Portafolio Acondicionamiento Ambiental I by Eleazar Vitancio

PORTAFOLIO 2020 - 0

ELEAZAR VITANCIO 20182070

CURSO: Acondicionamiento Ambiental I PROFESORA: Ofelia Vera

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LISTA DE CONTENIDOS

TR 01: Ficha bioclimática Moquegua

TR 02: El sol como herramienta de diseño Moquegua 08 TR 03: Diseño y acondicionamiento ambiental pasivo Chachapoyas

Conclusiones del curso

Información del curso

TR 01

FICHA BIOCLIMÁTICA MOQUEGUA

Introducción Una ficha bioclimática es un compendio de información relacionada al clima de una zona determinada. Muestra las condiciones de un contexto , lo que ayuda en el diseño y planteamiento de soluciones coherentes con el entorno. Para este trabajo se hizo en un análisis bioclimático de una ciudad del Perú, en este caso Moquegua, que involucraba la construcción de gráficos y recomendaciones para las edificaciones de dicha ciudad, con el objetivo de saber desarrollar e interpretar una ficha bioclimática para comprender la importancia del clima en el diseño de edificios y en la planificación urbana. Clasificación y tabla climática

Para reconocer el clima de Moquegua se usó el mapa de clasificación climatológica de SENAMHI, en el que a partir de un código se dedujó que la ciudad tenía un clima templado con relativa humedad. Estos códigos se basaban en el método Thornthwaite de evotranspiración potencial. Luego, para la clasificación por zona climática, se usó un mapa del Ministerio de Vivienda, en el que clasificaba a Moquegua como zona III, es decir,interandino bajo. Las normales climatológicas, que incluían temperaturas promedio, porcentajes de humedad, precipitaciones y vientos, ayudaron a determinar los meses más fríos y cálidos de la ciudad, datos necesarios para reconocer el peor de los casos y plantear soluciones para adecuar las edificaciones.

Rosa de vientos Son gráficos que muestran la intensidad, dirección y frecuencia de los vientos. Para elaborarlos se escoge el viento más intenso del año, se aproxima por exceso y se crean círculos concéntricos, según sean necesarios, hasta llegar a ese máximo. La velocidad se expresa en m/s, las líneas de más espesor correspenden a los vientos más frecuentes, y las más largas a los vientos más veloces. Se realizaron rosas de viento por cada mes del año, para encontrar las diferencias que hay entre los meses y para poder hacer una rosa que resuma los datos de todo el año. Se concluyó que el viento más frecuente provenía del suroeste, pero que el más veloz provenía del sur. Estos datos sirvieron para decidir la orientación de las fachadas, y que estuvieran en contra del viento para que no se perdiera el calor de la tarde.

Gráfico ombrotérmico o de Gaussen Es un diagrama que permite identificar el periodo seco en el año. Para hacerlo, en el lado derecho del eje vertical se colocan las temperaturas promedio y del otro lado el doble de las temperaturas, que corresponderían a las precipitaciones. En el eje horizontal, se colocan los meses del año. Así, se encontró que Moquegua es una ciudad con deficiencia de lluvias en todo el año, con un ligero incremento en los meses de verano. Esto hace que los techos sean ligeramente inclinados para evacuar el agua de las lloviznas de verano. Cuadros de confort: Givoni y Olgyay Son diagramas que indican el confort térmico de la población respecto a las condiciones del entorno. El gráfico de Olgyay hace mayor énfasis en el confort de la población local, en cambio el gráfico de Givoni establece una zona de bienestar para cualquier persona. Ambos se basan en el ábaco psicométrico, gráfico que expresa la temperratura y su relación con los porcentajes de humedad. Estos gráficos además expresan gráficamente el tipo de clima de un lugar, las diferencias que existen entre estaciones, la oscilación térmica entre el día y la noche y las variaciones de temperatura y humedad en un día típico. Para encontrar los puntos se consideran las temperaturas máximas con los porcentajes de humedad mínimas, y las temperaturas mínimas con la humedad máxima, esto debido a que son tomados a la misma hora. Entonces se encontró que el clima de Moquegua es moderado con relativa humedad, con una diferencia entre el clima de verano e invierno (menos temperatura y humedad), de mucha amplitud térmica en todo el año. La población local se encuentra en confort desde las primeras horas de la mañana hasta el mediodía, en cambio la población mundial lo encontraría confortable durante todas las horas de sol.

