Biosinergia aplicada
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biosinergia BIO
SINERGIA
VIDA
Energas que trabajan juntas
Relacin especie viva con su
medio ambiente
experimentacin OBSERVACIN
(INTUICIN) (INTELECTO)
investigacin
arquitectura entorno
usuario ambiente
El resultado de la observacin depende
de la influencia del observador
Emitimos y recibimos hacia y desde el ambiente
-
INFLUENCIA EN EL
OBSERVADOR
SU EXPERIENCIA VITAL EN EL AMBIENTE
CIRCUNDANTE
ESTA INFORMACIN ES
RECIBIDA Y ALMACENADA EN
LA MEMORIA CELULAR
(EL CUERPO HUMANO EST CONFORMADO EN MAS DE UN 70%
DE AGUA)
PROPIEDADES FUNDAMENTALES
1.-ALMACENAR INFORMACIN
2.-REFLEJAR INFORMACIN
3.-VEHICULIZAR Y SOSTENER LA INFORMACIN
4.-UNIR
EL DISEADOR POSEE ESTA MEMORIA
CELULAR Y DEBE SER COMUNICADOR DE LAS
PROPIEDADES FUNDAMENTALES DEL
ENTORNO
INTRPRETE
-
(ORDEN Y DESORDEN DE LOS SISTEMAS
VIVIENTES)
TOMO
FUERZAS DINMICAS
FUERZAS ESTTICAS
ORDEN INTANGIBLE
(espacio construido)
Factor bioclimtico
ORDEN TANGIBLE
(orden material)
INTEGRIDAD DEL TOMO
-
Orden intangible
Equilibrio habitable
Carcter bioclimtico del espacio construido
ARQUITECTURA Y
ENERGA NATURAL
Sistemas especiales de control ambiental
Climticos, lumnicos y acsticos
-
Orden tangible
ORDEN MATERIAL
EQUILIBRIO VISUAL POR LA COMPATIBILIDAD DE
LOS MATERIALES
HABITAT ORGNICO
BIOARQUITECTURA
SISTEMAS DE ADAPTACION AL
MEDIO AMBIENTESISTEMAS CONSTRUCTIVOS
ALTERNATIVOS
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1.-sistemas de climatizacin natural
Mejorar el comportamiento climtico del edificio
fenmenos
-Radiantes
-trmico
-movimiento del aire
Tambin se les llama sistemas pasivos por no utilizar ninguna fuente de energa artificial
a.-sistemas captadores
b.-sistemas de inercia trmica
c.-sistemas de ventilacin
d.-sistemas protectores
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a.-sistemas captadores
Su funcin es captar la energa de la radiacin solar y transferirla al interior de la edificacin en forma de calor
Caractersticas principales
Rendimiento a la captacin (r) Factor de retardo (f)
R= relacin entre la energa que penetra
en el ambiente interior y la energa radiante
incidente
f= uniformidad en el tiempo de la
penetracin de la energa en un ciclo de
24h
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a.1-sistemas captadores directos
La energa radiante penetra directamente en el interior de la edificacin
-ventanas
-lucernarios
-cubiertas transparentes
La onda corta de radiacin penetra y es
absorbida por las superficies interiores
calentndolas
Se genera una masa trmica interior que
reduce las oscilaciones de la
temperatura del aire, estabilizndola.
r= 0,55 f=0
(La energa trmica acumulada cede al ambiente con retardo y amortiguacin por la conveccin de la onda larga)
Se recomienda el aislamiento mvil para mejorar el comportamiento climtico nocturno del edificio
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a.2-sistemas captadores semi-directos
Entre el ambiente interior y exterior aparece un espacio que capta la energa solar invernader
oDebe tener alta capacidad para
captar radiacin
La gran variacin temporal de las temperaturas permite que en ciertos momentos su nivel sea mas alto que el interior y se transfiera el calor voluntariamente por conveccin mediante una abertura / si los valores son menores al interior se pueden transferir por conduccin mediante un muro r= 0,18
f=0,4
Lo cual permite oscilaciones de
temperatura muy acentuadas
Sus condiciones trmicas medias
pueden ser mayores que las
del exterior
Esta es absorbida por el invernadero convirtindose en
calor, lo que permite cederla al ambiente
interior por conveccin o por
conduccin
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a.3-sistemas captadores indirectosLa captacin se hace mediante un elemento acumulador o almacenador de energa durante un perodo de tiempo para hacer posteriormente la transferencia al ambiente interior
La radiacin puede captarse por un vidrio y luego acumulada en un elemento opaco de gran capacidad trmica (que
suba su temperatura rpidamente)
r= 0,18 f=1,05
Este elemento opaco cede el calor al ambiente interior por radiacin de onda larga y por conveccin superficial. Durante el proceso se produce un retardo y una amortiguacin de la oscilacin de temperatura.
La prdida de energa se reduce con aislamientos mviles y vidrios
dobles
Utilizacin de muro para captacin
Captacin por cubierta de agua
r= 0,12 f=1
-
Captacin por depsito de agua inferior
Debe estar orientado hacia el sur.
