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| DISEÑO
BIOAMBIENTAL - Apunte Técnico: Estrategias
de Diseño Bioambiental |
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RESUMEN
Graficación y análisis de datos meteorológicos, obtención
de conclusiones, pautas y estrategias de diseño bioambiental
para un edificio ubicado en Salta. Uso: museo regional.
CONTENIDO
1. PLANILLAS: Graficación de los datos meteorológicos
2. CONCLUSIONES: Obtenidas a partir del análisis de los datos de las
planillas
3. PAUTAS Y ESTRATEGIAS: Para optimizar las condiciones de confort
en edificios
4. IDEAS DE DISEÑO BIOAMBIENTAL: Aplicadas al proyecto |
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| PLANILLAS: Graficación
de los datos meteorológicos (ver planillas) |
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| CONCLUSIONES: Análisis
de los datos meteorológicos.
Datos
obtenidos a partir del análisis de las planillas
de clima correspondientes a Salta (período 1971/80,
estación Salta Aero.).
| Localidad |
Salta |
| Altura
sobre el nivel del mar |
1226
metros |
| Latitud |
24º 51'
Sur |
| Longitud |
65º 29'
Oeste de Grw. |
| Clima |
Cálido
seco - Gran amplitud térmica |
| Zona
bioambiental |
III-a |
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Figura 1. Mapa de temperaturas
medias anuales. Salta se encuentra en
la franja ubicada entre los 15ºC y los
25ºC, para temperaturas medias.
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El
clima de esta localidad se caracteriza por presentar
una gran amplitud térmica. Si consideramos
que la temperatura máxima anual es de 24,0ºC
y que la temperatura mínima anual es de 10,1ºC,
estaremos hablando de un amplitud térmica
del orden de los 14ºC, siendo ésta un factor
fundamental a considerar en el diseño del edificio.
También podemos hallar temperaturas máximas
absolutas muy elevadas (promedio
anual de 39,9ºC) y temperaturas mínimas absolutas muy bajas (promedio
anual de -7,1ºC), situaciones de carácter extraordinario que deben
ser consideradas.
En cuanto a las temperaturas de rocío, observamos que generalmente
se llega al punto de rocío en algún momento del día -al disminuir la
temperatura- generalmente por la noche. Por lo tanto, es fundamental
considerar este factor en las pautas de diseño del museo, ya que podría
producirse condensación sobre los objetos, muros, cielorrasos
y otros elementos.
Cuadro de amplitudes térmicas -consideradas a partir de las temperaturas
máximas y mínimas promedio- y temperaturas de rocío:
| mes |
Tº máx |
Tº mín |
Amplitud |
Tº rocío |
| ene |
27,7 |
16,1 |
11,6 |
16,9 |
| feb |
25,9 |
15,6 |
10,3 |
16,7 |
| mar |
24,5 |
14,8 |
9,7 |
16 |
| abr |
22 |
10,6 |
11,4 |
12,5 |
| may |
20,9 |
7,2 |
13,7 |
9,3 |
| jun |
19,6 |
3,7 |
15,9 |
5,6 |
| jul |
20,7 |
2,6 |
18,1 |
3,7 |
| ago |
21,7 |
3,9 |
17,8 |
3,9 |
| sep |
23,5 |
7,3 |
16,2 |
6,1 |
| oct |
26,5 |
10,8 |
15,7 |
9,5 |
| nov |
27,3 |
13,3 |
14 |
12,9 |
| dic |
28 |
15,2 |
12,8 |
15,4 |
| anual |
24 |
10,1 |
13,9 |
10,7 |
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Figura
2. Cuadro de temperaturas máximas,
mínimas y de rocío y amplitudes térmicas
en grados ºC. |
El
cuadro nos muestra que la amplitud térmica se
encuentra entre los valores 9,7 ºC -como mínimo-
y 18,1 ºC -como máximo-, registrándose la mayor
amplitud térmica en el mes de julio y la menor
en el mes de marzo.
Resulta necesario utilizar recursos de diseño bioambiental que aprovechen
o modifiquen la amplitud térmica del exterior, ya que de trasladarse
esa amplitud al interior, seguramente provocaría situaciones de disconfort.
Para evaluar las condiciones de confort se consideran las variaciones
de temperatura durante todo el día, además de los valores máximos y
mínimos.
