Portafolio Acondicionamiento Ambiental I

ACONDICIONAMIENTO AMBIENTAL Portafolio 2020-1 Docente: Lopez Vallejo Vivian Integrantes: Adan Loja, ValentĂ­n Alave Rivera, Jenifer Cotrina Flores, Anderson Orellana Rodriguez, Susan Vega Casas, Hernan Universidad Privada del Norte

Contenido CAPÍTULO I 1.- Introducción ……………………………………………………………...

pág. 01

2.- Problemática actual ……………………………………………………

pág. 02

3.- Antecedentes/Arquitectura vernacular ……………………………

pág. 03

4.- Datos climáticos …………………………………………………………

pág. 04

4.1.- Ábaco Piscrométrico ……………………………………………..

pág. 05-06

5.- Estrategias de diseño …………………………………………………...

pág. 07

6.- Rosa de vientos ………………………………………………………….

pág. 08

7.- Catálogo de sistemas aislantes ………………………………………

pág. 09

8.- Conclusiones ……………………………………………………………..

pág. 10

9.- Bibliografía ………………………………………………………………..

pág. 11

Introducción El curso Acondicionamiento Ambiental es de naturaleza teórico-práctica. Permite que el estudiante comprenda y valore los principios básicos de los sistemas bioclimáticos interrelacionados con la topografía, orografía, edafología y otros componentes geográficos para generar confort ambiental; con el fin de aplicarlos en el ámbito de la arquitectura en las construcciones mediante el ahorro y la eficiencia de la demanda energética, la reutilización de aguas residuales y el reciclaje.

En estas 2 primeras unidades, hemos examinado distintos conceptos en relación a una ciudad asignada, la cual es Juliaca(Puno).

UNIDAD 1: CLIMA Y CONFORT TÉRMICO •Definición de conceptos. Importancia de la orientación físico territorial del proyecto para el confort bioclimático, en el diseño arquitectónico.

•Tipos de climas en el Perú y el mundo, cambio climático. Efecto invernadero. El clima y sus elementos: Temperatura, humedad relativa del aire, vientos, precipitaciones.

•Arborización, tipos de plantas, rastreras y cubre suelos y sus efectos en el clima, humedad, absorción de CO2 y producción de Oxígeno •El confort térmico, conceptos, factores.

UNIDAD 2: ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA • Conceptos básicos de Arquitectura bioclimática, arquitectura popular y vernácula, arquitectura solar pasiva, arquitectura solar activa, elementos del diseño bioclimático, sistemas solares pasivos, sistemas solares activos, energías renovables, clasificación y aplicación en arquitectura.

• Requerimientos de confort ambiental confort acústico e higrométrico, parámetros de control ambiental, cartas de OLGYAY y GIVONI, ábaco “psicométrico”, elaboración de cuadros de zona de confort. Desempeño térmico de los edificios, propiedad de materiales, estrategias de diseño para diferentes zonas del país.

• Acondicionamiento natural del aire, vientos, técnicas de ventilación: natural, forzada natural, inducida, enfriamiento por vientos, ventilación artificial.

• Acondicionamiento acústico: conceptos básicos, fundamento, aislamiento acústico, sistemas de control acústico, acondicionamiento acústico de salas, coeficiente de absorción, reverberación, acústica geométrica simulación, domótica e inmótica.

01

Problemática Actual

Vivienda típica

Juliaca (Puno)

Por las característica de la ciudad con un clima muy frío, las viviendas deben ser construidas con la idea de contener el calor.

Sin embargo, la mayoría de las casas se encuentran edificadas de forma no favorable para el clima de la zona.

Hay viviendas que no cuentan una cubierta viable para protegerse de las precipitaciones presentes en la ciudad.

Además, son de materiales que no son propicios para la zona fría en la que se encuentran. Por ejemplo: Ladrillo, concreto, etc.

Vista google maps

Contaminación Ambiental

ZONA CLIMATICA: Continental muy fría.

Muy frio y seco todo el año. Amplitud térmica media y alta.

FACTORES CLIMÁTICOS +nov (18.8°C) -julio (-7.8°C)

SE

VIENTOS

TEMPERATURA

0%

HUMEDAD

NO

constante todo el año

Temporada + mojada Diciembre a Marzo

40 % Enero PRECIPITACIONES

La contaminación del agua se debe a los desechos regados. Por ejemplo: Rio Torococha. En condiciones normales los ríos pueden auto depurarse: las aguas arrastran los desechos hacia el Lago Titicaca.

