estudio sobre las condiciones medioambientales del

ESTUDIO SOBRE LAS CONDICIONES MEDIOAMBIENTALES
DEL LUGAR.
El análisis “bioclimático”del lugar ha recopilado información sobre geografía y
clima, que se ordena en gráficos sobre temperatura, humedad, radiación,
pluviometría, etc. así como en una carta solar estereográfica.
A partir de los gráficos elaborados sobre temperaturas, humedad, radiación, etc.
se han confeccionado los diagramas de Givoni y Olgyay, con los cuales se han
decidido estrategias de diseño que resultarán precisas en cada época del año
para recuperar las zonas de confort dentro y fuera de las viviendas.
En el espacio exterior, y a la vista de la información proporcionada por el diagrama
de Olgyay , habrá que utilizar unos parámetros correctores para recuperar el
confort térmico, aprovechando el movimiento del aire, la radiación o la
evaporación del agua. En cada caso particular se deducirá el procedimiento
natural mas adecuado para recuperar las condiciones de confort.
En el segundo gráfico, de Givoni, se estudia la modificación de las condiciones
climáticas internas en función de las características de las viviendas, como su
inercia térmica, su capacidad de captar o rechazar la radiación solar, su
aprovechamiento de la ventilación natural, la incorporación de sistemas de
energía solar activa, incluso de sistemas de enfriamiento o calefacción
convencionales.
El diagnóstico de los resultados obtenidos en los ábacos los resumimos a
continuación :
I.
AMBIENTE EXTERIOR
Las temperaturas medias de todo el año oscilan entre los 9º C. de
Enero y los 26º C de Julio y Agosto. Las extremas alcanzan
mínimos de 3º C. y máximos de 32º C.
La humedad relativa se mueve entre el 28 % en un día de verano y
el 90 % en una noche de invierno.
En gran parte de este campo de variación de temperatura y
humedad, el ambiente exterior puede llevarse a condiciones de
confort durante el día, aprovechando en verano las sombras, la
ventilación natural o la refrigeración evaporativa. En invierno hay que
captar la radiación directa los días más soleados y, en ausencia de
sol, cobijarse en un medio más cálido.
Veamos de manera particular un día tipo en cada estación del año.
En verano, durante la mayor parte del día nos encontramos en zona
de confort simplemente con ponernos a la sombra. En horas
extremas de soleamiento tendremos necesidad de ventilación,
aprovechando brisas cuya velocidad no supere los 3 m/s. En
ausencia de éstas será necesario refrigerar el ambiente evaporando
unos 2 o 3 gr. de agua/ kg aire seco. En días extremos de final de
Julio y principios de Agosto tendremos necesidad de cobijarnos a las
horas de máxima radiación. Durante las horas más frescas de la
noche necesitaremos también cobijo o protegernos con un mayor
arropamiento.
En invierno, estamos siempre fuera de las condiciones de confort por
lo que se hace imprescindible captar la máxima radiación solar
posible durante el día y protegernos en un ambiente adecuado en
cuanto se ponga el sol, no solo por el descenso de la temperatura,
sino también por el aumento de la humedad.
Durante la primavera y el otoño tendremos que alternar la sombra
con la radiación directa para lograr mantenernos en confort durante
el día. No es preciso bajar la temperatura por ventilación ni
refrigeración evaporativa en ningún caso.
II.
AMBIENTE INTERIOR
Tal como nos enseña la arquitectura popular, la vivienda, el cobijo al
que nos referimos en el apartado anterior, puede alterar radicalmente
las condiciones climáticas del exterior, convirtiendo el interior en una
zona de confort. Todo ello de una forma natural, aprovechando las
buenas orientaciones, la inercia o masa térmica del edificio, la
ventilación diurna o nocturna, incluso la refrigeración evaporativa en
algunos casos.
Sólo en condiciones muy extremas tendríamos que hacer uso de
sistemas de acondicionamiento extraordinarios, como la calefacción
por sistemas activos o convencionales y la refrigeración por
maquinas “climatizadoras”.
En nuestro caso las condiciones ambientales externas permiten que
la vivienda, por métodos naturales, logre un control ambiental interior
flexible y sea capaz de recuperar fácilmente las condiciones de
confort.
De manera análoga a la realizada en la carta de Olgyay se han
reflejado los días tipo de cada estación del año para poder
diagnosticar su relación con las condiciones de confort y las medidas
correctoras más convenientes en cada caso.
