INCIDENCIA SOLAR EN LAS EDIFICACIONES
OBJETIVOS: •
El objetivo del análisis es determinar la cantidad de radiación recibida en las distintas superfcies superfcies del edifcio, para el cual nos permita valorar la mejor ubicación para realizar, por ejemplo, una intervención de integración otovoltaica en el edifcio.
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Aporta inormación vital para la selección de los materiales de las achadas del edifcio, traduciéndose en una mejor calidad ambiental en el interior al tiempo que mejoran la efciencia energética.
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acer reerencia al amplio espectro de energ!as procedentes del sol que impactan sobre un objeto o superfcie, como hacer uso de energ!as limpias " el amplio aspecto que intervienen en este proceso de asoleamiento.
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Aprender conceptos " términos para poder evaluar el comportamiento térmico en una edifcación o sus componentes con respecto a lo que es asoleamiento a través de modelos prácticos.
CONTENIDO: INTRODUCCION OBJETIVOS MARCO TEORICO: #$%#&E$%#A '()A* E$ )A' E&#+#%A%#($E A'()EA#E$-( *A&#A%#($ *A&#A%#($ '()A* '()A * *E+)E#($ #)/#$A%#($ %A)(* -E*#%( '(0*A' *E+)E1A&A' &#'E2(' A*3/#-E%-($#%(' A *3/#-E%-($#%('..
MARCO LEGAL: CONCLUSIONES RECOMENDACIONES GLOSARIO DE TERMINOS
#$%#&E$%#A '()A* E$ )A' ) A' E&#+#%A%#($E'
Es el estudio de la incidencia del impacto de la radiación solar sobre el objeto de estudio 4edifcio o grupos de edifcios5.
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)a superfcie del planeta está e6puesta a la radiación proveniente del 'ol.
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)a incidencia en el edifcio depende en cada instante del ángulo que orman la normal a la superfcie en el punto considerado " la dirección de incidencia de los ra"os solares.
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7or supuesto, dada la lejan!a del 'ol respecto de nuestro planeta, podemos suponer, con mu" buena apro6imación, que los ra"os del 'ol inciden esencialmente paralelos sobre las edifcaciones.
#magen
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$o obstante, en cada punto del mismo, la inclinación de la superfcie respecto a dichos ra"os depende de la latitud " de la hora del d!a para una cierta localización en longitud.
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&icha inclinación puede defnirse a través del ángulo que orman el vector en la superfcie en dicho punto " el vector paralelo a la dirección de incidencia solar
4slideshare5
#magen
ASOLEAMIENTO
Solsticio de verao8
)ibro de acondicionamiento ambiental
Es el d!a con más horas de sol " con el má6imo soleamiento del hemiserio, aunque las temperaturas má6imas se retarden apro6imadamente un mes, desase producido por el almacenamiento de calor en la tierra. El hemiserio 'ur el 'ol alcanza el cenit al mediod!a sobre el -rópico de %apricornio (curre cada a9o el :; o el :: de junio. E!"ioccios: )a noche dura igual que los d!as, " ambos hemiserios reciben igual cantidad de soleamiento, marcando el cambio de estación. El 'ol está situado en el plano del ecuador terrestre. Ese d!a " para un observador en el ecuador terrestre, el 'ol alcanza el cenit. El paralelo de declinación del 'ol " el ecuador celeste entonces coinciden.
Solsticio de iviero: Es el d!a más corto " con soleamiento m!nimo, con temperaturas m!nimas a fnales de enero. En el hemiserio sur el proceso es idéntico pero con un desase de < meses. %orresponde al instante en el cual la posición del 'ol en el cielo se encuentra a la ma"or distancia angular negativa del
ecuador celeste. &ependiendo de la correspondencia con el calendario, el evento del solsticio de invierno tiene lugar entre el := " el :> de diciembre todos. )os a9os en el hemiserio norte, " entre el := " el :> de junio en el hemiserio sur.
RADIACION SOLAR
Es el ?ujo de energ!a que recibimos del 'ol en orma de ondas electromagnéticas de dierentes recuencias 4luz visible, inrarroja " ultravioleta5. Apro6imadamente la mitad de las que recibimos, comprendidas entre =.@m " =.Bm, pueden ser detectadas por el ojo humano, constitu"endo lo que conocemos como luz visible. &e la otra mitad, la ma"or!a se sitCa en la parte inrarroja del espectro " una peque9a parte en la ultravioleta. )a porción de esta radiación que no es absorbida por la atmósera, es la que produce quemaduras en la piel a la gente que se e6pone muchas horas al sol sin protección. )a radiación solar se
mide normalmente con un instrumento denominado pirómetro.
