GUARDERÍA INFANTIL CRISTINA CARRERA DE LERTORA
UNIVERSIDAD DE LIMA 2021-1
CONTENIDOS 01
Ubicación y Localización pg. 10-15
Ciudad, distrito y coordenadas. Análisis del entorno. Conclusión y opinión.
02
Análisis Funcional pg.16-25
Planta funcional. Isometría funcional. Análisis del entorno. Necesidades, encuentas y actividades. Conclusión y opinión.
UNIVERSIDAD DE LIMA Facultad de Ingienería y Arquitectura Carrera de Arquitectura
03
Análisis Activo pg. 26-29
Conclusión y opinión.
Curso Acondicionamiento Ambiental II Docente Arq. Ofelia Vera Piazzini
Consumo energético.
04
Análisis Bioclimático pg. 30-45
Transmitancia térmica. Ábaco de sombras.
Alumnos
Punto interior.
Ballarte Ventura, Valeria Carolina 20180169
FLD. Diagnóstico.
20181454 Samamé Urteaga, Mariana 20181740 Torres Silva, Francesca 20181901 Venegas Figueroa, Mateo Eduardp 20182024
05
Propuesta pg. 46-59
Propuesta general.
pg. 60-71 pg. 72-75
Cuadro comparativo.
GUARDERIA INFANTIL DE BARRANCO CRISTINA CARRERA DE LERTORA
¿COMO NACE LA IDEA DE CREAR LA GUADERIA? En los años setenta, un trágico accidente que revela la falta de espacios de cuidado infantil para hijos de madres trabajadoras, alienta a la señora Cristina Carrera de Lértora a convocar a un grupo de damas del distrito de Barranco para la creación de una Guardería para niños, hijos de madres trabajadoras de bajos recursos, que pueda albergarlos durante sus horas de trabajo. Así nace el Comité de Damas Pro Bienestar de Barranco, quienes a través de su activo trabajo voluntario y la genermodas, entro otros, logran recaudar los fondos necesarios para Asociación de Comerciantes Japoneses.
04
05
MISION
VISION
Diseñar y ejecutar la acción educativa con una adecuada base
La Institución Educativa Inicial Privada GIB Cristina Carrera de Lértora, se ha propuesto formar niños y niñas a través de una Educación integral de calidad, promoviendo valores y habilidades sociales, desarrollando una acción educativa orientada a lograr que la sociedad y el Estado, respete, valore y atienda las necesidades básicas y derechos de nuestros niños, con el propósito de mejorar su condición y calidad de vida, generando salud integral que posibilite seres pensantes y actuantes,
necesidades básicas de los niños y niñas, mejorando su calidad de vida. Impulsar la generación y experimentación de innovaciones tecnológicas de las Docentes y Auxiliares en la labor educativa para contribuir a la construcción de aprendizajes óptimos de los niños y niñas. Promover acciones de proyección social, permitiendo que niños, Padres de familia y institución Educativa.
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moderno, con iniciativa y creatividad, capaz de enfrentar retos y solucionar problemas dentro del medio que se ajusta a su realidad.
07
ENTREVISTA
Entrevista remota a la directora P. Cuántos niños suelen haber en el nido R. 90 niños
P. Cómo es el ambiente donde tienen el recreo (es abierto, techado, con qué materiales)? R. Es abierto y con toldo en ciertas áreas P. Si tuviera que elegir un problema como el principal, respecto a la edificación,cuál sería?
P. En qué rango de edades se encuentran los niños R. Entre 3 – 4 – 5 años P. Cuál es el horario de atención del nido R. De 8.30 am a 5.00 pm
Entrevista remota a una de las fundadoras P. Cuál es el área estimada del terreno sobre el que está el nido (en metros cuadrados). R.1025 metros cuadrados P. Y el área construida (en metros cuadrados)? R. 800 metros cuadrados aprox P. Cuántos módulos construidos tiene el nido? R. 3 módulos P. Cuántos salones tiene el nido? R. 4 salones
P. Cómo nace la idea de crear una guardería? R. Nace de la Señora Cristina Carrera de Lértora al ver que dos niños mueren a causa de un incendio por que la mamá (madre soltera de escasos recursos económicos) los dejó encerrados para salir a trabajar y no tenía donde dejarlos P. Cómo se eligió el terreno? R. Se buscó una donación, y la Asociación de Comerciantes Japoneses lo donó con la condición de que en dos años se construyera una Guardería P. Cómo se financió el proyecto? R. Con muchas Actividades hechas por las Señoras de la Asociación Pro Guardería Infantil de Barranco,
P. De qué material están hechas las paredes de los módulos? R. De Ladrillo P. De qué material están hechos los pisos de los salones? R. De Cemento y loseta P. De qué material están hechos los techos de los salones? R. 3 salones de madera y uno de cemento P. De qué material está hecho el piso del patio? R. Un patio de cemento con mayólica y otro con cemento solo P. Cuántos niños entran en cada salón? R. Hasta 25 niños por salón
P. Cuándo se inició la construcción? R. En el año 1977 P.Cuántos niños fueron los primeros alumnos? R. No tengo el registro P. En estos años, cómo ha evolucionado la guardería? R. Se ha ido implementando algunas cosas básicas como toldos, televisores, armarios, etc. Pero lentamente debido a la situación económica y por qué no tenemos ya apoyo de entidades que antes hacían donación P. Qué aspectos de la idea original aún están pendientes? R. Brindar un mejor servicio de alimentación y tener una mejor infra estructura