En verano, durante el día, nos encontramos en condiciones de
confort dentro de la vivienda siempre que ésta goce de una buena
inercia térmica, ventilación selectiva, protección solar en los huecos
soleados y aproveche la ventilación nocturna para refrigerarse.
Durante la noche, la misma inercia del edificio y una adecuada
resistencia térmica en los muros, para retrasar el paso del calor al
interior, permitirán que las condiciones de confort se mantengan las
24 horas del día.
En invierno, partiendo de las condiciones del ambiente exterior
estamos, a cualquier hora, fuera de las condiciones de confort y
necesitamos que la vivienda capte y almacene toda la energía solar
posible. La carta de Givoni propone para ello recuperar las
condiciones de confort mediante una buena inercia térmica y
captación de energía solar por métodos pasivos. Sólo en los días
extremos sería conveniente aprovechar la energía solar por métodos
activos o usar un sistema de calefacción convencional.
En primavera y otoño habrá que emplear un sistema flexible en la
captación de energía solar que permita adecuar las ganancias
térmicas a las necesidades en cada momento. La misma inercia y
resistencia térmica del edificio puede mantener las condiciones de
confort durante la noche.
ESTRATEGIAS QUE SE ADOPTAN PARA MODIFICAR
MICROCLIMA EXTERIOR Y EL AMBIENTE INTERIOR
EL
Una vez realizado el diagnóstico de cada ambiente climático según las distintas
estaciones del año, podemos ya predecir las estrategias o criterios que, en este
proyecto, se van a adoptar en cada caso, para recuperar las condiciones del
confort.
A continuación se enumeran dichos criterios y se concretan con técnicas
aplicables en cada caso.
I.
ESPACIO EXTERIOR
I.a.
Verano
I.a.1
REDUCCIÓN DE LA RADIACIÓN SOLAR.
•
Coberturas en áreas de paso o estancias.
•
confinamiento vegetal, para evitar la radiación reflejada y vientos
cálidos
•
tratamiento de superficies para reducir radiación.
Suelos:
Plantando vegetación
Cubiertas:
Riego en cubiertas vegetales.
I.a.2. REDUCCIÓN DE GANANCIAS CONVECTIVAS EN EL ESPACIO A
TRATAR.
•
encauzamiento de brisas favorables, este y noreste
•
enfriamiento del aire
Refrigeración latente, evaporativa o adiabática:
Micronización en barreras húmedas, regando el seto perimetral.
En espacios abiertos podemos emplear varias combinaciones de
estas medidas, empezando por la más simple, que es la
protección de la radiación solar directa y terminando por la más
sofisticada, como es la reducción de la temperatura del aire, por
refrigeración evaporativa, técnica que tan buen resultado dio en la
Expo´92 de Sevilla.
I.b.
Invierno
I.b.1. CAPTAR LA MAXIMA RADIACIÓN SOLAR
•
Coberturas en áreas de paso
radiación.
•
Arboles de hoja caduca en fachada sur.
que permitan la entrada de
I.b.2. EVITAR PERDIDAS POR CONVECCIÓN.
•
Protección de vientos frios, del norte y oeste. confinamiento.
En invierno realmente será difícil el uso del espacio exterior como
zona de estancia. Solo al cobijo del viento y bajo la radiación
directa se podrá permanecer algunos días en condiciones de
confort.
II.
ESPACIO INTERIOR
II.a.
Verano.
II.a.1. REDUCCIÓN DE LA RADIACIÓN SOLAR INCIDENTE EN EL
EDIFICIO.
•
Orientación, diseño y protección de huecos adecuada.
-
Uso de la carta solar, para evitar soleamiento excesivo.
Estudio de periodos Infra/sobrecalentados, para ganar o
rechazar radiación solar.
-
Predominancia de huecos al Sur, verticales, con protección
horizontal.
-
Minimizar huecos al Este y Oeste. En todo caso, de tipo
horizontal, con protección o parasol vertical.
-
Minimizar huecos al Norte. Usar para ventilación.
-
Aislamiento de huecos y uso de vidrios dobles con hoja
interior aislante, tipo Planitherm o similar.
-
Toldos enrollables exteriores en invernaderos.
•
Colores blancos o claros al exterior.
•
Empleo de sombras en fachada sur. Arboles hoja caduca.
