TESIS DEL MASTER “ARQUITECTURA, ENERGÍA Y

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TESIS DEL MASTER “ARQUITECTURA, ENERGÍA Y MEDIOAMBIENTE”
Autor: RENATO PERINI
Tutor: HELENA COCH
Septiembre 2009
UNIVERSITAT POLITÈCNICA
DE CATALUNYA
REHABILITACIÓN ENERGÉTICA Y AMBIENTAL DE EDIFICIOS DE OFICINAS
EN EL CLIMA CÁLIDO HÚMEDO DE BRASIL
OBJETIVOS
Macro-objetivo:
TRAER A LA VISTA EL PROMISOR CAMPO DE LAS REHABILITACIONES AMBIENTALES Y ENERGÉTICAS
Objetivos Específicos:
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS APLICABLES
REHABILITACIÓN AMBIENTAL Y ENERGÉTICA
EDIFICIOS DE OFICINAS
CLIMA CÁLIDO HÚMEDO
PROPUESTAS DE SOLUCIÓN AMBIENTAL Y ENERGÉTICA
RENATO PERINI
OBJETIVOS
DE CATALUNYA
METODOLOGIA
ÁMBITO TEÓRICO
INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICA
Exposición de Conceptos
Ejemplos de Aplicación
TABLAS, IMÁGENES Y ESQUEMAS GRÁFICOS
A posteriori (Doctorado):
COMPROBACIÓN DE LOS RESULTADOS
Experimentos en ambientes reales
Aparatos de Medición y Simulaciones Informáticas
RENATO PERINI
METODOLOGIA
DE CATALUNYA
ESTRUCTURA
1.
EL CONFORT AMBIENTAL EN EL CLIMA CÁLIDO HÚMEDO
Características del Clima
Premisas del Confort Ambiental
Análisis Bioclimático
2.
LA ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA Y LOS EDIFICIOS DE OFICINAS EN BRASIL
La Arquitectura Modernista Brasileña
Los edificios de la Red Sara Kubitschek
El mercado de la construcción en Brasil
3.
LA REHABILITACIÓN
Colección de datos, Análisis y Evaluación
Evaluación Ambiental de la Situación Existente
A
Aparatos
t d
de M
Medición
di ió
Simulaciones Informáticas
Parámetros Estratégicos de Control Ambiental y Energético
g
de Rehabilitación Ambiental y Energética:
g
el entorno,, la forma,, la piel,
p , el interior
Estratégias
Propuestas de Solución Ambiental y Energética: Soluciones Energéticas, Lumínico-visuales Y Climáticas
4.
CONSIDERACIONES FINALES
RENATO PERINI
INDICE
DE CATALUNYA
INTRODUCCIÓN
LOS EDIFICIOS
Construcción
60%
RECURSOS EXTRAÍDOS
40%
ENERGÍA
50%
ENERGÍA CONSUMIDA
U
Uso
Mantenimiento
Demolición
EDIFICIOS PÚBLICOS Y
COMERCIALES EN BRASIL
CONDICIONAMIENTO AMBIENTAL
POR MEDIOS ARTIFICIALES
SATISFACIÓN DEL USUÁRIO
PRODUCTIVIDAD
REHABILITACIONES
AMBIENTALES Y ENERGÉTICAS
CONSCIENCIA ECOLÓGICA
DE EDIFICIOS EXISTENTES
IMPACTOS AL MEDIO AMBIENTE
RENATO PERINI
INTRODUCCIÓN
DE CATALUNYA
1. EL CONFORT AMBIENTAL EN EL CLIMA CÁLIDO HÚMEDO
Características del Clima
Temperaturas medias elevadas con pequeñas
variaciones día-noche y estacionales;
Humedad relativa alta a lo largo del año
Nebulosidades frecuentes y precipitaciones
irregulares,
g
principalmente
p
p
en verano
Radiación solar intensa y predominantemente
difusa
VENTILACIÓN NATURAL Y
PROTECCIÓN SOLAR
DESEABLES
CONSTRUCCIONES TRADICIONALES
Estrechas y alargadas
Poco asentadas
Balconadas
Cubiertas amplias y ventiladas
Elementos de protección solar
RENATO PERINI
EL CONFORT AMBIENTAL EN EL CLIMA TROPICAL CÁLIDO HÚMEDO
DE CATALUNYA
Premisas del Confort Ambiental
Factores de Confort: USUÁRIO
SOCIALES
FISIOTEMPORALES
FISIOLÓGICOS
PSICOLÓGICOS
Parámetros Ambientales : ESPACIO
TEMPERATURA AMBIENTE
VELOCIDAD DEL AIRE
EFECTO RADIANTE
HUMEDAD
LUMINANCIAS
etc.