P. Qué antigüedad tienen estas construcciones? R. 40 años
P. Cuál es el principal problema de infraestructura actual de la guardería?
P. Cuál es el problema principal de la construcción actual? R. Filtración de agua en el techo, salitre en los zócalos
lluvia hace que los niños no puedan salir a jugar, y en verano genera mucha radiación solar, la antigüedad de las cañerías en general y de los servicios higiénicos , puertas y rejas de metal antiguas deteriorada
P. En invierno se siente frío dentro de los salones? R. Si P. En verano se siente calor dentro de los salones? R. Si P. Durante el día los salones tienen las luces encendidas? R. En invierno si P. El sonido de un salón pasa a los demás salones? R. Si P. Se siente algún ruido proveniente de la calle? R. No
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01
UBICACION Y LOCALIZACION Barranco
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01
Ubicación y Localización
GUARDERÍA CRISTINA LERTORA
Coordenadas
Altitud
75 m s. n. m.
Vía Vehicular
Berma Central
La calle es de doble sentido y de cuatro carriles, sin embargo, no
La calle esta dividida por una berma central que incorpora área verde, siguiendo el ideal de ciudad jardín además de crear una barrera visual.
Características Climatológicas
autos. En la mañana y noche el
- Litoral subtropical - Moderado en temperatura y humedad relativa. - Amplitud térmica baja.
ser moderado.
Rosa de Vientos Barranco Distrito de Barranco
viento. Se muestra que la mayoria de los vientos vienen desde el SO.
Análisis Clima Barranco
Medianeras Guardería colindan con la guardería tienen mayor altura, por lo cual van a generar cierta obstrucción de la iluminación.
La guardería está ubicada entre medianeras las cuales perjudican las visuales e impiden tener mayor cantidad de fachadas activas.
sol, días que son en parte nublados, días nublados y precipitaciones.
Plano de Ubicación Fuente: Propia
Incidencia Solar Fachada principal
Fachada posterior
Guardería Fuente: MeteoBlue
Fuente: MeteoBlue
Análisis Clima Surco
Velocidad de vientos
El diagrama muestra las diversas temperaturas que se dan en el distrito de surco, en los diferentes meses.
Se muestran los días por mes, durante los cuales el viento alcanza una cierta velocidad.
Guardería
La fachada principal esta orientada hacia el noreste y tiene potencial de iluminación todo el año, siendo julio el mes con más horas de sol.
La fachada posterior esta orientada hacia el suroeste y tiene potencial de iluminación casi todo el año menos en julio, siendo los meses de verano los que tienen más horas de sol.
Sección de Vía GUARDERÍA
EDIFICIO VECINO
PISTA
PISTA
Fuente: MeteoBlue
12
Fuente: MeteoBlue
6.00
.20
4.00
.20
6.00
.20 1.00 .20
2.00
53.84
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01
Análisis del Entorno
VEGETACIÓN La fachada principal cuenta con vegetación encima del muro que colinda con la calle, esto
FLUJOS CERCANOS Este efecto se produce en los pasajes de la calle y dentro de la guardería, provocando una sensación de vientos intensos y con mucha velocidad. Esto impide tener un confort dentro de esos espacios
calle. A su vez, estos desvían el viento y facilitan el ingreso a la guardería.
Los módulos dentro de la guardería cuentan con vanos paralelos, los cuales fomentan la presencia de la ventilación cruzada en los espacios. De esta manera, se obtiene una corriente de aire que limpia el aire e incluso rebaja la temperatura.
principalmente en las veredas. Sin embargo, la guardería se encuentra al frente de un avenida, lo vehícular por esta .
CONCLUSIÓN Y OPINIÓN es del suroeste pero también presenta vientos que provienen del norte, ya que se encuentra cerca al mar. Sin embargo, en pasajes y pasadizos estos vientos pueden obtener mayor intensidad, quitando el confort del lugar. En cuento a la iluminación, es adecuada dentro del día pero genera un efecto inverndero en el patio central incomodando a las actividades realizadas ahí.
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02
ANÁLISIS FUNCIONAL General
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02
Análisis funcional
FACHADA PRINCIPAL
INGRESO
AULA
PATIO TECHADO
PATIO DE JUEGOS
SALA DE REUNIÓN
PROGRAMA Y FUNCIONES
Área del terreno: Área construida: # salones: Aforo por salón: # patios:
1,025 m2 500 m2 4 25 niños 2 patios
Conclusión y Opinión Salón de presentaciones
Circulación
Aulas
Patio
Baños
Depósito
Administración
Contexto
Luego de analizar los espacios en la distribución actual de la guarderia, podemos concluir que estan distribuidos de una manera ineficiente. Las aulas y ambientes se encuentran muy dispersos, y no aprovechan las condiciones climáticas, como los vientos o radiación. A la vez, generan molestias acústicas. La distribución de los espacios no estan de la mano con lo funcional, el recorrido a es muy diverso, generando ciertos espacios residuales. Nos pareció interesante y con potencial, la idea de tener dos patios con diferentes funciones.
