INTRODUCCION AL DISEÑO BIOAMBIENTAL
03 de abril de 2013
IDB 2013
IDB 2013
ASOLEAMIENTO ASOL EAMIENTO EFECTIVO
TRAYECTORIA SOLAR
Impacto del ángulo de incidencia en planta •Introducción
•Introducción
•Geometría solar
•Geometría solar
•Latitud y longitud
•Latitud y longitud
• Azimut y altitud •Factores geográficos
• Azimut y altitud
Áng ulo de in ci denc ia, ab so rc ión y ref lex ión del v idr io
•Factores geográficos
• Asoleam iento
• Asoleami ento efectivo
efectivo
•Trayectoria solar
•Trayectoria
• Asoleami ento útil
• Asoleami ento útil
•Trayectoria y estrategias
•Trayectoria y estrategias
•Protección solar
•Protección solar
solar
Mag. Arq. Claudio A. Delbene
Mag. Arq. Claudio A. Delbene
IDB 2013
TRAYECTORIA SOLAR
IDB 2013
TRAYECTORIA SOLAR
N 28º 28º 53º 53º
•Introducción
•Introducción
•Geometría solar
•Geometría solar
•Latitud y longitud
•Latitud y longitud
• Azimut y altitud
• Azimut y altitud
•Factores geográficos
•Factores geográficos
• Asoleami ento efectivo
• Asoleami ento efectivo
56º 56º
•Trayectoria solar
solar
• Asoleami ento útil •Trayectoria y estrategias
h: 4.50m
10 hs verano
•Trayectoria
h: 3.00 m 5 6 °
• Asoleami ento útil
12º 12º
•Trayectoria y estrategias
•Protección solar
•Protección solar Mag. Arq. Claudio A. Delbene
1 2 ° 0 0 . 1
0.7305 4.7671
10 hs invierno
h: 3.00 m
9 hs
10 hs verano....... ..... 53º 56 º 10 hsinvierno..........28º 12º Mag. Arq. Claudio A. Delbene
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TRAYECTORIA SOLAR
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TRAYECTORIA SOLAR
N 28º 28º 53º 53º
•Introducción •Geometría solar
•Geometría solar
•Latitud y longitud
•Latitud y longitud
• Azimut y altitud
• Azimut y altitud
•Factores geográficos
•Factores geográficos
• Asoleami ento efectivo
angulo transportador verano: aprox 65 / 66º angulo transportador invierno: aprox 13 / 14º
•Introducción
2 8 8° °
5 3 ° 13°
° 6 4
• Asoleami ento efectivo
56º 56º
•Trayectoria
•Trayectoria
solar
solar
• Asoleami ento útil
• Asoleami ento útil
12º 12º
•Trayectoria y estrategias
•Trayectoria y estrategias
•Protección solar
10 hs verano......... verano..... ....... ... 53º 56 º 10 hs invierno......... invierno..... ...... 28º 12º
•Protección solar Mag. Arq. Claudio A. Delbene
Mag. Arq. Claudio A. Delbene
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ASOLEAMIENTO ASOL EAMIENTO UTIL
TRAYECTORIA TRAYECTORIA Y ESTRATEGIAS ESTRATEGIA S
Sector del cielo desde el que se recibe asoleamiento útil •Introducción
•Introducción
•Geometría solar •Latitud y longitud 330°
•Factores geográficos
•Trayectoria y estrategias
15 m a y y 3 0
o a g 3 0
•Trayectoria solar
O 270°
14 15 16 17
13
12 11
10
9 8 7
3 0 m 2 1 a r m 1 5 a r m a r
N e w b e r y J o r g e
• Asoleami ento efectivo
60° r
1 5 a b r
t s e 5 t 1 e s 1 t 2 e s 0 3
Superficie del terreno 3087m²
•Factores geográficos
3 0 0 m a y y
a g o
Conde
• Azimut y altitud
2 2 2 j u un
l 3 0 j u
N
•Latitud y longitud
67.50°
u l 1 5 j u
300°
•Geometría solar
30°
2 2 j u n
• Asoleami ento efectivo
útil
5°
360°
• Azimut y altitud
• Asol eamiento
°
N
D u m o n t S a n to s
•Trayectoria solar 1:750
E 90°
• Asoleami ento útil
•Trayectoria y estrategias
•Protección solar
•Protección solar Mag. Arq. Claudio A. Delbene
Gráfico A
Con trayectoria solar y estrategias generales que parten del análisis climático
Gráfico A
Sobre terreno
Mag. Arq. Claudio A. Delbene
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PASOS A SEGUIR
• Pasos a seguir
•Métodos de verificación •Gráficos •Maquetas Heliodón •Reloj de sol •Instrumental •Cálculos Informáticos •Simulación virtual •Laboratorio
MÉTODOS DE VERIFICACIÓN
4. Estudiar captación de energía solar, según el entorn o: – dens densid idad ad urb urban ana a – form formas edil edilici icias as – , , , – vegetación vegetación (tipo, (tipo, forma forma,, densidad) densidad) - existent existente e y futura futura
La verificación verificación de asoleamie asoleamiento nto puede realiza realizarse rse mediante: mediante: • Pasos a seguir
•Métodos de verificación
5. Tomar Tomar d ecisiones de diseño acorde a los factor es analizados analizados – espacios exter exteriores: iores: form formas, as, dimensiones, dimensiones, definición definición espacial. – implan implanta tación ción y orienta orientacione cioness – formas y agrupam agrupamient ientos os de edificios y veget vegetación ación – ubicación de abertu aberturas ras y superficies superficies de captación captación 6. Verificación Verificación de asoleamiento: – verif verificar icar horas horas de de sol recib recibidas. idas. – optimizar optimizar asoleamiento asoleamiento en espacios exter exterior. ior. – proye proyect ctar ar sombra sombrass de edificios. edificios. – elegir sitios para para ubicar captadores captadores de de energía energía solar.