)a energ!a solar incidente en una superfcie terrestre se manifesta de tres maneras dierentes8
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radiaci# directa: Es aquella que llega directamente del 'ol sin haber surido cambio alguno en su dirección. Este tipo de radiación se caracteriza por pro"ectar una sombra defnida de los objetos opacos que la interceptan.
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radiaci# di$"sa: 7arte de la radiación que atraviesa la atmósera es re?ejada por las nubes o absorbida por éstas. Esta radiación, que se denomina diusa, va en todas direcciones, como consecuencia de las re?e6iones " absorciones, no sólo de las nubes sino de las part!culas de polvo atmosérico, monta9as, árboles, edifcios, el propio suelo, etc. Este tipo de radiación se caracteriza por no producir sombra alguna respecto a los objetos opacos interpuestos. )as superfcies horizontales son las que más radiación diusa reciben, "a que ven toda la bóveda celeste, mientras que las verticales reciben menos porque sólo ven la mitad.
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radiaci# re%e&ada: )a radiación re?ejada es, como su nombre indica, aquella re?ejada por la superfcie terrestre. )a cantidad de radiación depende del coefciente de re?e6ión de la superfcie, también llamado albedo. )as superfcies horizontales no reciben ninguna radiación re?ejada, porque no ven ninguna superfcie terrestre "
las superfcies verticales son las que más radiación re?ejada reciben. )a magnitud del calentamiento producido depende undamentalmente de la posición del sol, de la intensidad de la radiación procedente del sol, del estado de la atmósera " de otros parámetros ambientales. -ambién tiene in?uencia las caracter!sticas de las superfcies absorbentes de las achadas, tales como orientación, inclinación, absortancia de los cerramientos " el entorno 4si provoca sombras o no5.
Re%e'i# selectiva %on relación a la calidad de la luz re?ejada, e6isten dos tipos adicionales de re?e6ión8
Acro()tica:
%uando se re?ejan por igual todas las longitudes de onda. )os tres casos t!picos de superfcies re?ectoras acromáticas son8 •
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$egras8 cuando el porcentaje de re?e6ión es cero. Drises8 el porcentaje de re?e6ión es del =F en todas las longitudes de onda 0lancas8 el porcentaje de re?e6ión es del ;==F en todas las longitudes de onda.
Cro()tica: $o se re?ejan por igual todas las longitudes de onda, ha" un predominio de unas sobre otras dando como resultado una radiación cromática. )a re?e6ión siempre es selectiva, )os materiales de color absorben las longitudes de onda de luz blanca de orma selectiva " solo re?ejan las de su propio color, el resto las
absorben.
El objeto de la ilustración, pintado en tres franjas, e iluminado con luz blanca permite observar dichas tres franjas. Si es iluminado con luz roja veremos cómo roja la franja blanca y negras las otras dos.
ILUMINACION NATURAL 7ermite resolver la contradicción habitual de todo buen dise9o de hueco de luz, que debe permitir la entrada del má6imo de luz diusa, pero al mismo tiempo impedir el soleamiento directo en épocas de calor 4en verano, por la tarde5, Gaunque permita la caleacción solar directa en épocas de r!oH Es necesario para el dise9o " durabilidad de elementos constructivos, por el e6cesivo calentamiento de achadas " cubiertas de edifcios 4Ghasta BI%H5.
Imagen propia
CALOR TERMICO El calor se ha basado en la dierencia de temperatura de los ambientes e6teriores e interiores. 'e ha considerado que los edifcios cu"o cómputo térmico debemos analizar están en sombra " considerando constante la temperatura e6terior durante el transcurso del d!a. 'in embargo la superfcie e6terior " eso deriva de la radiación. )a unción principal de los cierres de un edifcio es preservar las condiciones interiores, independientemente de las e6teriores.
Imagen propia
Imagen propia
%uando el sol incide directamente sobre una superfcie, esta se calienta. 'i dicha superfcie es parte de un edifcio, un porcentaje del calor solar es re?ejado " otro es trasmitido al interior del mismo. )a cantidad de calor solar por radiación suele llegar al =F de las ganancias totales de calor, esto depende de : actores8
Drado de opacidad, color " rigurosidad de la misma.