La contaminación de los suelos se produce por sustancias químicas y basura. Las sustancias químicas pueden ser de tipo industrial o domésticas, ya sea a través de residuos líquidos, como las aguas residuales de las viviendas, o por contaminación atmosférica, debido al material en forma de partículas que luego cae sobre el suelo cuando llueve.

Juliaca es considerada la 4ta ciudad con aire más contaminado en el Perú. La contaminación atmosférica se debe a consecuencia de los escapes de gases de los motores de explosión del parque automotor, los aparatos domésticos de la calefacción y de las industrias.

02

Antecedentes/Arquitectura Vernacular La arquitectura típica eficiente que ,actualmente, se puede observar en la ciudad de Juliaca son las casas construidas con adobe(reforzado). En efecto el adobe resulta un excelente aislante térmico motivo por el cual se reducen las demandas de energía para refrescar o caldear las viviendas. Esto es beneficioso por el clima frío. También, funcionan como aislantes acústicos, esto se debe a la proporción de los muros que generalmente son de 40cm de grosor.

Con respecto a la arborización nos damos cuenta que la mayoría de las especies forestales nativas de la zona Altoandina, en la cual se encuentra Juliaca, toleran bajos niveles de humedad y la radiación solar intensa, que se da en ciertas horas. También, resisten diversos tipos de suelo.

Japur: arbusto de 7 metros de altura, muy frondoso, tolera la sequia estacional y bajos niveles de humedad.

Otra estrategia que es utilizada y es beneficiosa para la zona es el de emplear techos inclinados. Esto se debe por las precipitaciones presentes en ciertas temporadas del año. El techo a 2 aguas con aleros es el más presente en la zona. Los aleros son las partes del techo que sobresalen del plano de fachada y sirven de protección para esta. En algunas viviendas sombrean parte de espacios como terrazas y áreas de ventanas a las que se quiere proteger de la lluvia.

Techo a 2 aguas con aleros

 Protección ante la contaminación auditiva en la ciudad.

 Protege a las viviendas de los vientos fríos y fuertes.

El japur, en zonas de cultivo, se coloca a una cierta distancia para no obstruir el ingreso de los rayos del sol, los cuales favorecen a la vivienda por el clima frío y además para que el adobe absorba todo el calor posible y mantenga el interior en un ambiente cálido.

Esta arquitectura típica eficiente, en conjunto, responde de manera correcta a las condiciones climáticas de la ciudad de Juliaca.

03

Datos Climáticos – Juliaca(Puno) Temperatura (C°)

Humedad Relativa(%)

20 17.3 14.6

15

10

17

16.5

14.4

14.1

9.9

9.6

10

16.6 14.4

16.5 13.7

5.1 2.4

5.2

4.9

2.6

2.2

16.4 13.3

13.9

13

14.5

15.6

16

9.3

10.1

0.2

-4.5

-4.7

-1.4

-2.8

10

4.1

ro re b Fe

zo ar M

il br A

o ay M

o ni Ju

l io Ju

-0.3

0.8

1.8

20

A

o er En

Media

Máx.Media

Mín. Media

44

42

o er br Fe

o er En

zo ar M

43 37

il br A

63 53

30

e

r ub ct O

e

e e br br m m e e i i ic ov D N

o ay M

39 27

o ni Ju

Mín. Absoluta

68

68

67

46

44

45

31

32

57 41

43

31

31

30

o st go

e

l io Ju

A

38

br m ie t p Se

Media

50

r ub ct O

e

e e br br em em i i ic ov D N

Mín. Media

Horas de sol (horas) 10 9 8 76 6 5

8.5 6.3

o er En

ro re b Fe

9.3

9.4

9.5

9.4

9

9

8.6 7.1

6.7

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e e e re br br br ub m t m m c ie ie ie O ic pt ov D N Se

to

Vientos más frecuentes (m/s)

133.1 96

41

30.5 9.5

zo ar M

64

62 53

157.5

ro re b Fe

62

Max. Media

br m ie t p Se

Max. Absoluta

78

74

-3.6

o st go

84

60

30

Precipitaciones (mm.)

180 140.4 160 140 120 100 80 60 40 20 0

83

80

4.7

-5 o er En

9083

40 3.3

-1

15.2

100

5043

2 -0.9

18

7

6

3.3

-0.6

18.7

70

8.2 6.2

18.2

60

0.9

0

17.6

16

8.8 7.2

5

17.5

il br A

1.3

36

48

9.7

2.2

7 6 5

6 5

5

5 4

5

5

6

6

6

5

4

4 3

o ay M

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A

o st go

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e e re br br ub m m e ct e i i O ic ov D N

04

Ábaco Psicrométrico Puno

El ábaco psicrométrico es una representación gráfica que permite identificar el estado energético del aire en un momento concreto ,esta conformado por : -Temperatura Seca(TS) -Humedad Absoluta(HA) -Humedad Relativa(HR) -Temperatura Húmeda(TH) SEGÚN EL GRAFICO : 1. Para hallar las líneas morados que se encuentran en el grafico tenemos que tener los datos de temperatura y humedad,ambas variables ambientales influyen de manera determinante en el confort térmico de las personas .