•Gráficos •Maquetas Heliodón •Reloj de sol •Instrumental •Cálculos Informáticos •Simulación virtual •Laboratorio
1. Gráficos Gráficos
•
2. Con maque maquetas tas • Conrelo Conrelojj desol • En labor laborat ator orio io (HELIODÓN) 3. Con instrumen instrumental tal (entorn (entorno o existe existente nte)) • Instrum Instrumento ento de medición edición de asolea asoleam miento iento potenci potencial al (IMAP) 4. Cálculo Cálculoss informáti informáticos cos • ISOL 5. Simula Simulación ción virtual virtual • Progra Program mas de ‘ren ‘rende derin ring’ g’en en 3D y anim animaci ación ón
Mag. Arq. Claudio A. Delbene
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IDB 2013
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GRÁFICOS
GRÁFICOS 50° sur
N 360°
• Pasos a seguir
330°
•Métodos de verificación
O
•Instrumental
270°
s 1 t 2 e s 0 3
12
11
o n v 5 o 1 n 0 3
E
8
16 17
7
80° 70°
5
40° 30°
10°
N e w b e r y J o r g e
•Laboratorio
150°
1:750
0°
180°
S
D u m o n t S a n t o s
•Simulación virtual
120°
15-07
20°
210°
•Cálculos Informáticos
3 n 0 e 1 e 5 n e e n 2 e 2 d i c
50°
•Laboratorio
•Instrumental
5 e
60° ic d 2 2
•Reloj de sol
2 8 f e 1 b
6
18 19
Superficie del terreno 3087 m²
•Maquetas Heliodón
3 0 m 2 1 a r m 1 5 a r m a r 90°
10 9
15
c o 0 3 v
240°
13
Conde
•Gráficos
1 5 a b r
14
t c o 5 1 t
60°
3 0 a b r
t s e 5 t 1 e
•Reloj de sol
•Simulación virtual
15 m a y y
a g o 1 5 o a g 3 0
•Maquetas Heliodón
•Cálculos Informáticos
3 0 0 m a y y
l 3 0 j u
300°
N
•Métodos de verificación
2 2 2 j u un
2 2 j u n l 1 5 j u
•Gráficos
• Pasos a seguir
30° 30 °
Gráfico de trayectoria sobre terreno Mag. Arq. Claudio A. Delbene
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GRÁFICOS
GRÁFICOS Gráfico de trayectoria solar
• Pasos a seguir
• Pasos a seguir
•Métodos de verificación
•Métodos de verificación
•Gráficos
•Gráficos
•Maquetas Heliodón
•Maquetas Heliodón
•Reloj de sol
•Reloj de sol
•Instrumental
•Instrumental
•Cálculos Informáticos
•Cálculos Informáticos
•Simulación virtual
•Simulación virtual
•Laboratorio
•Laboratorio
Gráfico de trayectoria solar Mag. Arq. Claudio A. Delbene
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MAQUETAS HELIODON
MAQUETAS HELIODON VENTAJAS:
HELIODON • Pasos a seguir
Tipo Soles Múltiples:
• Pasos a seguir
•Métodos de verificación
• Ang ulo de in cli nac ión ajus tabl e según latitud.
•Métodos de verificación
•Gráficos
•Maquetas Heliodón
•Reloj de sol •Instrumental
•Gráficos
arcos circulares circulares - trayectorias trayectorias • 3 arcos de cada estación estación del año: solsti cio de verano e invierno, equinocc equinocc ios de primavera y otoño.
