Control de la radiación solar en techos y desempeño térmico de los edificio en la costa peruana. Dr. Arq. Martín Wieser Rey

Transcripción

1 Control de la radiación solar en techos y desempeño térmico de los edificio en la costa peruana. Dr. Arq. Martín Wieser Rey Departamento de Arquitectura, Pontificia Universidad Católica del Perú, PUCP

2 Equator San Pedro de Lloc Latitud: 07 o 25 S Longitud: 79 o 30 W Altitude: 42 m.s.n.m. Tropic of Capricorn Lima Localización de San Pedro de Lloc y días típicos y zona de confort en las ciudades de la costa peruana. By Blue Marble by Reto Stockli, NASA/GSFC; orthographic projection by Dave Pape [Public domain]

3 (a) (b) Torta de barro sobre los techos de los edificios tradicionales (con captadores de viento o Teatinas (a)) y ladrillo pastelero sobre capa gruesa de mezcla pobre en techos de edificios contemporáneos en Lima (b).

4 TECHO Diagrama que muestra los tres módulos y las ocho opciones de techo analizados. MURO ADOBE CONCRETO FIBRO - CEMENTO #01 LIGERO #02 LIGERO + SOMBRA EPS - 'TECNOPOR' #03 AISLAMIENTO #04 AISLAMIENTO + SOMBRA TORTA DE BARRO #05 MASA TÉRMICA #06 MASA TÉRMICA + SOMBRA EPS + TORTA DE BARRO #07 MASA TÉRMICA + AISLAMIENTO #08 MASA TÉRMICA + AISLAMIENTO + SOMBRA

5 Vista de los tres módulos localizados en el Campo Ferial Mansiche a las afueras de San Pedro de Lloc (La Libertad, Perú).

6 ESPESOR DE MURO: ENLUCIDO DE TIERRA (EXT): BLOQUE DE ADOBE: ENLUCIDO DE TIERRA (INT): 32 cm 1.5 cm 29 cm 1.5 cm Detalle de las paredes de los módulos y de los valores aproximados de transmitancia térmica (Valor-U), densidad y costo. ADOBE BLOQUETA DE CONCRETO VALOR-U: 1.69 W/m² C DENSIDAD: 503 kg/m² COSTO: $ /m² ESPESOR DE MURO: ENLUCIDO DE CEMENTO (EXT): BLOQUETA DE CONCRETO: ENLUCIDO DE CEMENTO (INT): VALOR-U: 1.90 W/m² C DENSIDAD: 152 kg/m² COSTO: $ /m² ESPESOR DE MURO: 16 cm 1 cm 14 cm 1 cm 1.25 cm ENTABLADO VALOR-U: 3.71 W/m² C DENSIDAD: 8 kg/m² COSTO: $ 52.00/m²

7 VALOR-U: 6.25 W/m² C DENSIDAD: 8 kg/m² COSTO: $ 21.00/m² VALOR-U: 0.57 W/m² C DENSIDAD: 19 kg/m² COSTO: $ 42.00/m² VALOR-U: 2.36 W DENSIDAD: 122 kg COSTO: $ FIBRO- CEMENTO EPS TIERRA EPS + TIERRA SOMBRA #01 LIGERO: PANEL ONDULADO (CALAMINA) DE FIBRO-CEMENTO (4mm). #03 AISLAMIENTO: PANEL MIXTO: PLACA DE FIBRO-CEMENTO (4mm), EPS (POLIESTIRENO EXPANDIDO) (50mm) Y PLACA DE VIRUTA-CEMENTO (12mm). #05 MASA TÉRMICA: TORTA DE BARRO (7.5cm) SOBRE CARRIZOS (Ø 2cm). #07 MASA TÉRMICA + AISLAMIENTO: PANEL MIXTO (TECHO #03) SOBRE TORTA DE BARRO Y CARRIZOS (ROOF #05). #02, 04, 06 y 08 SOMBRA: PLANCHA ONDULADA METÁLICA GALVANIZADA (CALAMINA, 0.2 MM) SOBRE ESTRUCTURA VENTILADA. VALOR-U: 6.25 W/m² C DENSIDAD: 8 kg/m² COSTO: $ 21.00/m² VALOR-U: 0.57 W/m² C DENSIDAD: 19 kg/m² COSTO: $ 42.00/m² VALOR-U: 2.36 W / m² C DENSIDAD: 122 kg / m² COSTO: $ / m² VALOR-U: 0.49 W / m² C DENSIDAD: 141 kg / m² COSTO: $ / m² VALOR-U: 6.67 W / m² C DENSIDAD: 0.6 kg / m² COSTO: $ / m² Detalle EPS de + los techos analizados y valores aproximados de transmitancia térmica (Valor-U), densidad y costo. TIERRA SOMBRA