Angulo de incidencia.
)a transerencia de calor a través de los materiales, se puede realizar mediante los mecanismos de conducción, convección " radiación. El eecto conjunto de las tres ormas de transerencia de calor, se e6presa mediante el coefciente global de pérdidas de cierre 4J5, que representa la cantidad de energ!a calor!fca disipada por un cierre por segundo, por metro cuadrado de superfcie " por cada grado cent!grado de dierencia entre la temperatura e6terior " la interior, entre más peque9a, más aislado estará el edifcio.
SOMBRAS REFLEJADAS
)as sombras que se pro"ectan sobre ventanas de las edifcaciones por cornisas, balcones u otros edifcios continuos, nos permitirá reducir la radiación.
)a reducción de las ganancias por insolación directa es particularmente sensible en las edifcaciones acristaladas están en un plano mu" retrasado en relación a las achadas.
KEn los meses de ebrero " marzo incluso pueden superar el nivel de ;. " llegar a ;<, ambos son niveles sCper e6tremos, sobre todo entre las ;; a.m. " las @ p.m.L
#magen propia
#magen propia
*C#(o +acer ,ara !"e los dise-os ar!"itect#icos sea co$orta.les/
ADECUADA UBICACI0N 1 ORIENTACION
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Evitar los vanos al oeste Evitar la orientación directa hacia el sol, sin hacer uso de elementos arquitectónicos.
VENTILACION NATURAL
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7ara ventilar un espacio, el aire debe entrar pero también debe salir. El aire es un ?uido, como el agua.
ALEROS
Es su unción principal asegurarse de que el agua no alcance las paredes " evitar su entrada en el punto de unión entre el techo " la pared. )os aleros también pueden proteger de la lluvia un camino alrededor del edifcio conocido como l!nea de goteo, " reducir los da9os por salpicaduras a las partes ineriores de las paredes, "a que el agua golpeará en el suelo. (tra unción de los aleros es controlar la cantidad de luz solar puede penetrar en la construcción. )a salida del alero puede dise9arse para que se adapte a las necesidades de protección solar de la construcción " al clima local. &e esta manera, son un elemento clave de lo que se conoce como dise9o de construcción solar pasivo, donde el sombreado del calor e6terno de la casa puede prevenir el aumento del calor del verano a través de las ventanas del nivel superior.
TEC2OS ALTOS
En lugares cálidos, conviene que los techos sean altos para que el aire caliente suba " las habitaciones sean rescas.
#magen propia
3ATIOS REFRIGERANTES
7atios con vegetación " una uente de agua en su interior producen el eecto del enriamiento valorativo, que sumado a la ventilación natural, rerescan la casa.
CONSIDERAR LA FORMA DE LOS TEC2OS
)ibro de acondicionamiento ambiental
EVITAR EL EFECTO INVERNADERO
EVITAR LA RADIACION REFLEJADA
*4U5 MAS 3ODEMOS 2ACER/
2ACER USO DE LAS ENERG6AS LIM3IAS
)as energ!as limpias son aquellas que en su proceso de e6tracción, procesamiento, distribución " utilización generan reducidos impactos ambientales " sociales además de no generar desechos que puedan ser nocivos para la salud " el paisaje. Este tipo de recursos que en su proceso de e6tracción, procesamiento, distribución " utilización generan reducidos impactos ambientales " sociales además de no generar desechos que puedan ser nocivos para la salud " el paisaje.
)as dierentes tecnolog!as solares se pueden clasifcar en pasivas o activas segCn cómo capturan, convierten " distribu"en la energ!a solar. )as tecnolog!as activas inclu"en el uso de paneles otovoltaicos " colectores solar térmicos para recolectar la energ!a. Entre las técnicas pasivas, se encuentran dierentes técnicas enmarcadas en la arquitectura bioclimática8 la orientación de los edifcios al 'ol, la selección de materiales con una masa térmica avorable o que tengan propiedades para la dispersión de luz, as! como el dise9o de espacios mediante ventilación natural
A3ROVEC2AMIENTO DEL SOL
3aeles Solares:
Ter(as solares:
MARCO LEGAL
*eglamento $acional de Edifcaciones no contempla E+#%#E$%#A E$E*DE-#%A ni medio ambiente
$o e6iste legislación ni normatividad
-enemos
:M tipos de climas. 7ero se dise9a " constru"e sin tomar en cuenta el clima.