Recorrido
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02
Isometría Funcional HUERTO SALÓN DE CLASES
A
COMEDOR
PATIO SECO
SALÓN DE CLASES
INGRESO
PATIO HÚMEDO
EFECTO VENTURI
EFECTO INVERNADERO La guardería cuenta con un patio seco techadopor un toldo el cual sobrecalienta el espacio por efecto invernadero debido al material de este. Esto hace que no haya confort térmico al realizar actividades en ese espacio.
Como se puede observar en el levantamiento de la guardería, la forma en la que están puesto los módulos generan pasadizos estrechos por los cuales el viento circula con facilidad y rapidez; llegando a ventilarlos eficientemente.
LEYENDA Incidencia solar
Vientos
Sonidos
A BARRERA ACÚSTICA
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El proyecto presenta ciertas estrategias bioclimáticas, las cuales segun nuestro punto de vista no han sido correctamente planificadas y aprovechadas para mejorar el confort cústico, térmico y lumínico. El toldo que protege del sol dentro de un patio, funciona correctamente para generar sombra, pero a su vez genera un terrible efecto invernadero calentando demasiado el espacio. Por otro lado tenemos al huerto, el cual tiene mucho potencial pero es desaprovechado ya que se podría utilizar como patio húmedo y así refrescar los espacios
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02
Análisis del Entorno
ÁNGULOS
El ingreso a la guardería da hacia la Calle Pazos, que es transitada por peatones y vehículos y esto genera el ingreso de ruido a la parte frontal. Gracias a este corte, se puede ver la amplitud que presenta el salón de clases, y el tipo de ventilación que recibe, la cual es cruzada.
La guardería cuenta con arbustos y arboles dentro de esta, que disminuyen el ruido del exterior.
VEGETACIÓN
INGRESO
SALÓN DE CLASES
Patio intermedio que tiene un toldo para protegerlo de la incidencia solar. Así las actividades que se realicen en ese lugar tendran un mejor confort térmico.
PATIO SECO
Este patio funciona como patio húmedo, ya que se encuentra expuesto y presenta un biohuerto para los niños de la guardería.
SALA USOS MULTIPLES
PATIO HÚMEDO
ACIMUT
53º
ALTURA
-39º
La guardería tiene medianeras al rededor del lote, contando con solo una fachada principal. La altura de las medianeras en ocasiones son negativas ya que obstruyen la iluminación natural y uniforme de los espacios. Pero también puede ser positivo ya que genera una sombra la cual protege a los espacios abiertos de la iluminación directa del sol.
MEDIANERAS
Corte Longitudinal
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02
Análisis Funcional General
Necesidades Lumínicas Buena iluminación natural durante el día,en verano, sin embargo en verano es necesario prender las luces. Esto se debe a la ubicación de los ambientes hacia el noroeste y el sureste y a las obstrucciones vecinas. Térmicas No hay confort térmico ni en verano ni en invierno. Esto se debe a la transmitancia de los materiales, los pocos vientos que vienen principalmente desde el sur, a la vez, viviendas vecinas generan obstrucción. Acústicas No hay molestia acústica del exterior, sin embargo si hay molestia acústica entre los mismos salones, lo cual entra por las ventanas y patio central abierto.
Encuestas Durante el día en inviernolos salones tienen la luz prendida?
En verano se siente calor dentro de los salones?
El sonido de un salón pasa a los demas?
SI
SI
SI
NO
NO
NO
Durante el día en verano los salones tienen la luz prendida?
En invierno se siente frío dentro de los salones?
Hay molestia sonora de la calle?
SI
SI
SI
NO
NO
NO
Según el análisis y la encuesta que generé, la habitación cuenta con buena iluminación natural a lo largo del dia, sin embargo en ciertos momentos donde la radiación es fuerte, verano, genera disconfort térmico, y bochorno. A la vez, no percibo mucha molestia sonora del exterior, pero sí de mis vecinos, ya que la ventana da hacia su patio y se escucha todo lo que pasa ahí.
Actividades
Conclusión y Opinión
Cultivos Lorem ipsum
24
Manualidades Lorem ipsum
Recreo Lorem ipsum
Almuerzo-Lonche Lorem ipsum
Presentaciones Lorem ipsum
Clases Lorem ipsum
Ninguno de los dos ambientes tiene gran consumo energético respecto a su tamaño y uso. Esto se debe a que ambos tienen buena iluminación natural en varios horas del día, al menos en verano, reduciendo el consumo de luz artificial Esto se debe a la orientación de la ventana y mampara hacia el este o oeste. Se muestra que en verano el consumo energético baja, ya que normalmente vamos a la casa de playa, siendo poco el uso de esta, luego incrementa en los siguientes meses. Este año, el consumo fue mucho mayor, ya que, debido a la pandemia, se utilizaron más los ambientes de la casa, en especial la sala de estar, la cual fue la zona común. El dormitorio se usa normalmentre entre las 10-1 y 3-6, donde no es necesario el uso de luz artificial. Por otro lado, la sala de estar, se usa mayormente en la tarde-noche, donde ya no hay mucha luz natural y se necesita prender las luces, aumentando el consumo.