Gráfico solar

La proyección solar es una representación bidimensional de la trayectoria del sol. Para la ficha se hizo una proyección polar esférica, es decir, una proyección de la bóveda celeste en un plano horizontal, en el que las últimas horas de sol no se ven con claridad por su cercanía. Primero, se realizó la vista lateral, con la latitud de Moquegua se trazó el recorrido del equinoccio. A partir de esta línea se hicieron paralelas a 23.5° para los solsticios, 20° y 11,5° para los meses restantes. Finalmente para el cálculo de las horas se dividió un cuarto de círculo en 15° y se proyectaron sobre las recorridos de todo el año. Para la vista superior se trasladaron las horas y se unieron de forma elíptica. Este gráfico fue de utilidad al momento de encontrar la posición de sol en un momento determinado, para calcular aleros y protecciones y las diferencias de horas de sol a lo largo de todo el año.

Conclusión La ficha bioclimática permitió conocer más sobre el contexto de Moquegua y como ayudaban para el diseño de una edificicación acorde con su entorno. Los gráficos permiten una explicación más didáctica y contienen datos de utilidad de la situación climática de la ciudad a lo largo del año, lo que permite reconocer el peor de los casos, el objetivo de la construcción y las fechas más cálidas y frías. La arquitectura vernácula del Moquegua (los mojinetes) fue la base para el planteo de recomendaciones, además de la vegetación de la zona y la trama de la ciudad, para proponer barreras naturales y calles estrechas. Algunos aspectos que se pudieron mejorar fueron: una mejor expresión gráfica para facilitar la comprensión de las recomendaciones y reducir los textos, y considerar el interior del edificio en lo que respecta a compartición, proporción y color para contribuir al confort térmico frente a los agentes externos.

TR 02

EL SOL COMO HERRAMIENTA DE DISEÑO

Introducción Las proyecciones solares permiten identificar la posición del Sol en cualquier momento del año, lo que permite que el edificio pueda aprovechar la luz y el calor según su orientación, las aberturas que tenga y su posición respecto a otras edificaciones. Para este trabajo se desarrolló la sombra de un volumen en un día, a lo largo del año y el ingreso de la luz solar por una ventana mediante ábacos de sombra, proyecciones gnomónicas y puntos interiores, para demostrar la influencia del recorrido solar en la arquitectura. Ábaco de sombras

Permite reconocer las sombras arrojadas en una fecha determinada. Primero, se empezó con las sombras de un volumen en el mes de enero a la 1 de la tarde en Moquegua. Esta sombra se desarrolló en la proyección ortogonal hecha anteriormente. Se colocó la planta del volumen en la vista superior y luego se proyectó a la vista lateral, luego se trazó una línea desde la posición del sol en la fecha solicitada hasta el centro, a partir de esta línea se trazaron paralelas y en la vista lateral se repitió el proceso para hallar el límite de las sombras. Para el ábaco de fugas se repitió el proceso en cada una de las horas de sol; las sombras más intensas son las producidas al mediodía debido a que el sol está en su máxima altura y la radiación es más perpendicular. Ayuda a reconocer la incidencia solar en cada una de las fachadas de una edificación.

Proyección gnomónica

La proyección gnomónica muestra la incidencia solar sobre las superficies del edificio y la sombra que arroja el volumen sobre el entorno. Se desarrolla sobre la proyección ortogonal. Para construirlo se coloca el gnomón (1/5 del radio de la proyección) en el centro y se comienza por las sombras del solsticio de invierno. Para hallar los puntos se marcan las intersecciones entre la vista lateral y la superior , luego se unen y se repite el proceso para el resto de meses. Para facilitar el proceso, se puede hallar un punto P con la intersección de las horas identificadas con el norte celeste. Es importante indicar la altura del gnomón. Esta proyección nos sirvió para el arrojo de sombras de la maqueta, se alineo el norte y se movió la base según la fecha y hora a analizar. La proyección gnomónica dió una idea aproximada de hora y fecha según el recorrido solar.