8 3,00 2,84 AREA 8 m² 3% 3,00 2,40 2,50 N FLOOR PLAN SOUTH ELEVATION WEST ELEVATION Planos de arquitectura del módulo de bloquetas de concreto (ancho de muros, 16 cm)

9 Vista del módulo de adobe y la Pantalla Stevenson para el registro de datos meteorológicos exteriores.

10 Vista del módulo de bloquetas de concreto con el sobre-techo de plancha corrugada galvanizada sobre una estructura y cámara de aire ventilada.

11 Resultados de las temperaturas del aire al interior de los módulos de adobe, de bloquetas de concreto y de entablado de madera. C Módulo de Adobe #01 LIGERO #02 LIGERO + SOMBRA #03 AISLAMIENTO #04 AISLAMIENTO + SOMBRA #05 MASA TÉRMICA #06 MASA TÉRMICA + SOMBRA #07 MASA TÉRMICA + AISLAMIENTO #08 MASA TÉRMICA + AISLAMIENTO + SOMBRA TEMPERATURA EXTERIOR

12 Resultados de las temperaturas del aire al interior de los módulos de adobe, de bloquetas de concreto y de entablado de madera. C Módulo de Bloqueta #01 LIGERO #02 LIGERO + SOMBRA #03 AISLAMIENTO #04 AISLAMIENTO + SOMBRA #05 MASA TÉRMICA #06 MASA TÉRMICA + SOMBRA #07 MASA TÉRMICA + AISLAMIENTO #08 MASA TÉRMICA + AISLAMIENTO + SOMBRA TEMPERATURA EXTERIOR

13 Resultados de las temperaturas del aire al interior de los módulos de adobe, de bloquetas de concreto y de entablado de madera. C Módulo de Madera #01 LIGERO #02 LIGERO + SOMBRA #03 AISLAMIENTO #04 AISLAMIENTO + SOMBRA #05 MASA TÉRMICA #06 MASA TÉRMICA + SOMBRA #07 MASA TÉRMICA + AISLAMIENTO #08 MASA TÉRMICA + AISLAMIENTO + SOMBRA TEMPERATURA EXTERIOR

14 PORCENTAJE DE TIEMPO EN DISCONFORT TÉRMICO (%) PARED > ADOBE CONCRETO MADERA TECHO FRÍO CALOR FRÍO CALOR FRÍO CALOR #01 LIGERO #02 LIGERO + SOMBRA #03 AISLAMIENTO #04 AISLAMIENTO + SOMBRA #05 MASA TÉRMICA #06 MASA TÉRMICA + SOMBRA #07 MASA TÉRMICA + AISLAMIENTO #08 MASA TÉRMICA + AISLAMIENTO + SOMBRA Porcentaje de tiempo al interior de los módulos con presencia de disconfort térmico, según las condiciones de paredes y techos.

15 CONCLUSIONES Las posibilidades de obtener confort térmico en un edificio ubicado en la costa peruana se reducen significativamente en la medida que se conciban con muros y techos de componentes ligeros y de gran transmitancia térmica. En términos generales, las estrategias de aislamiento, de masa térmica y de sombra en los techos mejoran significativamente el desempeño térmico de los diferentes módulos. La suma de dichas estrategias permite igualmente la mejora progresiva de dicho desempeño. La incorporación de aislamiento en los techos mejora de forma evidente el desempeño en los módulos de adobe y bloquetas, pero dicha mejora es insignificante en el caso del módulo de madera. La masa térmica más el aislamiento resultó siendo la solución que provee mayor confort térmico y estabilidad al interior de los módulos. La incorporación de sombra sobre los techos resultó siendo la estrategia más efectiva en el control del incremento de temperaturas al interior. Es igualmente la más económica y con la que se obtiene mejores resultados que considerando por separado el aislamiento o la masa térmica.

16 Gracias! Imágenes de San Pedro de Lloc, PERÚ