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04
ANALISIS ACTIVO Barranco
26
27
04
Análisis Activo
PATIO AULA OFICINA
Consumo Energético
AULA (x4) ARTEFACTO
CANTIDAD
WATTSXH
HORASXDIA
DIAS
PORCENTAJE
TV Color 20”
1
120
24
30
40%
34.56
Focos Fluorescente
2
32
6
30
100%
11.52
Ventilador
2
50
5
30
100%
15.00
24
30
30%
25.92
KWH X MES
100%
0.21
1
120
Luz de emergencia
1
7
1
30
Radio
1
7
2
30
100%
0.42
Proyecto Multimedia
1
400
3
30
100%
36.00
Cargador de Celular
1
14
4
30
100%
1.68
Microondas
El ambiente que genera mayor consumo energético viendolo de manera individual es la oficina, ya que tiene mayor cantidad de artefactos que están conectados las 24 horas del día. Sin embargo, si se ve por cantidad de ambientes, las aulas, al ser 4 y tener a la vez un consumo alto, serían en realidad el mayor consumo energético generado. Por último, se muestra que el patio posee un consumo bajo, ya que no cuenta con muchos artefactos.
Total
125.31
1 El consumo energetico del salón visto de manera individual se incrementa por el uso del proyector multimedia, la TV, y el microondas, ya que dentro se emplean estas salas para diversas funciones. Una recomendacion es desconectar los artefactos despues de la jornada de trabajo y limpiar los focos para así evitar que el polvo reduzca la luminosidad. No se está aprovechando la ventilación de manera eficiente, ya que esta no llega a todo el espacio y han colocado un ventilador. Además, se usan televisores antiguos en los salones.
ADMINISTRACIÓN / OFICINA ARTEFACTO
CANTIDAD
WATTSXH
HORASXDIA
DIAS
PORCENTAJE
KWH X MES
Computadora
2
300
24
30
30%
129.6
Focos LED
4
8
6
30
100%
5.76
Ventilador
2
50
4
30
100%
12
Impresora
2
150
24
30
40%
86.4
Fotocopiadora
1
300
24
30
40%
86.4
Módem
1
20
24
30
40%
5.76
Televisor
1
60
24
30
20%
8.64
Cargador de Celular
2
15
2
30
100%
1.8
2
336.36
Total
3
PATIO (x2) ARTEFACTO
CANTIDAD
WATTSXH
Parlante
1
80
Focos LED
2
Luz de emergencia
1
Total
28
En el ambiente de la oficina existe un mayor consumo energético que en los demás espacios. Esto se debe a que existe un uso constante de la computadora, impresora y fotocopiadora para organizar la información de los alumnos, los cuales se encuentran enchufados todo el día, al igual que el modem. Sería recomendable que desenchufen dichos artefactos luego de la jornada de trabajo, logrando disminuir el consumo.
HORASXDIA
DIAS
PORCENTAJE
KWH X MES
2
30
100%
4.80
8
4
30
100%
1.92
7
1
30
100%
0.21 6.93
Con respecto a los patios, como se observa, estos no poseen una gran cantidad de artefactos eléctricos, ya que, son un espacio de uso exclusivo para los alumnos en actividades especiales. Además, al ser un ambiente que se encuentra en el exterior, no requiere del encendido de luces durante todo el día, debido a la buena iluminación natural que posee. Estas son prendidas cuando se realizan las actividades, al igual que los parlantes, sin embargo, no están colocadas de manera eficiente.
29
03
Análisis Bioclimático Análisis General
30
31
03
Análisis Bioclimático Punto Interior
Aula N
N
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION 21 Jun
21 Jun
21Jul/May
21Jul/May
21 Ago/Abr
21 Ago/Abr
21 Mar/Set
21 Mar/Set 13:00
12:00
11:00
10:00
9:00
5:50-6:05 7:20-8:30
1:25
21 Ene/Nov
5:55-6:20 7:20-8:20
1:25
21 Feb/Oct
6:05-6:20 7:20-8:20
1:15
21 Mar/Set
6:20-6:30 7:25-8:10
0:45
21 Ago/Abr
6:30-6:35 7:25-8:05
21 Jul/May 21 Jun
7:00
Conclusión Con el siguiente vano hay un efecto similar que en el primero en cuanto a la incidencia solar afectando las aulas.
6:00
S
TIEMPO
21 Dic
5:50-6:05 7:20-8:30
1:25
21 Ene/Nov
5:55-6:30 7:20-8:20
1:50
21 Feb/Oct
6:20-6:40 7:20-8:20
1:20
21 Mar/Set
6:40-8:05 7:20-8:10
2:15
0:50
21 Ago/Abr
6:45-8:05
0:45
6:30-6:35 7:25-8:05
0:50
21 Jul/May
7:00-8:00
1:00
6:30-6:35 7:25-7:50
0:35
21 Jun
7:10-7:50
0:40
Se puede agregar que el sol, si bien está en la mañana y tiene techo, logra entrar de todas maneras y, al ser constante va a molestar con su repetida incidencia.
21 Ene/Nov 21Dic
FECHA
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
N° HORAS
18:00
21 Feb/Oct
8:00
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
21 Dic
9:00
AR
TIEMPO
10:00
NE
FECHA
11:00
ALI
S
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
32
21Dic
AR
Afortunadamente, el techo del patio 1 permite un gran bloqueo de esta luz directa, paro aún así no la elimina completamente.
6:00
NE
La mayor cantidad de incidencia solar directa que entra al espacio ocurre durante la mañana cuando el sol puede llegar a ser molesto pero aún no genera bastante calor.