TRANSMISIÓN DE CALOR
ALTA HUMEDAD
RADIACIÓN SOLAR INTENSA
Factores y Parámetros del
CONFORT TÉRMICO
RENATO PERINI
CAPACIDAD DE ABSORCIÓN DE
LOS CERRAMIENTOS
MASA Y COLOR DE LA
SUPERFÍCIE EXTERNA
DE CATALUNYA
1.3 Análisis Bioclimático
ESTRATÉGIAS DE CLIMATIZACIÓN:
1- Zona de Confort;
2- Zona de Ventilación;
3- Zona de Resfriamiento Evaporativo;
4- Zona de Masa Térmica para Resfriamiento;
5- Zona de Aire Condicionado;
5
6- Zona de Humidificación;
7- Zona de Masa Térmica y Calentamiento Solar Pasivo;
8- Zona de Calentamiento Solar Pasivo;
9- Zona de Calentamiento Artificial.
ÁBACO PSICROMÉTRICO:
Datos referentes a la ciudad de Río de Janeiro (UFSC/LABEEE)
RENATO PERINI
DE CATALUNYA
1.3 Análisis Bioclimático
ÁBACO PSICROMÉTRICO:
Datos referentes a la ciudad de Río de Janeiro (UFSC/LABEEE)
RENATO PERINI
DE CATALUNYA
2. LA ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA Y LOS EDIFICIOS DE OFICINAS EN BRASIL
ARQUITECTURA VERNACULAR BIOCLIMÁTICA
EL EDIFICIO
EL CLIMA
EL USUARIO
ARQUITECTURA DE ESTILO (modismos)
INDIFERENTE AL REGIONALISMO Y A LAS
CONDICIONES CLIMÁTICAS LOCALES
RECHAZO A LOS CONDICIONANTES BIOCLIMÁTICOS
EDIFICIOS DE OFICINAS
CONSUMIDORA DE MUCHA ENERGÍA
Í
CONCENTRADORA DE MASAS DE CALOR
GRANDE EMISORA
G
SO
DE CO2
CO
RENATO PERINI
DE CATALUNYA
La Arquitectura Modernista Brasileña
SOLUCIONES ARQUITETÓNICAS MODERNISTAS
ASPECTOS FORMALES DE CARÁCTER BIOCLIMÁTICO
Ej:
j Lamas tipo
p Brise-Soleil y celosias
PARA ALGUNOS CRÍTICOS, LA INTENCIÓN DE ESTA
ARQUITECTURA ERA SIMPLEMENTE ESTÉTICA
Antigo Ministerio de Educación,
en Río de Janeiro
BRISES-SOLEIL
Protección solar
Conforto Térmico y Visual
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DE CATALUNYA
Los edificios de la Red Sara Kubitschek
CONFORT AMBIENTAL
CULTURA LOCAL
SENTIDO HUMANO DE LA ARQUITECTURA
ESPACIOS CON PERMANENTE CONTACTO
CON EL EXTERIOR
VENTILACIÓN VERTICAL:
Galerías subterraneas
Renovación de aire
Térmica y higienica
ILUMINACIÓN NATURAL
ESTRATÉGIAS DE CONTROL AMBIENTAL:
Sheds
Cerramientos praticables
Colores claros
RENATO PERINI
DE CATALUNYA
2.3 El mercado de la construcción en Brasil
MERCADO DE LA CONSTRUCCIÓN
Arquitecturas de estilo
Soluciones pobres en valor ambiental y energético
Especulación imobiliaria
Falta de normativas reguladoras más eficazes
RENATO PERINI
Transparencia excesiva
Ausencia de elementos de protección solar
Rechazo de la ventilación natural
Ganancias térmicas
Prioridad a los sistemas artificiales de
iluminación y condicionamiento térmico
DE CATALUNYA
2.3 El mercado de la construcción en Brasil
GASTOS ENERGÉTICOS
INNECESARIOS
MERCADO DE LA CONSTRUCCIÓN
Arquitecturas de estilo
Soluciones pobres en valor ambiental y energético
Especulación imobiliaria
Falta de normativas reguladoras más eficazes
RENATO PERINI
Transparencia excesiva
Ausencia de elementos de protección solar
Rechazo de la ventilación natural
Ganancias térmicas
Prioridad a los sistemas artificiales de
iluminación y condicionamiento térmico
DE CATALUNYA
3. LA REHABILITACIÓN
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS
Nuevas construcciones + Edificaciones existentes
REHABILITAR EDIFICIOS EXISTENTES
Niveles de intervención ambiental y energética
Evaluación Ambiental de la situación existente
Colección de datos, Análisis y Evaluación
ASPECTOS TÉRMICOS
É
Familiarización con los proyectos y
mapas del sítio
ASPECTOS LUMÍNICOS
REHABILITAR EDIFICIOS EXISTENTES