Punto interior Primero, se hizo una proyección equidistante, para mejorar la visibilidad del recorrido solar en los ángulos bajos, necesarios para el punto interior. Para el punto interior se necesitan las plantas y cortes donde se muestre la posición del punto a analizar (punto P), a partir de estos se deducen los ángulos de obstrucción y se trasladan al ábaco de fugas para delimitar la ventana. Luego se identificaron los ángulos de las aristas de los edificios visibles por la ventana para ver la obstrucción que producirían. Finalmente se alinean el norte del ábaco de fugas con el norte de los planos y se resalta el recorrido solar que cae directamente por la ventana; una tabla adjunta muestra las horas en la que incide el sol en el punto P.

Punto exterior Sigue el mismo procedimiento que con el punto interior, pero tiene una mayor complejidad en la medida de los ángulos (360°) y su dispersión. A partir de una línea base se miden los ángulos acimutales y según la vista lateral se comienza a dibujar lo más cercano al punto, el proceso se repite hasta completar con los otros edificios. Finalmente se valora el recorrido solar directo y en una tabla se colocan las horas de sol que incidirán en el punto.

Conclusión En este trabajo se aprendió la importancia del recorrido solar en el desarrollo de edificaciones, así como su posición respecto a otros. El arrojo de sombras es una condicionante para la orientación de fachadas, el desarrollo de ventanas y patios. Mediante la proyección gnomónica se puede calcular la incidencia solar en una fachada y según los puntos interiores y exteriores, la incidencia de un punto en específico para la creación de aleros u otras protecciones. El sol, con las correctas condiciones en el edificio, es una herramienta que permite reducir el uso de calefactores o luz eléctrica. 11

TR 03

DISEÑO Y ACONDICIONAMIENTO AMBIENTAL PASIVO

Introducción En este trabajo se desarrolló un prototipo de vivienda bioclimática para un lote de 6 m de fachada y 20 m de largo con el objetivo de aplicar los elementos bioclimáticos de climatización natural (radiación, ventilación, iluminación y confort térmico) y criterios de diseño bioclimáticos, así como justificar cada uno de los elementos diseñados mediante los gráficos climáticos. En este trabajo se aplicó todo lo aprendido, sin descuidar las relaciones espaciales,las estructuras y materiales. Chachapoyas: análisis bioclimático

El clima de Chachapoyas es frío y húmedo, con lluvias excepto en invierno. El viento más frecuente proviene del noroeste y el más veloz del noreste, además recibe una radiación casi perpendicular. Según los gráficos de Givoni y Olgyay, la población siente frío en las noches y se siente en confort en las horas de sol, por lo que concluimos que el objetivo principal de la vivienda era captar el calor de la tarde, conservarlo y liberarlo en las noches; y como objetivo secundario ventilar los ambientes sociales para reducir los porcentajes de humedad. La arquitectura vernácula del lugar nos ayudó en el planteamiento de estrategias de diseño. En este se usó como referente la casona Monsante, Patrimonio Cultural de la Nación, que usó materiales del lugar y cuenta con un patio central por el que los ambientes se iluminan y ventilan.

Plan maestro

El terreno era medianero en una manzana de 5 lotes de largo y 2 de ancho, y al ser el objetivo de la vivienda captar calor, se decidió orientar la fachada hacia el oeste, para aprovechar el sol en todas sus horas; además de que los vientos del noroeste y noreste no lleguen directamente a la vivienda y se lleven el calor. Para las saber las sombras arrojadas de los casas contiguas se hicieron ábacos de sombras de los solsticios en el peor de los casos (9 m de altura), además de calcular la zona de calma producida por la sombra de viento. Estos datos nos permitieron calcular la posición de los patios, y para confirmarlos se hizo un punto exterior, en el que se hallaron las horas que recibirían radiación directa en el año. Finalmente los datos anteriores también sirvieron para calcular la separación entre manzanas y la distancia de la calle. Se propuso una distancia de 18 m en el que se incluían veredas amplias con retiros, dos carriles, rejillas para las precipitaciones y una berma que incluía un molle que producía sombra y poca evapotranspiración. La distancia amplia permitiría que los vientos ingresen débilmente a las viviendas y que las sombras no obstruyan la radiación solar.

Solsticio de verano

Solsticio de invierno

Toma de partido: Estrategias y organigrama En el análisis anterior se recomendaba usar tejas y madera en techos inclinados, además de aberturas protegidas. A estas recomendaciones se añadieron la creación de patios interiores secos para captar el calor y reducir la humedad, usar materiales que reflejen el calor y ventilar los espacios de forma selectiva, creando obstrucciones para provocar zonas de calma. El peor de los casos encontrado fue el 21 de marzo a las 2 p.m. por el alto porcentaje de humedad y el calor. Con estas ideas se comenzó una distribución de los espacios sociales en la primera planta y los privados en la segunda.