II.a.2. REDUCCIÓN DE GANANCIAS POR CONVECCIÓN.
•
Resistencia térmica de los muros. retraso.
•
Masa térmica al interior. Inercia térmica.
Acumulador de 40 m3 de grava bajo el forjado de planta baja.
•
Azotea vegetal como aislamiento de cubierta.
II.a.3. REDUCCIÓN DE GANANCIAS INTERNAS.
•
Optimizar el empleo de la iluminación natural frente a la artificial.
•
Iluminación artificial de alto rendimiento y bajo consumo.
•
Empleo de electrodomésticos de alta eficiencia y bajo consumo.
II.a.4. DISIPACIÓN DE ENERGIA SOBRANTE.
•
Ventilación selectiva a brisas del atardecer, este y noreste.
•
Chimenea de ventilación, que permita evacuar el aire cálido
suplantándolo por otro fresco, del acumulador o de la fachada
norte.
•
Refrigeración nocturna.
La ventilación nocturna permitirá refrigerar la masa del edificio,
para disipar el incremento de calor infiltrado durante el día en la
vivienda.
El diseño de la vivienda permitirá la ventilación nocturna cruzada,
entre fachadas Norte y Sur.
Se aprovechará el aire fresco nocturno almacenándolo en un
acumulador de grava. Durante el día se abrirán las rejillas para
que la chimenea de ventilación evacue el aire cálido y lo suplante
por el fresco del acumulador.
La inercia térmica del edificio y el uso adecuado del acumulador
de grava ayudará a mantener durante el día las condiciones del
aire nocturno.
Aprovechamiento de la estabilidad térmica del subsuelo.
A 2 metros de profundidad se mantiene constante la temperatura
media anual del lugar.
Esta condición se aprovecha para refrescar aire en verano,
haciéndolo circular por conductos enterrados que terminan en el
acumulador.
Durante las horas mas calurosas, en verano, se extrae aire fresco
del acumulador, que nos cede las “frigorías” acumuladas durante
la noche
•
Evaporación de agua y brisas encauzadas.
Humectación del seto vegetal perimetral , del césped en el patio y
de las cubiertas vegetales, para favorecer el enfriamiento de las
brisas.
II.b.
Invierno.
II.b.1. CAPTAR ENERGIA SOLAR.
•
Orientación y diseño de huecos adecuado.
Uso de la carta solar para captar soleamiento en la fachada Sur.
•
Energía solar pasiva.
Producción de aire cálido el invernadero, que se hace circular en
la vivienda.
•
Energía solar activa.
Producción de agua caliente mediante unos 10 m2 de placas
solares, colocadas sobre el vestíbulo-invernadero y caja de
escaleras, para A.C.S. y como apoyo al sistema de calefacción
por suelo radiante.
•
Energía solar fotovoltaica.
Producción de unos 500 W de energía eléctrica como apoyo al
sistema de ventilación.
II.b.2. APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA.
•
Empleo de una estufa de leña, productora de aire cálido que se
elevará a los dormitorios de la primera planta.
II.b.3 ACUMULACIÓN DE ENERGIA.
•
Aislamiento.
Muro exterior de termoarcilla.
Vidrios dobles de bajo coeficiente de transmisión.
Protección del edificio de vientos fríos. Fachadas Norte y Oeste
cerradas.
•
Inercia térmica.
Muros interiores pesados como elementos estructurales y
acumuladores térmicos.
Forjados pesados, con 10 cms. de capa de compresión.
Acumulador de grava bajo la vivienda.
II.b.4. DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGIA CALORÍFICA EN LA VIVIENDA.
•
Por radiación.
Desde muros acumuladores.
Desde suelo radiante.
•
Por convección natural
Movimiento natural del aire en espacios anexos al invernadero, o
desde la estufa de leña, elevando el aire cálido a la planta
superior.
II.c.
Para todas las estaciones del año.
La implantación de las estrategias y sistemas enumerados anteriormente
requieren, por parte del usuario, un uso consciente del edificio. En este sentido se
tiene previsto facilitar a los habitantes de estas viviendas un manual de uso y
mantenimiento de los sistemas de control y ahorro energético.
Como sistema de apoyo a los sistemas naturales de calentamiento se tiene
previsto la instalación de una caldera de gas, que producirá agua caliente para el
sistema de suelo radiante.