Visitas ao local
ASPECTOS ACÚSTICOS
Tomada de datos:
mediciones y encuestas
Aparatos de Medición
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
Simulaciones Informáticas
Ecotect
Archisun
RENATO PERINI
Radiance
Dialux
Radit
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
Parámetros Estratégicos de Control Ambiental y Energético
DISEÑO BIOCLIMÁTICO ADECUADO
COMPORTAMIENTO AMBIENTAL Y
ENERGÉTICO DE UN EDIFÍCIO
UBICACIÓN
Ó
ORIENTACIÓN
EL ENTORNO
O O Y EL MICROCLIMA
C OC
LA FORMA
EL TRATAMIENTO DE SU ENVOLVENTE
LOS ACABADOS DEL INTERIOR, ETC.
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
PAR
RÁMETROS A
AMBIENTAL
LES
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
PARÁM
METROS AM
MBIENTALES
S
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
CONDICIIONANTES D
DE PROYECT
TO
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
COND
DICIONANTES DE PROYE
ECTO
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
C
CONDICIONA
ANTES DE P
PROYECTO
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
C
CONDICIONA
ANTES DE P
PROYECTO
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
CO
ONDICIONAN
NTES DE PROYECTO
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
CO
ONDICIONAN
NTES DE PROYECTO
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
Estratégias de Rehabilitación Ambiental y Energética: el entorno, la forma, la piel, el interior
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
Estratégias de Rehabilitación Ambiental y Energética: el entorno, la forma, la piel, el interior
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
Propuestas de Solución Ambiental y Energética
Soluciones Energéticas
Sistemas automatizados de
controle
t l ambiental:
bi t l
Aire condicionado
Alumbrado artificial
Fuentes alternativas de energía:
Reduce la dependencia
energética de la edificación al
s ministro público
suministro
Ahorro de energía
Integración
teg ac ó de los
os sistemas
s ste as
artificiales a los sistemas
pasivos
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
Soluciones Lumínico
Lumínico-Visuales
Visuales
Repisas de Luz (light shelf)
P t
Protección
ió solar
l directa
di
t
Incremento de la iluminación
natural de las zonas más
interiores
Niveles de luminancia de una
oficina (cd/m²)
Simulación lumínica creada con
el Radiance (SOSA,2004)
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
Soluciones Lumínico-Visuales
Brises-Soleil Praticables
Protección contra g
ganancias
térmicas por la radiación solar
directa
Reguladores lumínicos
Evitan el deslumbramiento
Distribución de luz natural
hacia las zonas más profundas
Lamas praticables permiten
flexibilidad y adaptación a las
condiciones exteriores
Conductos de luz natural
Proporcionan luz difusa o conducen rayos
solares atenuado a zonas internas
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
Soluciones Lumínico
Lumínico-Visuales
Visuales
Persianas Automatizadas
E it ell deslumbramiento
Evitar
d l
b
i t
Logra niveles de comodidad
visual satisfatorios
Promueven la uniformidad
lumínica del espacio
Controla la luz natural que
penetra en el ambiente interior
Superfícies claras de las superficies de los acabados y elementos transparentes de separación interior
Lámparas de uso individual
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
Soluciones Climáticas
Plantas poco profundas
privilegiando la iluminación
natural y la ventilación cruzada.