13:00
17:00
21 Ene/Nov ALI
Conclusión
14:00
16:00
7:00
17:00 18:00
21 Feb/Oct
8:00
16:00
15:00
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
14:00
N° HORAS
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
15:00
12:00
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03
Análisis Bioclimático Punto Interior
Sala de Exposiciones N
ALI
N
NE
AR
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION 21 Jun
21 Jun 21Jul/May
21Jul/May
21 Ago/Abr
21 Ago/Abr
21 Mar/Set
21 Mar/Set 11:00
10:00
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
TIEMPO
21 Dic
-
-
21 Ene/Nov
-
-
21 Feb/Oct
-
-
21 Mar/Set
-
-
N° HORAS
7:00
18:00
Conclusión La incidencia solar que viene desde el patio 2 puede resultar un problema teniendo en cuenta que en las tardes de verano, las cuales suelen ser bastante calurosas y con un sol bastante intenso, cae directamente dentro de la sala de reuniones. Este gráfico también permite ver la falta de protección solar que presenta el patio 2, lo cual puede ser bastante perjudicial al ser el lugar de juegos para los niños.
6:00
21 Ene/Nov 21Dic
S
FECHA
TIEMPO
21 Dic
15:50-17:50
0:50
21 Ene/Nov 16:10-17:40
1:30
21 Feb/Oct 16:30-17:10
0:40
N° HORAS
21 Mar/Set
-
-
21 Ago/Abr
-
-
21 Ago/Abr 7:50-8:40
0:50
21 Jul/May
8:40-9:40
1:00
21 Jul/May
-
-
21 Jun
9:00-10:05
1:05
21 Jun
-
-
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
34
S
21 Feb/Oct
8:00
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
Otra ventaja es que la incidencia solar ocurre en invierno, una época en la que el sol no llega a tanta intensidad.
21 Ene/Nov 21Dic
FECHA
9:00
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
El techo del patio 1 bloquea en su mayoría la incidencia solar directa desde el norte en la sala de exposiciones, esto significa que no se presentan muchas molestias y desde esa parte del espacio puede haber n comfort lumínico.
6:00
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
Conclusión
10:00
17:00
7:00
17:00
14:00
16:00
21 Feb/Oct
8:00
16:00
18:00
15:00
9:00
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
12:00
AR
13:00
11:00
NE
14:00
12:00
ALI
15:00
13:00
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03
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
Análisis Bioclimático Ábaco de Sombras
Solsticio de Invierno
S
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
N
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
Solsticio de Verano
Conclusión
N
S
Conclusión
Se trazó el curso solar desde las 7:00 hasta las 17:00 del 21 de diciembre, ya que es cuando el sol es visible por más tiempo y cae con mayor intensidad.
Se trazó el curso solar desde las 7:00 hasta las 17:00 del 21 de junio, ya que es cuando el sol es visible por menos tiempo y cae con menor intensidad.
Esto significa que este es el sol del cual se debe proteger más al usuario dentro de los espacios.
Esto significa que este es el sol del cual se debe proteger menos al usuario dentro de los espacios, pero de todas maneras se debe tener en consideración.
Después de realizar el gráfico se puede concluir que tiene una iluminación bastante cenital y se debe proteger del sol sobre todo cuando está más alto en la tarde y en a mañana, ya que es el horario en el que la guardería tiene más personas.
36
Después de realizar el gráfico se puede concluir que tiene una iluminación más inclinada y genera bastantes sombras en el los patios interiores.
37 PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
03
Análisis bioclimático
Zona Bioclimática
Transmitancia térmica
Desértico Costeo
Aula 01
Transmitancia térmica máxima del muro 2.36
Transmitancia térmica máxima del techo 2.21
Aul
a0
Au
la 0
1
2
Aula 02
Muro 01 Cerámica (1.2cm) + Mortero cemento-arena (1.5cm) + Ladrillo king kong (15cm) + Mortero cemento-arena (1.5cm) + cerámica (1.2cm)
1.2cm (1) 1.5cm (2) 15cm (3) 1.5cm (2)
Material
Muro 02 Panel de yeso (1.5cm) + Panel metálico aislante (10cm) + Panel de yeso (1.5cm) + cerámica (1.2cm)
Material
Conductividad W/m°C
1. Baldosa Cerámica
1.00
1.5cm (2)
2. Mortero cemento-arena
1.40
10cm (3)
3. Ladrillo king kong
0.47
1.5cm (2)
1. Baldosa Cerámica
1.00
2. Panel de yeso
0.25
3. Panel metálico aislante
0.20
1.2cm (1)
1.2cm (1)
Resistencia térmica
Resistencia térmica
Rt = 0.11 + (0.012/1.00) + (0.015/1.40) + (0.15/0.47) + (0.015/1.40) + (0.012/1.00) + 0.06 Rt = 0.11 + 0.012 + 0.011 + 0.32 + 0.011 + 0.012 + 0.06 Rt = 0.536 m2.°C/W