•Maquetas Heliodón
•Reloj de sol •Instrumental
• Arc os tran sver sal es: ho ras del d ía.
•Cálculos Informáticos
•Cálculos Informáticos
•Simulación virtual
•Simulación virtual
•Laboratorio
•Laboratorio
• • • • • • • • • • •
Impacto visual Uso amigable Plano Plano horizontal horizontal Maqueta fija Acc eso por fot os Visualiza trayectorias Apt o p ara dem os Verificación errores Bajo costo Min mantenimiento n s ay o s r p o s
DESVENTAJAS: • Errores menores de paralelas
Ref.: Laboratorio de Estudios Bioambien Bioambiental tales, es, CIHE -FADU-UBA -FADU-U BA Mag. Arq. Claudio A. Delbene
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MAQUETAS HELIODON
MAQUETAS HELIODON
• Colocar la maqueta en el centro de la mesa respetando la orientación Norte. • Pasos a seguir •Métodos de verificación •Gráficos
•Maquetas Heliodón
•Reloj de sol •Instrumental •Cálculos Informáticos •Simulación virtual •Laboratorio
• Verificar la latitud con el reloj de sol, inclinando la base de la la ma ma ueta. ueta. maqueta, • Estudiar el impacto del sol en la maqueta, considerando: - verificación verificación de espacios espacios exteriores exteriores entre entre edificios edificios y diseño del paisaje: sombras en espacios en invierno y verano, sectores asoleados en invierno, según ho ra del día. - forma edilicia: edilicia: proyección proyección de sombras y capta captaci ci n solar solar - orientación de fachadas fachadas y tamaño tamaño de aberturas: asoleamiento en invierno y sectores con so mbras en verano, sobre ventanas y paredes. - ubicación e inclinación inclinación de captadores captadores solares: solares: sombras sobre colectores o si stemas solares pasivos. - penetración penetración del sol a través través de las aberturas aberturas
• Pasos a seguir •Métodos de verificación •Gráficos
•Maquetas Heliodón
•Reloj de sol •Instrumental •Cálculos Informáticos •Simulación virtual •Laboratorio
Mag. Arq. Claudio A. Delbene
Mag. Arq. Claudio A. Delbene
IDB 2013
IDB 2013
MAQUETAS HELIODON
MAQUETAS HELIODON IMPACTO SOLAR EN ZONA URBANA
ACCESO SOLAR EN PL ANEAMIENTO •‘Ver es creer...’ • Pasos a seguir •Métodos de verificación •Gráficos
•Maquetas Heliodón
•Reloj de sol •Instrumental •Cálculos Informáticos
• Pasos a seguir
• de sombras a escala urbana. • Estudio de caso: Código urbano que limita altura edilicia a fin de proteger el acceso del sol a l as orillas del río
•Simulación virtual •Laboratorio
•Métodos de verificación
Ref.: Autopista Illia y Libertador Libertador
•Gráficos
•Maquetas Heliodón
Estudio de sol y sombr s ombras, as, Conjuntos Catalinas Norte, Buenos Aires Contraste e/ tejido abierto y compacto
•Reloj de sol •Instrumental
Ref.: Banco de Tokio - Corrientes Corrientes y San Martin.
•Cálculos Informáticos •Simulación virtual
Ref.: Tigre-Delta, Buenos Aires. Mag. Arq. Claudio A. Delbene
•Laboratorio
Ref.: Arq Chipperfield Chipperfield proyecto Palacio de J ustici usticia, a, Barcel Barcelona. ona. Mag. Arq. Claudio A. Delbene
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MAQUETAS HELIODON
MAQUETAS HELIODON ASOLEAMIENTO EN INTERIORES
• Pasos a seguir
• Pasos a seguir
•Métodos de verificación
•Métodos de verificación
•Gráficos
•Gráficos
•Maquetas
•Maquetas
Heliodón
Heliodón
•Reloj de sol
•Reloj de sol
•Instrumental
• Verificar comportamiento de ventanas , , año y hora del día. día.
•Cálculos Informáticos •Simulación virtual
• Anál is is de alt ernat ivas de fac had as, simulación del impacto del sol en interiores con el heliodón
•Laboratorio
•Instrumental •Cálculos Informáticos •Simulación virtual •Laboratorio
Vista interior, maqueta en el Heliodon: Impacto solar y disconfort visual potencial.