Elementos sombreadores para
control de la radiación
Persianas Fijas Reflectantes
Cuando aplicadas en cojunto
con una repisa de luz evitan
ganancias térmicas por
radiación directa sin
p
la iluminación
comprometer
natural. Pueden ser facilmente
instaladas sobre fachadas
existenes.
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
Galerías ventiladas en fachadas
Pueden ser autoportantes o
conectadas a la fachada existente
Proporcionan una zona intermedia
sombreada revestidas por vegetación,
persianas o doble acristalamiento
Vegetación en fachadas
Pueden ser autoportantes o
conectadas a la fachada existente
Modifica el microclima
Proporciona sombra y aire fresco en
el interior
Hay que tener cuidados con el
incremento de la humedad
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
Lamas o persianas practicables
Permite al usuario mayor control de las
condiciones interiores de confort
La practicabilidad de estos dispositivos
posibilita modificaciones, de acuerdo con
las condiciones exteriores
Vidrio reflectante de baja emisividad
El vidrio con caracteristicas
reflectantes
fl t t contribuye
t ib
para
la reducción de la
transmisión de calor hacia el
interior.
Refleja grande parte de la
radiación incidente
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
Aberturas opuestas, Patios y Conductos de Extracción de Aire
Double-glazed skin: piel
ventilada con doble vidrio
Ventilación cruzada y
refrigeración nocturna:
promovidas por diferencia de
temperaturas y de presión
La entrada y el movimiento de aire fresco en el
interior de una oficina son imprescindibles para
la salubilidad y el confort térmico del espacio
laboral.
- Ventilación cruzada: condicionada por la
presencia de aberturas en lados opuestos
- Efecto chimenea: promovido por la presencia
de patios o conductos de extracción aire.
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
Pantallas
Pueden
P
d actuar como:
-Dispositivo de retardo térmico, de uso
interior.
-Elemento de fachada que promueve
regulación, difusión o detención
lumínica;
-Elemento opaco exterior que actúa
como barrera contra las acciones
energéticas;
Además
Ad
á d
de favorecer
f
l
la
comodidad visual, también
pueden ayudar a disminuir las
ganancias de calor por las
fachadas
Crea una capa de aire aislante
que retarda el flujo de energía
térmica hacia el interior de la
edificación.
El
Elemento-barrera:
t b
un edificio,
difi i un muro, árboles,
áb l
etc
t
RENATO PERINI
LA REHABILITACIÓN
DE CATALUNYA
4. CONSIDERACIONES FINALES
SITUACIÓN AMBIENTAL Y
ENERGÉTICA MUNDIAL
REHABILITACIONES DE
EDIFICIOS
SATISFACIÓN DEL USUARIO
REDUCCIÓN DE LOS
IMPACTOS
C OS CAUSADOS
C S OS PELAS
S
ACTIVIDADES DEL HOMBRE
CALIDAD DE LAS
EDIFICACIONES
UN CAMPO EXTENSO DE
POSIBILIDADES
OS
S DE
INTERVENCIÓN
CONFORT AMBIENTAL
INTERIOR
EFICIENCIA ENERGÉTICA
ESTABLECIMIENTO DE
NORMATIVAS MÁS RÍGIDAS,
PRINCIPALMENTE SOBRE LA
EFICIENCIA ENERGÉTICA EN
LAS CONSTRUCCIONES
INCORPORACIÓN DE LOS
CONCEPTOS DEL
BLIOCLIMATISMO Y DE LA
SOSTENIBILIDAD EN LA
ARQUITECTURA
RENATO PERINI
ESTRATÉGIAS DE DISEÑO
BIOCLIMÁTICO
+
SOLUCIONES NATURALES DE
CONTROL AMBIENTAL Y DE
EFICIENCIA ENERGÉTICA
APLICADAS
C
S A EDIFÍCIOS
C OS
EXISTENTES
CLIMAS CÁLIDOS HÚMEDOS:
ENFOQUE PRINCIPAL EN LA
PROTECCIÓN SOLAR Y EN EL
MOVIMIENTO DEL AIRE
CONSIDERACIONES FINALES

TESIS DEL MASTER “ARQUITECTURA, ENERGÍA Y

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