Arquitectura Bioclimática: Experimentación, diseño e implementación de sistemas bioconstructivos y bioclimáticos para zonas alto - andinas

Transcripción

1 Arquitectura Bioclimática: Experimentación, diseño e implementación de sistemas bioconstructivos y bioclimáticos para zonas alto - andinas

2 Objetivos Diagnóstico bioclimático de dos edificaciones de INV Minerales en el Campamento Pinos Evaluación del confort térmico Diseño y construcción de un panel tipo muro, prefabricado y con bio aislantes Simulación del desempeño térmico de tres prototipos

3

4 < 6 C PISOS CLIMÁTICOS 6 C - 12 C 12 C - 17 C

5 Camilo Ponce Enríquez 43 msnm Macizo del Cajas 4500 msnm Quimsacocha 3780 msnm

6 Históricos de temperatura del aire (año 2012 y ene 2013) ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic ene -4 t. máx. t. med. t. mín. Franja de confort térmico según cap. 13 NEC-11

7 Históricos de humedad relativa (año 2012 y ene 2013) ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic ene RH. máx. RH. med. RH. mín. Franja de confort térmico según cap. 13 NEC-11

8 Gráfica bioclimática Olgyay

9 DORMITORIO: Campamento Pinos, Empresa INV Minerales

10 COCINA / COMEDOR: Campamento Pinos, Empresa INV Minerales

11 Uso de instrumental de medición de las variables ambientales Participación de los estudiantes del séptimo ciclo de la cátedra de Acondicionamiento Ambiental, Facultad de Arquitectura y Urbanismo, Universidad de Cuenca

12 Comparativa, temperatura exterior vs. temperatura interior Franja de confort térmico según cap. 13 NEC-11

13 Comparativa, temperaturas medias exteriores vs. temperatura interiores Franja de confort térmico según cap. 13 NEC-11

14 Evaluación del confort (ISO-7730) Caso de estudio térmico: Día más frío Habitación Adobe Método de Fanger ( a la 1:00 pm)

15 Termografías Construcción deficiente Fallas en las juntas: Muro - Carpintería Muro Muro Muro - Cubierta Cubierta de zinc Temperaturas superficiales interiores de los cerramientos alejadas de la requerida para alcanzar el confort

16 San Joaquín

17 Comparativa de temperaturas entre San Joaquín y Cuenca centro Franja de confort térmico según cap. 13 NEC-11

18 Casa Vásquez Hampel, San Joaquín, Azuay

19 Temperaturas interiores Casa Vásquez Hampel, San Joaquín, Azuay Franja de confort térmico según cap. 13 NEC-11

20 Estrategias bioclimáticas Soluciones tecnológicas El equilibrio de la temperatura interior mediante la materialidad Aislamiento térmico Inercia térmica

21 Componente Bioclimático: Cómo encapsular el aire y mantenerlo en el tiempo de forma económica?

22 Bioconstrucción Pacas de rastrojo de cereales Paca de arroz prensada manualmente (Churute) Paca de trigo prensada mecánicamente (Alausí)

23 Bioconstrucción Aislamiento térmico de la paca de cereales comprimida

24 Bioconstrucción Paneles de pacas de cereales y revoque de mortero Recurso renovable Excelente aislante Alternativa económica Opción sostenible

25 Bioconstrucción Propiedades de los paneles de pacas revocados Térmica λ = W/mK La masa del revoque mejora la resistencia térmica del muro Estructural Resistencia mecánica y sísmica Acústica Las pacas constituyen una barrera para el sonido Contraincendios La compresión de las pacas eleva su resistencia al fuego

26 Bioconstrucción Panel tipo muro experimental

27 Bioconstrucción Panel tipo muro experimental

28 Bioconstrucción Panel tipo muro experimental

29 Características del panel Dimensiones: 2.10 x 2.50 x 0.40 m Peso: 750 kg Resistencia mecánica: 7, Kgf/m Portante Armazón de madera (Laurel) Cuerpo central de pacas comprimidas mecánicamente de rastrojo de trigo Revoque de mortero de cemento y cal en las dos caras (0.025 m) Aislamiento térmico Inercia térmica Aislamiento acústico

30 Versátil y flexible Montaje como un lego

31 Simulación térmica en régimen dinámico de tres elementos de cierre Características térmicas de los materiales usados para la simulación

32 Comparativa del valor de U: simulación vs. borrador de la NEC 11, cap. 13 Coeficientes de transferencia U de los cerramientos usados para la simulación Coeficientes de transferencia U máximos en función del tipo de cerramiento y la zona climática. Climas fríos (cap. 13 NEC-11)

33 Resultados de la simulación térmica Día más frío Día más cálido

34 Proyecto Futuro: Casona para estudiantes y trabajadores de la Carrera de Agronomía y Veterinaria de la Universidad de Cuenca en la Granja Irquis, sector Patococha

35 Granja Irquis - Patococha Características del emplazamiento 3100 msnm Clima de páramo Bajas temperaturas (1 y 10 C) Elevado salto térmico diurno nocturno Alta pluviosidad

36 Características del Anteproyecto Estrategias bioclimáticas de adaptación al ambiente

37 Uso de herramientas de simulación dinámica avanzada Simulaciones dinámicas del comportamiento térmico y energético Estudios de SOMBRAS, ILUMINACIÓN Y VENTILACIÓN NATURAL y CONFORT TÉRMICO

38 Características del Proyecto Monitorización, registro de variables ambientales y evaluación de resultados

39 Características del Proyecto Participación de estudiantes de distintas Carreras de la Universidad de Cuenca

40 Impactos del Proyecto - Alternativas constructivas para zonas alto andinas - Investigación y desarrollo de materiales de origen bio con propiedades aislantes - Investigación y desarrollo de arquitectura bioclimática

41 Conclusiones

42 Conclusiones Cerramientos que acumulen y distribuyan el calor captado y retarden su salida hacia el exterior Instrumental de medición de variables ambientales y de simuladores del comportamiento térmico y energético de las edificaciones para evaluar la sensación de confort El panel propuesto reduce significativamente las pérdidas de calor Propiedades térmicas de los materiales de construcción

43 Cátedra de Acondicionamiento Ambiental Maestría en Construcciones Maestría en Arquitectura Bioclimática: Confort y Eficiencia Energética