y radiada por una combinación de sombra y cristal, comparada con la ganancia total de calor procedente de la energía transmitida, absorbida y nuevamente radiada por una ventana de cristal sencilla y expuesta al sol. El índice básico (1,00) es el obtenido por una ventana expuesta Al sol, con un cristal extra fuerte.

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16 3. TEXTURAS Y COLOR

17 Temperatura Sol-Aire La temperatura sol aire es la temperatura superficial de los materiales y es la resultante de un efecto térmico combinado de: La temperatura ambiente La fracción de radiación solar absorbida por la superficie El intercambio de calor radiante con el entorno tsa = ta + I ho tsa = Temp. sol-aire coeficiente de absortividad I Intensidad de la radiación solar incidente ho = Coeficiente de conductancia de la superficie externa ta= temperatura del aire exterior

18 Coeficientes de absorción de varios colores Superficie nueva recién pintada de blanco 10% - 15% Pintura blanca de aceite 20% 30% Mármol blanco 40% - 50% Gris Claro 60% - 70% Bloque de cemento, Concreto 70% - 75% Negro Brillante 80% - 85% Negro Mate 90% - 95%

19 Efectos del color externo en la intensidad de radiación.

20 Efectos de la orientación en la temperatura interior La intensidad del efecto térmico en la temperatura interior puede tener fluctuaciones mínimas o significativas dependiendo del de las características: orientación, color y conductividad térmica de los materiales.

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22 4. TIPO DE MATERIAL CONDUCTIVIDAD TERMICA

23 5. CAPTACION DEL CALOR AL INTERIOR DEL ESPACIO

24 6. ANGULOS DE SOMBRA Y MASCARAS DE SOMBRA Angulo de Sombra horizontal Angulo de Sombra Horizontal (d) Caracteriza un elemento vertical, y es la diferencia entre el azimut solar y el azimut de la pared. Angulo de sombra verticalo Angulo de Sombra Vertical (e) Caracteriza un elemento horizontal, y se mide sobre un plano vertical perpendicular a la elevación considerada.

25 ANGULOS DE SOMBRA

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28 ANALISIS DE SOMBREADO

29 INCIDENCIA DE RADIACIÓN AL INTERIOR DEL ESPACIO

30 PROTECCION SOLAR Efectos térmicos y eficiencia de los elementos de sombreado. Existen tres tipos de elementos de sombreado: Horizontales: Voladizos Verticales: Aletas Combinados: Estructura en panal

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38 Periodos de sobrecalentamiento aplicados sobre los diagramas de recorrido solar

39 PERFILES DE SOMBRA.

40 BIBLIOGRAFIA OLGYAY, Victor. GIVONI, Baruch. ARQUITECTURA Y CLIMA. Ed. Gili, S.A , Barcelona. MAN, CLIMATE AND ARCHITECTURE. Applied Science Publishers, Second Edition , Londres. HINZ, Elke et al. PROYECTO, CLIMA Y ARQUITECTURA. Ed. Gili, S.A. 1986, México. Vol 3 ONU. EL CLIMA Y EL DISEÑO DE CASAS. Publicaciones ONU, 1973, New York. BERNAL, Germán GEOMETRIA SOLAR Y TRAYECTORIAS DEL SOL EN COLOMBIA. HIMAT. Bogotá, GROUPE GRET. BIOCLIMATISME EN ZONE TROPICALE. Gret , Paris.