Rt = 0.11 + (0.015/0.25) + (0.15/0.20) + (0.015/0.25) + (0.012/1.00) + 0.06 Rt = 0.11 + 0.06 + 0.75 + 0.06 + 0.012 + 0.06 Rt = 1.052 m2.°C/W Transmitancia térmica
Transmitancia térmica U = 1/0.536 U = 1.87W/m2.°C
Muro cubierto con cerámica
Conductividad W/m°C
Sí cumple
Techo 01 Mortero cemento-arena (1.5cm) + Ladrillo de techo (12cm) + Concreto armado (5cm) + Ladrillo pastelero (3cm) Material
U = 1/1.052 U = 0.95 W/m2.°C
1. Ladrillo pastelero
0.71
12cm (3)
2. Mortero cemento-arena
1.40
3. Ladrillo de techo
0.35
4. Concreto armado
1.63
Sí cumple
Techo 02 Madera (17cm) + Calamina metálica(1cm)
Conductividad W/m°C
3cm (1) 5cm (4)
1.5cm (2)
Drywall cubierto con cerámica
Material 1cm (1) 3cm (2)
Conductividad W/m°C
1. Calamina metálica
237
2. Madera
0.18
Resistencia térmica Resistencia térmica
Rt = 0.05 + (0.03/0.18) + (0.01/237) + 0.09 Rt = 0.05 + 0.17 + 0.0000422 + 0.09 Rt = 0.31 m2.°C/W
Rt = 0.05 + (0.015/1.40) + (0.12/0.35) + (0.05/1.63) + (0.03/0.71) + 0.09 Rt = 0.05 + 0.011 + 0.34 + 0.03 + 0.04 + 0.09 Rt = 0.56 m2.°C/W
Transmitancia térmica
Transmitancia térmica Techo de madera Losa aligerada
38
U = 1/0.56 U = 1.79 W/m2.°C
Cubierta de calamina
U = 1/0.31 U = 3.23 W/m2.°C
No cumple
Sí cumple
Conclusión y opinión
Conclusión y opinión
Según la norma, la transmitancia térmica máxima de un muro en zona desértico costero es de 2.36 y la de un techo es de 2.21, por lo tanto, el muro y el techo del aula 01 sí cumple con una transmitancia térmica de 1.87W/m2.°C y de 1.79W/m2.°C respectivamente. Esto permitiría el cambio de temperaturas entre el interior y el exterior del ambiente. Sin embargo, debido a su ubicación dentro del local, en la mañana posee bastante incidencia solar directa, la cual podría generar en el horario de la mañana disconfort térmico por almacenamiento de calor.
Según la norma, la transmitancia térmica del muro del aula 02 sí cumple con 0.95W/m2.°C. A comparación del muro del aula 01, el muro del aula 02 posee menor transmitancia y, aunque ambos cumplan con la norma, en este tipo de ambientes se preferiría que los materiales transmitan el calor en vez de conservarlo debido a los horarios de las actividades que se realizan dentro del local. Por el contario, el techo del aula 02 se excede de la norma con una transmitancia térmica de 3.23W/m2.°C. Esto se debe al tipo de material empleado, el cual deberá ser cambiado más adelante como propuesta de diseño.
39
03
Análisis bioclimático Acústica
Aul
a0
Au
la 0
Aula 01
1
2
Aula 02 Fuentes interiores de ruido
Fuentes interiores de ruido
Aparatos: Ventiladores (5) Televisión (1)
Aparatos: Ventiladores (4) Actividades: Almuerzo Presentaciones Clases Recreaciones
Actividades: Almuerzo Clases Recreaciones
Fuentes exteriores de ruido Fuentes exteriores de ruido Actividades: Deportivas (noroeste) Recreativas (suroeste)
Actividades: Recreativas (noroeste)
Medición de decibeles
Interior
Exterior
Fuentes de sonido
dB
Diferencia de Niveles (dB)
Salón recreativo
84
0-1
dB
Diferencia de Niveles (dB)
Incremento al nivel mayor (dB)
+3
Salón de estudio
35
0-1
+3
Ventiladores (x5)
45
2-5
+2
Televisión
55
6-8
+1
Aglomeración de personas
60
9 - ->
+0
Ventiladores
45
2-5
+2
Aglomeración de personas
60
6-8
+1
Conversación en voz muy alta
70
9 - ->
+0
Interior
Exterior
Interior
Interior
35 - 45 - 45 - 45 - 45 - 45 - 55
45 - 45 - 45 - 45 - 84 70 dB 1. 45 - 45 = 0 (+3) = 48 2. 48 - 45 = 3 (+2) = 50 3. 50 - 45 = 5 (+2) = 52 4. 84 - 52 = 32 (+0) = 84
Medición de decibeles Fuentes de sonido
Incremento al nivel mayor (dB)
84 dB
= 84 dB
60 dB
1. 45 - 35 = 10 (+0) = 45 2. 45 - 45 = 0 (+3) = 48 3. 48 - 45 = 3 (+2) = 50 4. 50 - 45 = 5 (+2) = 52 5. 52 - 45 = 7 (+1) = 53 6. 55 - 53 = 2 (+2) = 57 = 57 dB
40
60 dB
57 dB
Nivel recomendable de ruido en aulas: 33 - 42 dB
Conclusión y opinión
Conclusión y opinión
Debido a las actividades que se realizan dentro de este ambiente, la cantidad total de decibeles que produce es de 84dB. Este ambiente se ubica al centro del local y esto podría afectar acústicamente a las aulas que se encuentran alrededor perjudicando el aprendizaje por la falta de concentración. De esta manera, el paquete de materiales deberá tener un alto coeficiente de absorción para evitar que el ruido se propague al exterior y que se refleje en menor cantidad dentro del aula para las actividades que se realizarán.
