GENERACION DE VIENTO DE MANERA NATURAL MOYOBAMBA
ACONDICIONAMIENTO AMBIENTAL II Profesores: María Guevara Lactayo Jorge Luis Muente Torres Integrante: Enrique Mogrovejo Valencia
“La respuesta está soplando en el viento” Bob Dylan
PROBLEMA GENERAL ¿Cómo resolver la oscilación inestable de la temperatura durante el día, en la que la diferencia entre el día y la noche se encuentra sobre los 11º C en los meses de Agosto y Septiembre? Zona de Confort
¿Cómo controlo el viento desfavorable que provoca una gran disminución de la temperatura en las mínimas? ¿Cómo aprovechar los vientos para controlar la radiación intensa en los meses de Junio, Julio y Agosto, que aumenta la temperatura en las máximas?
grados centigrados
PROBLEMAS ESPECIFICOS
Mayores Oscilaciones diarias
35 30
Meses de Mayor Humedad
25 20 15 10 5 0
ENE.
FEB.
MAR.
ABR.
JUN.
JUL.
AGO.
SET.
OCT.
NOV
m eses
Max.
eje de confort
Media
Min.
DIC.
Meses con Mayor Velocidad de Viento Meses con Mayor Nubosidad Meses con Mayor Radiación y Horas de Sol
•¿Qué sistemas usare para controlar la generación de vientos favorable en las máximas pero desfavorable en las mínimas?
TEMPERATURA Su oscilación es muy inestable a lo largo del día, sobre 11º C en los meses de Agosto y Septiembre
MAY.
RADIACIÓN Se da con mayor intensidad en los meses de Junio, Julio y Agosto, lo que aumentaría la temperatura en las máximas
VIENTOS Existe una frecuencia del viento de 100%, una velocidad promedio de 1,9 m/s, la mayor velocidad se da en los meses de Mayo, Julio y Agosto, lo que influiría el descenso de la temperatura en las mínimas
HORAS DE SOL La mayor cantidad de horas de sol se da en los meses de Junio, Julio y Agosto, lo que permitiría una radiación prolongada en estos meses.
HUMEDAD El mayor porcentaje de humedad se da en los meses de Diciembre, Enero, Febrero, Marzo y Abril, lo que ayudaría a controlar la oscilación durante el día en estos meses, por lo que su disminución influiría en la mayor variación de la temperatura durante el día.
NUBOSIDAD Su ausencia permite la existencia de horas de sol prologadas, aunque también significa ausencia de lluvias y por ende un menor porcentaje de humedad
OBJETIVO GENERAL Resolver las oscilaciones de la temperatura durante el día a través del control y generación de vientos.
OBJETIVOS ESPECIFICOS Comprender los ejemplos encontrados dentro del marco referencial, los principios y conceptos detrás de cada una de las propuestas relacionadas con la generación de vientos. Haber propuesto un sistema que pueda resolver el problema general que se han planteado basado en las teorías encontradas en la investigación. Que este sistema de generación de vientos pueda ser manejado de tal manera que funcione en las temperaturas máximas pero quede desactivado en las temperaturas mínimas durante el día.
MARCO REFERENCIAL
1.
TORRES SIAMESAS Ubicación: Campus San Joaquín Universidad Católica de Chile. Santiago, Chile. Arquitectos: Alejandro Aravena, Charles Murray, Alfonso Montero, Ricardo Torrejón. “El problema consistía en que hacer una torre de vidrio en Santiago implica hacerse cargo del efecto invernadero. El presupuesto disponible no nos permitía comprar un muro cortina que fuese capaz de resolver de una vez todo el conflicto (vidrio doble, cara exterior reflectante, vidrios pigmentados). Y aún cuando hubiésemos podido pagarlo, una piel de vidrio igual obliga a un gasto muy alto en equipos de aire acondicionado. Por último, el vidrio espejo no nos atraía demasiado como material para la fachada”.
2.
LA CASA ORQUÍDEA BIOCLIMATICA Ubicación: Barrio Privado Haras del Sol, Pilar, Prov. de Buenos Aires Arquitectos: Andrés Remy, Hernán Pardillos, Paula Mancini. “Para resolver una vivienda bioclimática se estudia la incidencia del sol. Desde la ubicación de los ambientes hasta la resolución de cada volumen en particular; los ángulos al exterior y el retraimiento necesario de las carpinterías, variando de acuerdo a su orientación. De este modo, se da respuesta al ahorro energético y se dota al proyecto de una riqueza formal única. La utilización de muros, carpinterías y techos con cámara de aire, al igual que la ubicación estratégica de ventanas rebatibles tanto en planta baja como en el núcleo de circulación -para que el aire caliente circule en verano hacia ventilaciones superiores-, son otras de las respuestas que da esta vivienda al tema de ahorro energético”.