Primer nivel

Segundo nivel

Corte

Plantas, cortes y elevaciones

En el primer nivel, se decidió colocar los espacios sociales y que se encuentren contiguos a la cocina para conservar el calor. Una esclusa permite que el calor no escape al exterior, la sala y el comedor reciben iluminación y ventilación tanto de la fachada como del primer patio interior. Las zonas húmedas como el medio baño y la lavandería se ventilan directamente por los patios para no aumentar el porcentaje de humedad. La cocina ventila directamente hacia el patio de atrás. El tendal está cubierto por un techo para las ocasiones de lluvia. La sala es solamente de un piso para permitir que el sol y el viento entren a los ambientes del segundo nivel.

En el segundo nivel se encuentran los dormitorios, las paredes están hechas con muros trombe para conservar el calor. Para inducir la ventilación transversal , se crearon balcones que producirían zonas de calma para la expulsión del aire. Dos de las habitaciones reciben iluminación directa por la fachada y una habitación tiene una ventana elevada para captar el calor de la tarde. En el corredor existe una celosía que, por efecto Venturi, incrementa la velocidad del viento y ayuda en la renovación del aire.

Iluminación: puntos interiores y FLD Los puntos interiores ayudaron a reconocer los momentos en los que la radiación sería directa en los ambientes. Para este caso, se tomaron puntos en la sala y la habitación principal debido a las ventanas que tienen en la fachada, y se concluyó que no presentarían incomodidad a los residentes. Como complemento, el factor de luz diurna es un porcentaje que mide la iluminación interior y su relación con el exterior. Se realizó el FLD de la habitación principal y se comprobó que cumplía con los valores recomendados.

Materialidad: Transmitancia térmica La transmitancia térmica es el flujo de calor que pasa de una cara a otra en un metro cuadrado del material con ambas caras a diferentes grados de temperatura. Se analizaron las transmitancias de los techos, pisos, muros convencionales y muros trombe para comprobar si cumplían con la normativa y si se garantizaba la conservación de calor en los ambientes. Materiales como el eucalipto y lana de vidrio ofrecían resistencia térmica, y junto con la cámara de aire de los muros trombe, los ladrillos y morteros estas propiedades se maximizaban. Todos los paquetes de materiales cumplían con la normativa, aunque se hubiera podido permitir un poco más de transmitancia al cambiar por algunos materiales por otros más ligeros.

Conclusión Algunos aspectos como el porcentaje de pendiente de los techos, los ángulos de incidencia de los vientos y la ventilación del baño fueron tomados superficialmente por lo que existen complicaciones en algunas partes de la casa. Este ejercicio sirvió como aplicación de todos los aspectos aprendidos en el curso y como condicionan el diseño de una edificación. Desde el recorrido solar, la dirección de los vientos hasta las temperaturas y porcentajes de humedad son datos necesarios para garantizar el confort térmico en una vivienda y así contribuir al uso de menos sistemas mecánicos de climatización.