Pueden usarse piedras con gran capacidad trmica
r= 0,22 f=0,95
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B-sistemas de inercia trmica
Componentes del edificio que incrementan su masa respecto a la masa constructiva inicial
Las masas de volumen considerable actan mejor en los ciclos de larga duracin, ya que la transferencia de calor tarda ms
en atravesar toda la masa
Su funcionamiento mejoran las
oscilaciones de la temperatura exterior
del edificio
Se caracterizan por su masa trmica til
La inercia es la capacidad de retener
calor por parte del edificio en un ciclo completo (diario, semanal o anual)
-Sis. Inercia subterrneos
-sis. Inercia interior
-sis. Inercia en cubiertas
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B.1 -sistemas de inercia subterrneos
Es el resultado de enterrar total o parcialmente el edificio
Las masas de tierra poseen gran inercia trmica por lo que el interior del edificio queda en contacto con
temperaturas prcticamente constantes independientemente de
las variaciones exteriores
Sistemas adecuados en climas extremadamente ridos, siempre
y cuando el terreno permita la excavacin
Es de tener en cuenta que al enterrar el edificio las masas gruesas de tierra
quedan limitadas y por lo tanto el ciclo anual de retencin de calor
Las soluciones excavadas permiten un mejor manejo y aprovechamiento de los
gruesos de tierra.
Grueso til para temperaturas en ciclos diarios son de 20-30 cm y en ciclos semanales de 60 cm 1,5 mts. Para ciclos anuales (invierno-verano) los gruesos varan de 6 a 12 mts.
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B.2 -sistemas de inercia interior
Sistemas de gran capacidad trmica situados en el interior del edificio
Amortiguan oscilaciones interiores de temperatura producidos por irregularidades de ganancias y
prdidas de energa.
Los materiales slidos se deben repartir en superficies poco
gruesas para mejorar su rendimiento en ciclos cortos dia-
noche
Pueden ser materiales de construccin pesados o recipientes con agua
manteniendo un contacto trmico hacia el interior
Se deben situar las masas trmicas en las zonas del edificio donde el
intercambio energtico sea ms grande (normalmente cercano a las superficies
vidriadas)
Si se utilizan materiales slidos la eficiencia es mayor para masas trmicas unitarias de ms de 80 kcal/C m3 habitable.
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B.3 -sistemas de inercia en cubiertas
Son cubiertas con gran capacidad de acumulacin trmica
Amortiguan el efecto interior de las oscilaciones energticas en el lugar
ms importante del edificio con respecto al sol: la cubierta
Se recomienda el aislamiento mvil exterior para controlar las prdidas nocturnas en invierno y
las ganancias en verano
Se pueden utilizar recipientes o bolsas de agua colocadas sobre la cubierta
generando una cubierta-estanque.
Tambin se pueden utilizar materiales slidos de alto peso especfico.
En ambos casos se debe asegurar una transmisin eficiente entre la masa acumuladora y el ambiente interior
Los dos sistemas tienen mucha eficiencia para masas trmicas unitarias de mas de 50 kcal/C m3 en el ciclo dia-noche. Se recomiendan unos 20 cm a 30 cm de material slido
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C-sistemas de ventilacin y tratamiento de aire
Son componentes que cumplen dos funciones: favorecer el paso de aire por el interior para renovar su consumo y adems estabilizar la temperatura y humedad. En muchos casos dos o mas
sistemas diferentes pueden trabajar conjuntamente y favorecerse mutuamente.
El movimiento de aire en el interior produce un efecto de refrigeracin por su velocidad
relativa al cuerpo humano incrementando el confort
trmico en verano
es posible de igual forma tratar el aire
antes de introducirlo al edificio
Se puede precalentar el aire en invierno, humedecerlo en climas secos y
enfriarlos en climas clidos
-Sistemas Generadores de movimiento de aire
-sistemas De tratamiento del aire
-
c.1 -sistemas generadores de movimiento de aire
Son los componentes que fuerzan el paso del aire y por lo tanto su
movimiento por el interior del mismo
Su caracterstica principal es manejar el caudal de aire que dejan
salir o entrar al edificio
la ventilacin cruzada consiste en favorecer el movimiento de aire de un espacio o de una sucesin de espacios asociados mediante la
colocacin de aberturas opuestas.
Es aconsejable en climas clidos hmedos y tambin en climas
templados en verano. Las aberturas deben estar expuestas a
la direccin de los vientos. Los valores tpicos son de 8 a 20 rh.
Se valora a partir de las renovaciones horarias (rh) teniendo en cuenta la
velocidad de esa renovacin en metros por segundo (vi) .
Las renovaciones horarias se calculan en metros cbicos por hora y por metro
cbico de volumen habitable
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sistemas extraccin de aire por chimenea Extraccin mediante abertura en la
parte superior de la edificacin
Se conecta a un conducto de extraccin vertical. La diferencia
entre la densidad del aire en funcin de la temperatura hace
que el aire caliente (menos denso) salga por esa abertura
Cabe resaltar que la ventilacin que genera este sistema no es muy alta ya que
la rh no supera valores entre 4 y 6 rh.