Según los niveles recomendables de ruido para un adecuado diseño acústico de aulas, estos deberían estar los 33 - 42 dB. En cambio, debido a las actividades que se realizan en el aula sumado a los aparatos electrónicos, el nivel de ruido que se produce es de 57 dB. Por lo tanto, se excede del nivel de ruido adecuado. Esto se debe a la cantidad de aparatos electrónicos que posee el aula, en el caso de los ventiladores se podría reducir su uso con una propuesta para promover la ventilación natural y de esta forma disminuir el uso de ventiladores lo mayor posible. Además, proponer un paquete de materiales que absorvan el ruido para disminuirlo y que reflejen la cantidad adecuada para un aula de clases.
41
03
Análisis Bioclimático Comedor-Sala Usos Múltiples
Aula de Clases
2 5
1
9
8 1 5 4 6 7
6
8 3
7
FLD
FLD
Elemento y Material
Paredes Amarillas
1
Cantidad
x4
Area
10x2.70 6.0x2.70
Coef. de Coef. de Reflexión Transmición
W= FLDm x A x (1-R) dxTxM
0.75
2
Techo Blanco Claro
x1
10x6.0
3
Piso de Losa Rojo Ocre
x1
10x6.0
Puerta de metal, color celeste
x2
1.80x2.10 .90x2.10
5
Ventanas laminadas simple, (3mm)
x2
1.45x5.70 1.45x2.70
6
Sillas de Plástico color Blanco claro
x30
.60x.60
0.80
Tipo Colegio
x1
.80x.80
Cantidad
Area
x3
2.8x1.2 2.35x1.2 3.70x1.2 e=3mm
0.04
1
Ventana Corrediza de Cristal Laminado Simple, con Marco de Madera marrón mediana.
2
Techo color blanco claro
x1
55 m2
0.80
3
Piso de losa rojo ocre
x1
55 m2
0.1
4
Puerta de metal
x1
0.9x2.10
0.80
5
Paredes amarillas
x6
5.0x2.70 10.80x2.70 7.0x2.70 3.80x2.70 3.30x2.70 1.30x2.70
0.75
6
Mesa de madera con pintura blanca clara
x15
.70x1.00
0.8
80º
0.50
Pulpito de Madera Marrón Oscuro
x1
.50x1.20
Medidas del Espacio área=55m2
Vivienda Colindante 2.70 m y 5.40 m
Tipo Colegio
0.04
0.80 0.08
40º
0.95
W= 12.19 R= 0.67
2
12.19= FLDm x 163.2 x (1-0.67) 60.0 x 0.95 x 0.80 FLDm= 6.19%
70º
Cálculo
7
Silla de madera con pintura verde claro
x30
.30x.30
0.60
8
Escritorio de madera con pintura amarilla
x1
1.30x.90
0.75
0.08
T= 0.95 M= 0.8
NO cumple
W= 10.62
10.62= FLDm x 192.24 x (1-0.53) 2 65 x 0.95 x 0.80
A= 194.24
d= 60.0º
8
0.95
W= FLDm x A x (1-R) 2 dxTxM
60º
A= 163.2 Mesa de Madera Marrón Oscuro
Coef. de Coef. de Reflexión Transmición
0.10
Cálculo
7
Elemento y Material
2
Vivienda Colindante 5.40
Medidas del Espacio 10 x 6.0 x 2.70
4
3
R= 0.53
FLDm= 3.79%
d= 65º
Fuente: Norma EM 110
9
Mueble de madera marrón mediano
x2
.80x1.50
0.25
T= 0.95
SÍ cumple
M= 0.8
Fuente: Norma EM 110
Conclusión y Opinión Según la norma un aula dentro de un colegio debería tener el FLD promedio de 5%, sin embargo el de este ambiente lo pasa, teniendo bastante luz diurna. Esto se debe a las amplias aberturas que posee a ambos lados, teniendo un ingreso de luz indirecta del nornoreste y el sursuroeste. Además de la orientación se debe a la vez por la cantidad de material reflejante que hay, como la losa del suelo y el color de las paredes. Por un lado, es positivo, ya que no es necesario el uso en cantidad de luz artificial, permitiendo el uso correcto de este ambiente en ciertas horas. Por otro lado, puede genera deslumbramiento y disconfort visual en ciertos momentos o presentaciones virtuales necesite hacer.
42
Conclusión y Opinión Según la norma el FLD del aula cumple con lo recomendado, ya tiene un porcentaje de 3.79%. Esto es algo positivo, ya que no será necesario emplear luz artificial a ciertas horas del día, lo cual contribuye a un menor consumo energético. Esto se debe a que posee varias ventanas, las cuales son amplias y reciben una buena iluminación en las mañanas, ya que se orientan hacia el este o suroeste. De igual manera, se recomienda cambiar el material del piso, ya que puede llegar a ser molestoso en ciertas horas debido a que es bastante reflejante.
43
03
Diagnóstico Resumen General
AULA 4
AULA 1
USOS MULT.
AULA 2
AULA 3
Oportunidades Buena iluminación natural durante el día,en verano, debido a las amplias ventanas que poseen los ambientes y la orientación que permite recibir radiación directa en ambas fachadas. FLD de algunas aulas cumple la norma y permite el ingreso de bastante luz natural, ejemplo, aula 3 posee un FLD de 3.79%, dentro del rango adecuado.