En el diagrama se van representando mes a mes las siguientes condiciones: • La temperatura mínima media con la humedad máxima media.

• La temperatura máxima media con la humedad mínima media.

2. La línea curva cerrada es definida por los valores medios de la temperaturas y humedades relativas del aire de cada mes.

3. Los limites de la zona de confort ya se encuentran definida. Se refiere a un estado ideal del hombre que supone una situación de bienestar, salud y comodidad en la cual no existe en el ambiente ninguna distracción o molestia.

(Temperatura y humedad ideal para nuestro organismo).

Análisis:

•La zona de las líneas moradas al no estar ubicada cerca de la zona de confort necesita de estrategias de diseño para llegar al bienestar.

• Las líneas al estar separadas, da a entender que existe una variación de condiciones climáticas entre las distintas estaciones.

• La horizontalidad de las líneas indica una variación ligera en cuanto a la humedad absoluta del aire durante el día. Esto se debe a la zona fría y a la gran masa de agua presente en la zona (Lago Titicaca).

05

12 de Noviembre (Día más caluroso)

ÁBACO PSICROMÉTRICO - JULIACA

Temperatura Bulbo seco

18,7° C Humedad Relativa

32 % Punto de Saturación

Entalpía

29.5

kcalorías/kg de aire

Temperatura Bulbo húmedo

10° C

Rocío Temperatura

1° C

Humedad Absoluta

0,004 kg de vapor

de agua/kg de aire seco 06

Estrategias de diseño Captación Solar Mañana - tarde

Ganancias Internas Noche

Durante el día capta la radiación solar y la almacena para la noche. Retención por parte los muros, techos y suelo por el material de construcción utilizado (adobe reforzado).

Protección de Vientos

Inercia Térmica

Calor generado en el interior por equipos(cocina) y la cantidad de personas. Muros de adobe reforzados contienen el calor dentro del edificio.

Control de la radiación

Es importante la radiación solar directa sobre la superficie del edificio.

Japur

Cosecha

Evitar que el viento influya en las condiciones térmicas del interior del edificio.

Capacidad de los elementos del edificio de retener el calor en el interior.

Vano de no tan grandes dimensiones por los vientos fríos y para retener el mayor calor posible dentro del inmueble. Importancia del adobe.

El japur, árbol 7-8m de altura y frondoso, protege de los vientos fríos al hogar y las cosechas.

Muros de 40cm. Material: adobe reforzado (aislante térmico).

Ingreso del viento al edificio en dirección contraria de la cual provienen.

La compacidad en la forma de la obra.

La ventilación diurna y la ventilación nocturna se consideran estrategias peligrosas, ya que lo que generan estas estas estrategias es el movimiento del aire dentro del edificio y el enfriamiento del ambiente. Todo lo contrario a la idea de atrapar todo el calor posible para mantener el clima cálido en el interior que deberían tener en cuenta las viviendas de Juliaca.

07

Rosa de vientos Muestra la distribución de la velocidad y la dirección del viento en el lugar seleccionado (de dónde viene el viento y con qué intensidad). La longitud del rayo indica las diferentes direcciones del viento.

El rayo apunta a la dirección de donde viene el viento. El color depende de la velocidad del viento. Esta rosa de viento posee 30 años de datos históricos de simulación del clima.

Con respecto a la rosa de vientos de la ciudad de Juliaca, se puede apreciar que la mayoría de los vientos provienen del noroeste a sureste.

749 horas al año corren vientos de 5km/h a más desde el nornoroeste(NNW).

Mientras que por el noreste (NE), la menor parte (>5 km/h). Se percibe, también, que los vientos con mayor velocidad provienen del oeste (W) (>38 km/h).

08

Catálogo de sistemas aislantes

Cielo raso

Ventana corrediza

• • • • Solo permite la mitad del viento y es favorable para climas fríos, como el que está presente en Juliaca.

• Material: aluminio, madera o PVC(aislantes térmicos).

• Doble acristalamiento (garantiza confort y aísla el frío).

• Las ventanas pueden ser acústicas (aplicadas a cualquier tipo de vivienda).

• Reduce a la mitad el ruido percibido.

Este tipo de techo no deja que el aire caliente del interior se escape, por lo tanto ayuda a mantener el ambiente cálido.