Si la temperatura exterior es alta no se genera una buena extraccin por la chimenea. Debe existir una diferencia de temperatura entre el ambiente interior
y el exterior
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sistemas extraccin por cmara solarConsiste en calentar el aire que
hay dentro de una cmara con un captador de color oscuro protegido
por una cubierta de cristal
Al calentarse el aire y disminuir su densidad, se produce un efecto de succin en las aberturas inferiores
que estn en contacto con el ambiente interior y por lo tanto una extraccin del aire interior hacia el
exterior.Estas cmaras se orientan siempre
hacia la mxima radiacin solar
Acostumbran a dar valores rh no muy altos, entre 5 y 10 volmenes por hora, pero tienen
una ventaja importante ya que se puede combinar con sistemas de tratamiento de aire.
Es ms efectivo con mayor radiacin solar
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Aspiracin esttica
Son aspiradores que producen depresin en el aire interior mediante la succin del mismo por un dispositivo esttico situado
en la cubierta.
De igual forma esta succin debe asegurarse mediante una entrada de aire
en la parte inferior del circuito.
Los caudales de renovacin horaria (rh) pueden alcanzar valores superiores a los 10
volmenes por hora
Pueden utilizarse en climas templados y clidos para favorecer
la refrigeracin, con orientacin hacia vientos constantes.
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Entrada de aire por torre de viento
Se inyecta aire al ambiente interior mediante una torre que se eleva hasta una altura no menor de dos tercios de la
altura de piso.
Se trata de crear movimiento de aire hacia el interior del edificio, es
decir, inyectar aire renovado.
Se debe llevar el aire por conductos hasta la parte baja
del edificio
Si la direccin del viento es constante la abertura es nica. Si la orientacin de los vientos vara, se deben combinar distintas aberturas a distintas alturas.
Se pueden lograr renovaciones horarias entre los 3 y 6 volmenes. Se pueden trabajar simultneamente con tratamiento de aire
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c.2 -sistemas de tratamiento de aire
Son los componentes del edificio que permiten que el caudal de aire entrante se ponga en contacto con superficies
que generen una renovacin del mismo.
Producen cambios rpidos en la temperatura y humedad del
ambiente interior. Son apropiados para climas clidos secos y su buen funcionamiento depende
bsicamente de la relacin existente entre la superficie de
agua y el volumen de aire tratado.
Puede combinarse con sistemas de inercia de terreno para mejorar
su funcionamiento.
Usualmente se utilizan los que favorecen la evaporacin del aire durante un
circuito: refrigeracin evaporativa
Un lquido al evaporarse, roba energa del aire con el que est en contacto,
aumentando su contenido de vapor de agua y por consiguiente de oxgeno.
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Tratamiento de aire por torre evaporativa
Este aire fro, y por lo tanto ms pesado, tiende a caer,,
renovando y refrigerando el ambiente interior del edificio.
Luego al calentarse sube y sale por una abertura lateral en la parte alta del espacio interior.
Produce impulsin de aire hacia el interior. El mismo se enfra por la evaporacin del agua en la torre
mediante la humedad en sus paredes
Se debe llevar el aire por conductos hasta la parte baja
del edificio
Este sistema debe complementarse con otros sistemas de extraccin que fuercen el paso del aire por las paredes de la torre.
El volumen de la torre debe ser relativo al volumen del espacio a refrigerar..
Se recomiendan en climas clidos secos
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Sistema evaporativo en un patio
En este sistema actan distintos fenmenos en
simultneo, complicando el control de los efectos generados por esos
fenmenos.
Consiste en crear un espacio abierto dentro del volumen generando un microclima
especfico, actuando como filtro entre las condiciones exteriores e interiores.
Acta sobre la temperatura del aire por efecto evaporativo y tambin puede actuar protegiendo el microclima de la radiacin solar. Funciona para diversos climas y se
puede complementar con vegetacin
Este sistema no solo acta sobre las condiciones trmicas, sino que
tambin tiene implicaciones lumnicas y acsticas.
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Ventilacin con conductos subterrneos
Los conductos situados a gran profundidad (entre 6 y 12 mts segn el
tipo de terreno) pueden llegar a encontrar una masa trmica que est a temperatura prcticamente constante durante un perodo anual, ya que la
temperatura del terreno en verano es ms fra que el aire exterior y en invierno pasa todo lo contrario
Este sistema aprovecha la inercia del terreno para suministrar aire fro en
temporadas clidas, mediante el contacto del aire con el terreno por los conductos.
Consiste en favorecer la entrada de aire que proviene de un
conjunto de conductos enterrados
Es adecuado en climas con grandes oscilaciones trmicas.
El rendimiento del sistema puede mejorar si el terreno esta mojado
Como del calor del aire a la tierra es lenta
se deben usar conductos largos para
obtener resultados favorables