En cuanto a las planillas de humedad relativa encontramos valores mínimos
comprendidos entre 35% y 58%, valores medios 60% y 86% y valores máximos
que llegan al 100%.
Cabe destacar que los valores de saturación del aire se verifican con
las temperaturas mínimas, siendo necesario evitar la condensación de
humedad que se produciría, sobre todo en invierno.
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Figura
3. Gráfico
análisis temperaturas y amplitudes.
Obsérvese que la temperatura de rocío
generalmente se encuentra sobre la
temperatura mínima, produciéndose saturación
del aire (si el aire está completamente
saturado de vapor de agua y se enfría,
pasa al punto de rocío, es decir, se
produce condensación). Las líneas de
temperaturas máximas y mínimas se encuentran
muy distanciadas, notándose en forma
gráfica la gran amplitud térmica.
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De
la planilla de precipitaciones se extraen
las siguientes conclusiones:
- los meses secos -con escasas precipitaciones- son mayo, junio, julio,
agosto y septiembre.
- aumentan los registros hacia los meses de octubre y noviembre, hasta llegar
a los meses con más precipitaciones: diciembre, enero, febrero y marzo.
Las conclusiones obtenidas de las planillas de heliofanía, nubosidad
y cielo son las siguientes:
- se observa mayor nubosidad en los meses cálidos, disminuyendo en los meses
fríos.
- el valor anual de nubosidad nos indica un 59% del cielo cubierto como
valor medio.
- el valor anual de la heliofanía relativa es bajo; un 42% nos indica una
gran cantidad de días con cielo cubierto (58%).
La planilla de cielo ("número medio de días con" cielo claro,
cubierto, precipitaciones, etc), nos dice -del total anual de observaciones
realizadas-:
- el 20% presentó cielo claro.
- el 80% presentó cielo cubierto, precipitaciones o algún tipo de fenómeno
tales como granizo, nevada, niebla, helada, tormenta eléctrica o tempestad de
polvo.
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Figura
4. Valores
de la planilla de cielo. Las porciones
mayores corresponden a los valores de
cielo cubierto, luego precipitaciones
y cielo claro.
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Si
comparamos los datos de Salta con valores promedios
de Buenos Aires, obtenemos conclusiones significativas:
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SALTA |
BUENOS
AIRES |
| Lluvias
en mm. |
706 |
1096 |
| Días
claros |
84 |
100 |
| Días
con lluvia |
89 |
100 |
| Figura
5. Tabla comparativa: Salta y Buenos
Aires. (Fuente: Atlas Turístico Clarín). |
En
la planilla de viento observamos que
los vientos primarios provienen del noreste y
norte.
El viento del noreste predomina casi en todo el año, excepto
en los meses de junio y julio, en los que predomina el del norte.
Los vientos secundarios provienen principalmente del este, además del
norte y noreste.
La característica principal de estos vientos es su baja velocidad,
es decir, se presentan en forma de brisas cálidas con velocidades
medias de 11 a 17 km/h.
Esta situación se observa claramente en la rosa de vientos:
se ubica "estirada" hacia los sectores norte, noreste y este.
Además, la cantidad de días con calma representa el 55% aproximadamente
de las observaciones totales.
En el diagrama de confort en relación con la amplitud térmica
vemos que los valores correspondientes a los meses de junio, julio
y agosto "caen" fuera del triángulo mayor, siendo necesaria la utilización
de recursos tales como inercia térmica (materiales con gran
capacidad térmica para lograr disminuir la amplitud térmica interior
hasta un 20% de la exterior).
También pueden utilizarse los siguientes recursos: ganancia solar (cuidando
no aumentar la amplitud, tomando precauciones en cuanto a elevadas
ganancias en los meses cálidos) y la ventilación estructural (permite
disminuir la tmperatura promedio 2 a 3ºC).
Finalmente,
en el diagrama bioambiental logramos encontrar
adecuadas condiciones de confort para cada mes del
año recurriendo a la inercia térmica, la ventilación
selectiva y los sistemas solares pasivos.
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| PAUTAS
Y ESTRATEGIAS: Para optimizar las condiciones de
confort en el edificio.
Se consideran
los siguientes recursos de diseño bioambiental para las distintas escalas:
Ubicación: aprovechamiento de las brisas y del sol, posible uso
de vegetación. Se ubicará el edificio en zonas expuestas y con pendientes favorables.