MARCO REFERENCIAL
3.
TORRES EÓLICAS DE YAZD Ubicación: Yazd - Irán “Técnicas vernaculares de zonas muy áridas, para lograr enfriar y climatizar el aire interior de construcciones iraníes, por medios naturales y sin costo energético. Estas técnicas son utilizadas desde el año 3000 a. C. Siendo una de las más interesantes, el sistema de la “torre eólica” (año 900 d.C.). La torre eólica (también llamada la chimenea solar o la torre de viento), se utiliza para activar la convección natural captando los vientos. ”.
4.
CENTRO CULTURAL EN NOUMÉA Ubicación: Nouméa, New Caledonia Arquitectos: Renzo Piano. “Un mecanismo de apertura permita la ventilación natural. El Clima de la zona y la situación de los edificios favorece el ahorro de energía”. “Los edificios dan la espalda al mar para aprovechar la brisa en la ventilación y favorecer la cohesión del conjunto en el exterior”.
MARCO TEORICO
1.
TORRES SIAMESAS “Todo lo que había que hacer era evitar que el efecto invernadero que se genera detrás del primer edificio de vidrio, llegase al segundo edificio de fibrocemento. Para ello dejamos que el espacio entre los dos edificios se comportase como una chimenea perimetral que por medio de convección dejase salir el aire caliente por arriba. La piel de vidrio no llega al suelo, dejando entrar aire fresco en la base; un viento vertical, el cual es acelerado por efecto Venturi en los “acinturamientos” de la torre, sale por una superficie equivalente dejada en la parte superior”.
MARCO TEORICO
2.
LA CASA ORQUÍDEA BIOCLIMATICA “Esto a su vez le otorga al proyecto una riqueza formal única. El aprovechamiento de la radiación solar en invierno, puede aumentar la temperatura interna a niveles confortables. El diseño incluye superficies vidriadas con buena aislación térmica y aberturas reducidas o nulas en las orientaciones menos favorables, como la fachada sur”. “Las carpinterías son todas DVH (Doble Vidriado Hermético) y marcos de aluminio con ruptura de puente térmico. Se utilizan todo tipo de materiales aislantes, pintura al agua, muros y techos con cámara de aire”. “En planta baja, la ubicación estratégica de ventanas rebatibles permite la circulación natural de aire y ventilación cruzada, disminuyendo la humedad del ambiente. La definición formal permite el flujo de aire sobre las fachadas, a la altura del usuario y no a nivel cielorraso. Los grandes vanos aportan una mayor distribución del aire”.
MARCO TEORICO
3.
TORRES EÓLICAS DE YAZD “El aire, al descender hacia el interior, es enfriado y distribuido por todos los espacios de la construcción. Los islámicos observaron que, cuando el aire desciende por la torre hasta el sótano, encuentra los muros húmedos. Aquí, el aire sufre un enfriamiento. El agua que está en los muros absorbe el calor del aire (al evaporarse), y esto hace que su temperatura baje significativamente”.
MARCO TEORICO
4.
CENTRO CULTURAL EN NOUMÉA “Un mecanismo de apertura permite la ventilación natural. El clima de la zona y la situación de los edificios favorece el ahorro de energía. El interior está protegido por una doble piel de madera y cristal”.