Vistas del proyecto

CONCLUSIÓN

El curso de Acondicionamiento Ambiental I presentó conceptos básicos del clima, sus elementos y factores, y como la arquitectura bioclimática usa estos datos como herramientas para lograr el confort térmico. Permite adaptar un edificio a problemas del entorno y aprovecharlos en favor de la arquitectura. La iluminación, las temperaturas, la humedad, el viento y la acústica son condicionantes para la creación de mecanismos pasivos que corresponden a las necesidades térmicas de los personas respecto a su entorno. Un diseño arquitectónico que se integra al medio ambiente tiene en cuenta muchas variables que mediante la representación de gráficos como los cuadros de confort, las rosas de viento, los gráficos ombrotérmicos y proyecciones solares, recopilan las condiciones de temperatura, viento, precipitación, humedad y posición de sol a lo largo del año de forma dinámica, y presenta el peor de los casos en el que los arquitectos deben plantear soluciones para mantener el confort térmico. Es frecuente que al momento de diseñar, se consideran aspectos como la estética, las relaciones espaciales o el paisajismo y se deja de lado el clima y las condiciones del entorno, al ser reemplazado por los sistemas mecánicos de climatización, lo que genera edificios genéricos que no prestan atención a la arquitectura vernácula del lugar que aprovechaba esas condiciones para producir un estilo propio. Es necesario entonces considerar los factores y elementos del clima como una guía para la arquitectura contemporánea y usar los sistemas mecánicos únicamente cuando las condiciones naturales no garanticen el confort de las personas. Una correcta orientación al sol y a las corrientes de viento reduciría el consumo eléctrico de los equipos mecánicos (calefacción, aire acondicionado, ventilación, luces ,etc), además de brindar mayor bienestar a las personas. La incorporación de sistemas captadores, de ventilación y de tratamiento del aire pueden reemplazar o complementar a los sistemas mecánicos. Por ejemplo, en Lima, una vivienda podría incluir una cámara solar para expulsar el aire, en Cuzco se podrían desarrollar patios húmedos para contrarrestar la alta oscilación térmica, o en Iquitos techos amplios que garanticen una ventilación cruzada que reduzca el calor y la humedad. Los numerosos climas del país presentan condiciones que podemos aprovechar para diseñar edificios con estilos propios, que mezclan la modernidad con las ideas tradicionales de la arquitectura vernácula para lograr el confort térmico, sin descuidar la estética propia de la arquitectura. Finalmente, la acústica añade un condicionante más: el confort acústico, un aspecto importante para estos días en los que la exposición a ruidos perjudiciales es más frecuente. Es nuestro objetivo brindar edificios prácticos y saludables frente a la contaminación acústica. Elementos como las esclusas, las fachadas aislantes, las paredes insonorizadas y el aislamiento de techos, son ideales para el control de ruidos. En síntesis, la arquitectura bioclimática es uno de los medios por los que podemos contribuir en la reducción del impacto ambiental, al aprovechar los recursos y condiciones del entorno para el diseño de edificaciones capaces de resistir las diferentes variables meteorológicas y garantizar el bienestar térmico de las personas.

INFORMACIÓN DEL CURSO Nombre del curso: Acondicionamiento Ambiental I Sección: 521 Nombre del profesor: Ofelia Giannina Vera Piazzini Sumilla del curso: Acondicionamiento Ambiental I es una asignatura teórico-práctica donde se desarrollan los principales conceptos de uso de sistemas naturales (iluminación, ventilación, etc.) de acondicionamiento del espacio arquitectónico para garantizar el confort ambiental.

Objetivo general: Desarrollar en el alumno las capacidades y competencias necesarias para conocer, entender y aplicar conceptos y estrategias de diseño ambiental pasivo en proyectos arquitectónicos.

Objetivos específicos: 1. Comprender la importancia de realizar un análisis climático previo a la etapa de diseño con el fin de plantear una propuesta arquitectónica adecuada y coherente con el entorno y el medio ambiente. 2. Conocer y aplicar los conceptos y estrategias de diseño pasivo asociados al confort térmico, lumínico y acústico comprendiendo su importancia en el planteamiento de un proyecto arquitectónico en los diversos climas del Perú y del mundo. 3. Desarrollar un enfoque crítico y reflexivo del diseño arquitectónico que integre aspectos de entorno, clima y materiales de construcción con el fin de satisfacer las necesidades de confort de los usuarios.

ELEAZAR VITANCIO PROGRAMAS

Office 2019 Autocad 2019 Revit 2019 Adobe Photoshop Adobe Illustrator Sketchup Pro

IDIOMAS

Español (lengua materna) Inglés (nivel C1)

EDUCACIÓN

Primaria - Secundaria Colegio Adventista José Pardo (2007 - 2017) Pregrado Universidad de Lima (2018 - actualidad)

INTERESES

Dibujar y pintar, acuarela en tiempos libres Historia y los viajes, aprender de cada lugar Música y lectura, piano y violín

20182070 Estudiante de la carrera de Arquitectura en la Universidad de Lima que cursa el quinto ciclo. Nacido en Cuzco, desde pequeño le gustó la arquitectura inspirado en su ciudad. Detallista y organizado, líder que disfruta el trabajo en equipo. Dispuesto a mejorar, responsable y disciplinado que busca ayudar a los demás y aprender de sus diferentes ideas.

CONTACTO 20182070@aloe.ulima.edu.pe

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