Agrupamiento: reducir las pérdidas de calor, reducir el impacto
de la amplitud térmica, aprovechar las brisas, lograr el asoleamiento invernal
y la iluminación natural (indirecta dentro del museo o salas de exposición).
La edificación será compacta (cuidando en especial este aspecto), los espacios
serán amplios y adecuados para permitir el correcto asoleamiento, iluminación
y uso de las brisas.
Espacios exteriores: será necesario contar con sombra en verano
y asoleamiento en invierno, además de aprovechar las brisas. Para ello se recurrirá al
uso de vegetación (o edificación), diseño de espacios amplios. Es importante
preveer posibles condiciones aceptables de confort en los espacios exteriores
aún en invierno o durante la noche, resguardándolos para evitar las pérdidas
de calor y se tornen "inhabitables".
Orientación: se pretende lograr asoleamiento en invierno, pero
con protección solar en verano y captación de las brisas de verano. Esto se logra
con una orientación hacia el N y NE en el caso de Salta, evitando la orientación
O, y aprovechando las brisas que proveen los vientos dominantes N y NE.
Forma edilicia: para lograr un uso racional de la energía y una
reducción de la amplitud térmica será necesario darle una forma compacta al edificio
(cuidando en nuestro caso qué es lo que se entiende por compacidad del edificio).
Aberturas: deberán proveer la iluminación natural necesaria, cuidando
las pérdidas de calor en invierno (reducir la amplitud térmica) y lograr una
protección solar estival así como un asoleamiento invernal, cuidando la incidencia
directa de luz solar sobre los objetos o elementos que se exponen en el museo.
Paredes exteriores: se requiere reducir la amplitud térmica, lograr
el uso racional de la energía, una iluminación natural adecuada y protección
solar especialmente en verano. Para ello será necesario contar con una adecuada
aislación térmica, materiales pesados (gran inercia térmica) y utilizar colores
claros.
Techos: presenta los mismos requerimientos que las paredes exteriores.
Además se deberá contar con aleros para protección solar y la posibilidad de
utilizar iluminación cenital en áreas específicas del museo.
Paredes interiores: ídem para las paredes exteriores respecto a
la reducción de la amplitud térmica.
Ventilación
selectiva o nocturna: cuando la temperatura exterior es mínima,
se ventila el interior del edificio para reducir la temperatura de
las superficies interiores de los elementos constructivos. Cuando la
temperatura exterior es elevada, se disminuye la ventilación para reducir
el calentamiento de las superficies interiores. Se pretende lograr
una disminución de la amplitud térmica interior.
- No requiere
grandes aberturas/ aberturas únicas con proporciones verticales.
- No requiere aventanamientos en lados opuestos del edificio.
- Ubicación de entrada y salida del aire a distintas alturas.
Inercia
térmica: Es necesario utilizar materiales de gran capacidad térmica,
en combinación con aberturas reducidas y formas compactas para lograr
una disminución en la variación de la temperatura en el interior del
edificio, considerando una amplitud térmica elevada en el exterior.
Ganancia solar: Utilizando la radiación solar que penetra a través
de las aberturas vidriadas, podemos aumentar la temperatura interior cuando el
exterior presenta temperaturas no confortables.
- Uso del
doble vidrio y postigos durante las horas nocturnas.
- Muro acumulador.
- Utilización de sistemas solares pasivos: superficies vidriadas orientadas
al sol, buena aislación térmica, aberturas reducidas en las orientaciones
menos favorables y proporciones adecuadas de los espacios exteriores
para garantizar el asoleamiento invernal.
Además, los
elementos constructivos interiores de gran capacidad térmica contribuirán
a evitar amplitudes térmicas elevadas. La aislación térmica evita aumentos
de temperatura en el interior del edificio, la condensación de humedad
en invierno y logrará un considerable ahorro de energía destinada a calefacción.
Asoleamiento e iluminación natural: Se diseñarán elementos de protección
solar y de iluminación natural indirecta sobre los objetos del museo.
Uso de la vegetación: Se considerarán especies originarias del
lugar para la provisión de sombra en verano, paro adecuado asoleamiento invernal. |
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Trabajo
realizado en el marco de la materia electiva Introducción
al Diseño Bioambiental, Cat. Evans/deSchiller
de la Facultad de Arquitectura UBA, año 1999. Prohibido
el uso y/o reproducción de los artículos
sin autorización de sus autores.
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