• Estudios de aleros y protecciones Mag. Arq. Claudio A. Delbene
Mag. Arq. Claudio A. Delbene
IDB 2013
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MAQUETAS HELIODON
RELOJ DE SOL Utilizando lámpara móvil y reloj solar (págs. 53 y 54 DByAS)
• Pegar Pegar la tray trayec ecto tori ria a sobre sobre una una base base de mader adera a • Pasos a seguir
• Pasos a seguir
•Métodos de verificación
•Métodos de verificación
•Gráficos
•Gráficos
•Maquetas
•Maquetas Heliodón
Heliodón
Curuchet
•Reloj de sol
•Reloj de sol
•Instrumental
•Instrumental
•Cálculos Informáticos •Simulación virtual
Ansal do-Mamb y
González
Traba Traba os de alumnos
• En el cen centro del diag iagrama colo coloca carr un clav clavo o ‘gnomon’ on’ alt altura = radio adio del círculo. • Colocar Colocar el reloj reloj sobre sobre la maquet aqueta a con la misma isma orient orientaci ación. ón. • Orien Orienta tarr la lám lámpara para hast hasta a que que indi indiqu que e la hora hora que que se desea desea estud estudia iarr • Tam También bién pued puede e util utiliza izarse rse el sol incl inclin inan ando do el plan plano o de apoy apoyo o para para obte obtene nerr la hora deseada. deseada. 2 2 D I C
1 5 N O V - 2 8 6 E N E
18 NORTE 7
15 O C T T - 2 8 8 F
•Cálculos Informáticos •Simulación virtual
17 8
16 10 11 12 13 14
23 SEP - 21 MAR
•Laboratorio
•Laboratorio
A B R - 1 5 A G O 3 0
Berthier-Piñeyro
Sar di di ni ni
Seo an an ee-Go nz nzál ez ez
Saracino-Amigo Mag. Arq. Claudio A. Delbene
Cuanto mas lejana la fuente de luz mas paralelos los rayos
A Y 1 5 M U L 3 0 J
Reloj de sol - Latitud 50º Sur
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INSTRUMENTAL
CÁLCULOS INFORMÁTICOS INFORMÁTICOS IMAP
ISOL
Instrumento de Medición Medición de Asoleamiento Asoleamiento Potencial • Pasos a seguir
• Pasos a seguir
•Métodos de verificación
•Métodos de verificación
•Gráficos
•Gráficos
•Maquetas Heliodón
•Maquetas Heliodón
•Reloj de sol
•Reloj de sol
•Instrumental
•Instrumental
•Cálculos Informáticos
•Cálculos
•Simulación virtual
•Simulación virtual
•Laboratorio
•Laboratorio
Programa de simulación de radiación y graficos de trayectoria trayectoria solar
Informáticos
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HELIODON VIRTUAL
HELIODON HELIODON VIRTUAL Y REAL
Proyecto del Palacio de Justicia, Barcelona Arq tos David Chi pper fiel d y B 720
Proyecto del Palacio de Justicia, Barcelona Arq tos David Chi pper fiel d y B720
• Pasos a seguir
• Pasos a seguir
•Métodos de verificación
•Métodos de verificación
•Gráficos
•Gráficos
•Maquetas Heliodón
•Maquetas Heliodón
•Reloj de sol
•Reloj de sol
•Instrumental
•Instrumental
•Cálculos Informáticos
•Cálculos Informáticos
•Simulación
•Simulación
virtual
virtual
•Laboratorio
•Laboratorio
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CIELO NATURAL
LABORATORIO OBJETIVOS • Pasos a seguir
Los ensayos en el Laboratorio Laboratorio permiten :
•Métodos de verificación
• Ver ifif ic ic ar
•Gráficos
• Anal izar • Calibrar • Medir Visualizar • Visualizar • Demostrar
•Maquetas Heliodón •Reloj de sol •Instrumental
c om om po po r ta tam ie ien to to d e p r oy oyec t os os d ur ur an an te te el proceso de diseño alter nati va d e dis eño simulación numérica variables cuantitativas calidad ambiental resultados a comitentes y proyectistas
•Cálculos Informáticos •Simulación virtual
•Laboratorio
Anál isis is is haci a adelan te evaluar evaluar alternativas du rante el diseño Lente ojo de pez Vista del cielo Terr Terraza aza de Pabell Pabellón ón III foto: Arq. Santiago. S antiago. Torres
Anál isi s h acia at rás verificar result ados después del diseño Mag. Arq. Claudio A. Delbene
Mag. Arq. Claudio A. Delbene
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CIELO ARTIFICIAL
IDB 2013
BIBLIOGRAFÍA
Referencia Diseño Bioambiental Bioambiental y Arquitectura Solar, Solar, Evans y de Schiller, Schiller, Ediciones Previas, EUDE EUDEBA, BA, 3ra edición, Buenos Aires, 1994 Capítulo 4: Sol
Lente ojo de pez Vista del cielo Centre Rockerfeller, Rockerfeller, N. York Foto: Arq. Santiago Torres Mag. Arq. Claudio A. Delbene
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