HIPOTESIS
El excesivo calor de la ciudad de Moyobamba, podría general un efecto invernadero dentro del edificio propuesto, para lo cual es necesario implementar un sistema generador de vientos, que pueda resolver el problema de las temperaturas máximas. Es necesario que el enfriamiento de los espacios se den por impacto a los cerramientos del edificio pera también es necesario que se genere una corriente de aire dentro del edificio que de una sensación real de confort con relación a la temperatura, ya que el clima de Moyobamba no solo es muy caluroso sino que también es húmedo. Por lo visto en el ejemplo de “Las Torres Siamesas”, se pueden generar chimeneas solares que permitan la circulación del aire dentro del edificio a proponer, lo interesante de este ejemplo es que en el primer piso se encuentra parcialmente descubierto, lo que permitiría una ventilación cruzada dentro del edificio a nivel del primer piso, por lo que los demás pisos se encontrarían un protegidos de la ventilación cruzada pero no de la ventilación producida por la succión de la chimenea solar, lo cual puede usarse en Moyobamba, si se piensa que los espacios a usarse durante el día pueden estar en un primer piso, pero aquellos a los que se quiera mantener protegido de la ventilación en los pisos superiores. La idea de una piel en este ejemplo es esencial y rescatable, porque entre el edificio y esta piel sobrepuesta es por donde sube el aire succionado por la chimenea solar, lo que también permite controlar el ingreso de esta ventilación con aberturas que se pueden cerrar en los pisos superiores e ir ganando calor para las mínimas y evitando el enfriamiento por el viento de succión. También existe un factor importante que es el hecho de generar una mayor velocidad de succión por la reducción de la piel en la parte superior, ya que se genera un efecto venturi. Del segundo ejemplo, La Casa Orquídea Bioclimática, es rescatable, el uso de color, y es que el color blanco evitaría el sobrecalentamiento del edificio, por lo que esto se puede usar parcialmente, en relación a lograr un mayor efecto de succión, aplicando colores claros para la parte baja del edificio pero colores oscuros en la parte alta del edificio, muy cerca a la chimenea solar. También es rescatable el uso de un sistema regulable para la chimenea solar, en el que se pueda cerrar, por lo tanto desactivar el efecto de succión en las mínimas, y pueda abrir las aberturas de la chimenea solar para controlar las temperaturas máximas. En el tercer ejemplo, Torres Eólicas De Yazd, es interesante el uso de captores de viento, que podrían ser implementados en el edificio a proponer, ya que estos ayudarían al enfriamiento del edificio en las temperaturas máximas, tendrían que estar ubicados en relación a la dirección del viento, además que tendrían que ser regulables, tal como lo mencionado en el párrafo anterior con relación a la chimenea solar. El cuarto ejemplo, del Arquitecto Renzo Piano, tiene de rescatable, primero lo ya mencionado en el primer ejemplo, en lo cual coinciden, pero también el diseño de una zona de menor presión para la zona de salida del viento a través de la chimenea solar, lo que generaría una mayor succión, y por lo tanto una mayor velocidad del viento y enfriamiento. Ya que el sol es muy vertical en Moyobamba, es factible pensar en el uso de una chimenea solar como generador de viento, y regulador de la temperatura en el edificio, es un método tradicional y muy usado para lograr enfriamiento, además que de ser muy efectivo. Por lo ya mencionado, se proponen varios medios que en conjunto y en relación a la generación de vientos, ayudarían a controlar el clima de Moyobamba durante el día:
HIPOTESIS
•Chimenea Solar •Abertura de ingreso en el primer piso •Espacios de uso durante el día en el primer piso y noche en pisos superiores •Creación de piel transparente que recubra el edificio •Captores de Viento •Creación de zonas de menor presión para salida del viento en la chimenea solar •Usos de colores degradados con relación a zonas que se quieren calentar más que otras y generar mayor succión •Creación de efecto venturi en la piel del edificio con relación al edificio mismo para aumentar la succión
Piel transparente Zona de menor presión
Dirección de los vientos
Efecto Venturi
Chimenea Solar
Efecto Venturi
Espacios usados en la noche Espacios usados en el día Paredes de color degradado Aberturas en el Primer piso
BIBLIOGRAFIA
1.
Vial, Carlos Artículo: Torres Siamesas - Alejandro Aravena http://www.plataformaarquitectura.cl/2006/05/31/torres-siamesas/
2.
Remy, Andrés - [peruarki] Artículo: La Casa Orquídea Bioclimática / Arq. Andrés Remy http://www.peruarki.com/?p=1635
3.
Mehdí N. Bahadori Artículo: Torres Eólicas de Yazd http://bitacoravirtual.blogspot.com/2006/06/torres-elicas-de-yazd.html http://iran-sweden.com/BilderIran.htm
4.
Zabalbeascosa, Anatxu Libro: Renzo Piano – Arquitecturas Sostenibles Editorial Gustavo Gili
5.
Ardekaim Artículo: “Solo del viento…” (Referido a la frase del comienzo) http://ardekaim.wordpress.com/tag/viento/