)os planes de vivienda no están concebidos con elementos de conort térmico ni efciencia energética. Agenda :; en construcción sostenible8 enlace entre el concepto global de desarrollo sostenible " el sector construcción. )os retos de la %' son8 N Destión " organización del pro"ecto constructivo. N
&. '. =>O:==BOem 4:>P;=P=B58 reglamento de la le" de promoción del uso efciente de la energ!a, t!tulo ### K<.>.E. %oordina con el Q%' la incorporación de criterios de /EE en el reglamento nacional de
CONCLUSIONES
En verano el edifcio recibe radiación solar en todas sus achadas, incluida la achada norte, por lo que será necesario controlar las condiciones de radiación solar directa en todos los acristalamientos de las achadas para que no produzcan sobrecalentamiento ", sobre todo, deslumbramiento en los interiores.
)a cantidad de horas de sol no garantiza que la superfcie de las achadas se encuentre totalmente asoleada, a e6cepción de achadas en calles amplias con edifcaciones altas.
En esta situación, de los casos analizados no cumplen con la $ormativa #*A, distribu"éndose atreves de las achadas de las edifcaciones que no cuentan con el dise9o acorde para el soleamiento en 7iura.
)as edifcaciones de ma"or altura tienen una incidencia solar durante casi todo el dia, 7or lo que es necesario tomar en cuenta el dise9o, orientación que proporcionen las horas adecuadas de asoleamiento.
RECOMENDACIONES
*ecomienda un m!nimo de 7 +oras de sol diarias a lo largo del a9o, en todo el territorio nacional, en las habitaciones de má6ima ocupación, considerándose asoleada una ventana cuando la radiación que penetra a través de ella en la habitación 4directa más diusa5 sea ma"or de = JcalPmRh.
7ara iluminación, la superfcie de la ventana libre de obstrucción, será por lo menos la quinta parte del piso de la habitación 4:=F5
7ara ventilación, será por lo menos de una tercera parte de la superfcie m!nima de iluminación. En 7iura ser!a conveniente -(&(.
)a distancia del vano a la pared opuesta debe ser de :. veces el ancho del muro donde se encuentra el vano
REFLE8IONES FINALES •
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Es necesario tomar en cuenta las incidencias del clima en las edifcaciones para lograr espacios conortables. )os espacios conortables propician la buena salud " a"udan a llevar una vida más placentera. &ise9ar con el clima es ahorrar energ!a " de esa orma no se impacta negativaOmente al ambiente. )a variedad climática es una +(*-A)ESA.
GLOSARIO DE TERMINOS ABSORBANCIA: #ntensidad de la luz con una longitud de onda espec!fca " que es pasada por una muestra es la intensidad de la luz antes de que entre a la muestra El término es recuentemente intercambiable con densidad óptica.
ALBEDO8 Es el porcentaje de radiación que cualquier superfcie re?eja respecto a la radiación que incide sobre la misma.
LA ENERG6A FOTOVOLTAICA:
Es la transormación directa de la radiación solar en electricidad.
INTRODUCCION
En la Arquitectura se habla de asoleamiento o soleamiento cuando se trate de la necesidad de permitir el ingreso del sol en ambientes interiores o espacios e6teriores donde se busque alcanzar el conort. Es un concepto utilizado por la Arquitectura 0ioclimática " el bioclimatismo. 7ara poder lograr un asoleamiento adecuado es necesario conocer de Deometr!a 'olar para prever la cantidad de horas que estará asoleado un local mediante la radiación solar que pase a través de ventanas " otras superfcies no opacas. Es probable que luego de un estudio de asoleamiento se requiera controlar el ingreso de radiación solar mediante una adecuada protección solar " as! poder regular el eecto del sol " su capacidad de calentar el interior de locales habitables. #ndistintamente necesita asolearse o protegerse del sol una superfcie vidriada o una superfcie opaca. En cada caso será sensiblemente dierente el modo en que el calor del sol se transmitirá al interior del local. 7ara poder analizar el asoleamiento de ventana e6isten diversas técnicas donde la más antigua " todav!a vigente es mediante el au6ilio de cartas solares que indican el recorrido del sol en cada mes del a9o " a cada hora en una )atitud determinada.