Disminuye el ruido de la lluvia (aislante acústico).

Material: Poliuretano expandido (aislante térmico).

Piso flotante •

•

Muro Trombe •Sirve para calentar un ambiente de una casa, aprovechando la energía solar absorbida en una pared externa, protegida por una cubertura transparente.

•Para inclinaciones de la pared, de 10 ⁰ a 20 ⁰ respecto de la vertical, la eficiencia mejora.

La importancia de este piso es evitar que las vibraciones provenientes de una fuente de ruido externa, afecten el interior (aislante acústico) Espuma de polietileno: gracias a su excelente capacidad para aislar se utiliza bajo las baldosas o el parquet (aislante térmico).

Otros materiales • Corcho • Celulosa • Manta de fibra de vidrio •

Estos materiales son utilizados como absorbentes acústicos y como aislantes térmicos.

09

Conclusiones •

Juliaca se encuentra en la zona climática continental muy fría.

+nov (18.8°C) -julio (-7.8°C)

NO

0%

SE

Principalmente

TEMPERATURA

VIENTOS

HUMEDAD

constante todo el año

Temporada + mojada Diciembre a Marzo

40 % Enero PRECIPITACIONES

•

Su problemática actual radica en la vivienda típica, construida con materiales no convenientes, y la contaminación ambiental presente.

•

La arquitectura típica eficiente para la zona es la utilización del adobe (aislante térmico) y techo a 2 aguas con aleros (protección de precipitaciones. Con respecto a la arborización, se benefician de árboles (japur),los cuales protegen de los vientos fríos y la contaminación acústica.

•

Los datos climáticos de Puno, departamento en el cual se encuentra ubicado Juliaca, son necesarios para analizar el ábaco psicrométrico. Diagrama el cual explica diversos conceptos como la temperatura, humedad, etc. También, trata la zona de confort.

•

Luego de analizar el ábaco psicrométrico de la ciudad, se concluye que al no alcanzar la zona de confort, se necesita de las estrategias de diseño. Las recomendables radican en la aislación térmica.

Captación solar Ganancias internas Protección de vientos Inercia térmica

•

La mayoría de los vientos en la ciudad de Juliaca provienen del Noroeste y alcanzan una velocidad menor a 50km/h. Estos datos se obtienen gracias a la rosa de vientos.

•

Los sistemas aislantes recomendables ,para el clima en el cual se encuentra Juliaca, son los siguientes: Ventanas corredizas, muro trombe, cielo raso y piso flotante.

•

La idea de acondicionar el ambiente en la ciudad de Juliaca radica, principalmente, en atrapar todo el calor posible, ya que el clima es muy frío.

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Bibliografía  •

 • • • •

Problemática Actual https:// www.monografias.com/trabajos104/contaminacion-ambiental-juliaca-y-politica-ambiental/contaminacion-ambientaljuliaca-y-politica-ambiental.shtml Antecedentes/Arquitectura Vernacular https://senamhi.gob.pe/ https://es.weatherspark.com/y/26601/Clima-promedio-en-Juliaca-Per%C3%BA-durante-todo-el-a%C3%B1o https://es.slideshare.net/reynaldosalas370/especies-nativas-de-la-region-de-puno https://issuu.com/serparlima0/docs/gu__a_virtual_-_arboles_en_lima

 •

Datos Climáticos Cuadernos 14 Arquitectura y Ciudad / EDICIÓN.DIGITAL_010 CONSIDERACIONES BIOCLIMÁTICAS EN EL DISEÑO ARQUITECTÓNICO: EL CASO PERUANO (Pág. 79)

 •

Ábaco Psicrométrico Cuadernos 14 Arquitectura y Ciudad / EDICIÓN.DIGITAL_010 / CONSIDERACIONES BIOCLIMÁTICAS EN EL DISEÑO ARQUITECTÓNICO: EL CASO PERUANO (Pág. 17-32)

 •

Estrategia de Diseño Cuadernos 14 Arquitectura y Ciudad / EDICIÓN.DIGITAL_010 / CONSIDERACIONES BIOCLIMÁTICAS EN EL DISEÑO ARQUITECTÓNICO: EL CASO PERUANO (Pág. 54-65)

 •

Rosa de Vientos https://www.meteoblue.com/es/tiempo/historyclimate/climatemodelled/juliaca_per%c3%ba_3937513

 • • •

Catálogo de sistemas aislantes https://orbesan.es/materiales-aislantes-frio/ https://climalit.es/blog/mejores-tipos-ventanas-para-aislar-del-frio/ http://fc.uni.edu.pe/mhorn/MUROS%20DE%20TROMBE.pdf

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