Diseño bioclimático (David Morillon

Diseño Bioclimático
David MORILLÓN Gálvez
Asociación Nacional de Energía Solar
2005
Puntos a tratar
•Introducción
•Que es diseño bioclimático?
•Como hacer arquitectura bioclimática
•Proyecto bioclimáticos en México y el
mundo
•Normatividad Oficial y el diseño térmico del
edificio
•Conclusiones
Introducción
•En México más de dos terceras partes
de la superficie del país presente
condiciones de clima cálido (seco en el
norte y húmedo en las costas)
•Aproximadamente el 23% del total del
consumo de energía del país corresponde
al sector relacionado con los edificios
•Un 75% de la energía que se consume,
tiene su origen en la quema de
hidrocarburos
Impacto del clima en la
habitabilidad del edificio
Impacto energético-ambiental
de los estilos arquitectónicos
Arquitectura vernácula
Arquitectura, medio ambiente y
energías renovables
Diseño Bioclimático
Arq. Bioclimática
Arq. Ecológica
Heliodiseño
Arq. Solar
Arq. Natural
Edificios Verdes (GBC)
Arq. Sustentable
Entre otros
¿Que es diseño bioclimático?
Diseño bioclimático
Acción
de
proyectar
o
construir
considerando la interacción de los
elementos
del
clima
con
la
construcción, a fin de que sea esta
misma la que regule los intercambio de
materia y energía con el ambiente y
determine la sensación de confort
térmico en interiores
CONDICIONES
CONDICIONES
TAREA DE
AMBIENTALES
DE CONFORT
CONTROL
TAREA DE
DISEÑO
CONTROLES
CONTROL
BIOCLIMÁTICO
ACTIVOS
SISTEMA
HUMANO
Información
Significativa
(Condicionantes)
SISTEMA
TECNOLOGICO
Diagnostico
(Confrontación de
condicionantes)
Entradas
SINTESIS
PROYECTAL
SISTEMA
DEL
ENTORNO
Localización
Confort térmico
34 °C
20.96
°
TEMP.
CORAZÓN
36.8 37.8 °C
La ciudad de Mérida fue
fundada en clima cálido
húmedo y a una altura
sobre el nivel del mar de
22 metros
TEMP. DE LA
PIEL
34.8 °C
89.
6°
Clima
30 °C
33 °C
•Temperatura
•Humedad relativa
31 °C
•Viento
30 °C
•Radiación solar
50.00
60
40.00
50
30.00
40
%
ºC
20.00
10.00
30
0.00
20
-10.00
10
-20.00
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
meses
0
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
meses
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
MÍNIMA EXTREMA
PROM. MÍNIMA
MEDIA
PROM. MÁXIMA
MÁXIMA EXTREMA
DIC
Diagrama bioclimático: Givoni
HUMEDAD RELATIVA
100% 90% 80% 70%
60%
50%
50
40%
45
35
30%
35
30
DESHUMIDIFICACIÓN
TEMP. DE BULBO
HUMEDO °C
30
25
20%
25
VENTILACIÓN
EXTENSIÓN
PARA ALTITUDES
2300A 3000
20
20
15
RADIACIÓN
INFRARROJA
NOCTURNA
ZONA DE
BIENESTAR
TÉRMICO
0
5
10%
CALENTAMIENTO
PASIVO
CALENTAMIENTO
CONVENCIONAL
0
15
INERCIA
TÉRMICA
10
5
AIRE ACONDICIONADO
10
ENFRIAMIENTO
EVAPORATIVO
HUMIDIFICACIÓN
10
15
PRESIÓN DEL VAPOR mm. DE MERCURIO
40
20
25
30
35
5
40
45
50
55
0
Requerimientos de climatización
Mérida, Yuc.
Hr./mes
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
1
2
3
4
5
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiemb
Octubre
Noviemb
Diciemb
frío
calor
confort
Toluca, Mex.
Hr./mes
Enero
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
1
2
3
4
5
Febrero
Marzo
Abril
frío
confort
Mayo
Junio
Julio
Ixtacalco, D. F.
Agosto
Septiemb
Octubre
Noviemb
Diciemb
Hr./mes
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
1
2
3
4
5
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiemb
frío
calor
confort
Octubre
Noviemb
Diciemb
Manejo del sol
Fachada sur
F
a
c
h
a
d
a
p
o
ni
e
n
t
e
Control solar
Forma del edificio y manejo del sol
Sistemas pasivos
Arquitectura formal-funcional
Arquitectura de vanguardia
Comportamiento térmico del
edificio
Qs Qi r Qc r Qv r Qe r Qm
0
Simulación térmica
Normas Mexicanas de
Eficiencia Energética (NOM)
Normas
• NOM-008-ENER:
Eficiencia
energética en edificaciones “Norma
para la envolvente de edificios no
residenciales”
DOF25/Abr/2001
entra en vigor en agosto del año
• NOM-020-ENER:
Eficiencia
energética en edificaciones “Norma
para la envolvente de edificios
residenciales hasta de tres niveles”
Anteproyecto
Objetivo
Limitar la ganancia de calor de las
edificaciones
a
través
de
su
envolvente, con objeto de racionalizar
el uso de la energía en los sistemas de
enfriamiento.
Criterio de aceptación
(Presupuesto energético)
I p d Ir
Donde:
(
p)
=
(
r)
=
Ganancia de calor a través
del edificio proyectado
Ganancia de calor a través
del edificio de referencia
Conclusiones
• Edificios confortables de bajo consumo
energético
– Los costos de energía eléctrica para los
usuarios pueden ser reducidos en forma
importante, si el diseño de la edificación es el
adecuado.
– Los usuarios pueden tener ahorro de energía
– Vivir en mejores condiciones de confort.
• Algunas medidas de diseño bioclimático
no tienen costo
• La normatividad oficial mexicana
motivara a considerar el ambiente
energético donde se construida el edificio
• Arquitectura bioclimática acorde con los
principios de sustentabilidad