Todos los espacios cumplen con la transmitancia térmica adecuada, sin embargo igual creemos que se debe optimizar y mejorar el uso de los materiales, como la calamina que filtra el calor o el frío al almbiente. Ingreso de viento directo en ambas fachadas, provenientes mayormente desde el sur. Ventilación cruzada en la mayoría de las aulas.
No hay molestia sonora del exterior, buen nivel.
Problemáticas Con respecto a la iluminación artificial, los puntos lumínicos estan ubicados de una manera poco eficiente, ya que estos se encuentran muy separados y cerca a la ventana. Por ello no hay buena iluminación en invierno y es necesario prender las luces, generando mayor consumo energético. FLD de la sala de usos múltiples excede el porcentaje recomendado. Puede ser negativo ya que se genera bastante reflexión y cierta molestia visual para presentaciones virtuales, a la vez es positivo, ya que no es necesario el uso de luz artificial, reduciendo el consumo energético.
No hay confórt térmico ni en verano ni en invierno, el frío o calor ingresa a los ambientes.
La lluvia logra ingresar por los techos de madera, ya que poseen una calamina, siendo esta un elemento no estático. No hay un uso eficiente de la ventilación natural, es por ello, que se emplean ventiladores junto a las ventanas. Se debe potenciar el ingreso de los vientos. No hay un uso eficiente de la ventilación natural, es por ello, que se emplean ventiladores junto a las ventanas. Se debe potenciar el ingreso de los vientos. En el aula (#2 y 3) hay radiación directa durante todos los meses del año en las horas de la mañana, lo cual puede ser molestoso. Por otro lado, en la sala de reuniones, uno de los vanos recibe radiacion directa en los meses de invierno, donde los rayos del sol no son tan intensos. El otro vano recibe radiacion en las tardes de verano, lo cual puede llegar a ser bastante intenso y molestoso.
Existe una molestia acústica entre los mismos salones, la cual ingresa a través de las ventanas y el patio central abierto.
44
45
05
Propuesta General Diseño
46
47
Planimetría
05
Propuesta General
2
1
Espacios intermedios
Patios internos (aulas)
Cerramientos dinámicos
Mobiliario Versátil
Patios con diferentes funciones
Espacios aprovechables
12 7 11
6 3 C
E
D
8
5 9
4
B
1
2
10 A
Planta 1 Paleta de colores A
Permite ingreso de radiación solar en las mañanas y viento fresco, por patio húmedo.
B
Aulas se encuentran alejadas del ingreso para poder aislarlas del ruido externo y por seguridad. Por ello se generó una celosía movible que corta el paso directo a la calle.
C
Sala Multiusos, está alejada de las aulas por temas de acústica, al generar actividades ruidosas. Cerca al ingreso
D
Patio destinado a actividades diversas, se puede integrar con la sala multiusos en caso se disponga de más espacio.
E
Cerramientos dinámicos en las aulas para un mejor control de los vientos, además de potenciar el juego de los niños.
Leyenda 1
Aula 1 (2 años)
7
SS.HH.
2
Aula 2 (3 años)
8
S. multiusos
Calma y Serenidad
3
Aula 3 (4 años)
9
S. profesores
Energía y Positivismo
4
Aula 4 (5 años)
10
Ingreso
5
Patio 1 (actividades)
11
Depósito
6
Patio 2 (juegos)
12
Huerto
Equilibrio y Calma
Energía y Vitalidad
48
49
05 Planimetría
Propuesta General
Celosía de colores en patio
5
Techo Inclinado
Techo con piedras
Paneles Solares
Mobiliario Lúdico, dinámico
B
4
C
A 1
E
C
2
D
A
3
Planta 2 A
Arboles como espacio de sombra en zona de juegos, y espacios intermedios
E
Paleta de colores B
Huerto amplio y escalonado, para generar espacios lúdicos e interesantes de aprendizaje.
C
Se utilizó piso terrazo para el patio central y pasadizos, arena y pasto para zonas suaves como el patio de juegos.
D
Zona de administración, cuenta con dos niveles, para mayor espacio, organización y mejor control.
E
Dos patios, con diferentes funciones. Uno abierto destinado al juego, cerca a las aulas, y otro techado con un sol y sombra, para ciertas actividades.
Equilibrio y Calma
Calma y Serenidad Energía y Positivismo
Leyenda 1
Sala de Profesores
2
Terraza-Mirador
3
Celosía Patio Central
4
Patio de Juegos
5
Huerto
Energía y Vitalidad
50
Positivismo y Energía
51
05 Estrategias
4. Techo con piedras
Propuesta General
Se colocaron gravas en el techo de los ambientes, logrando una mejora térmica y acústica por medio de las propiedades del material. Esto permite que el techo no este 100% expuesto
1. Patios Húmedos
5. Techo Inclinado-Paneles Solares
Se implementaron patios húmedos entre cada salón por medio de los espacios intermedios, empleando vegetación. Esto generará que el viento ingrese más húmedo, lo cual ayudará a refrescar los salones y mantener un clima uniforme.
Luego del análisis energético se propone implementar paneles solares sobre los techos de las aulas, los cuales cuentan con una inclinación de 15%, de esta manera, se logra el ahorro energético mediante el aprovechamiento de los recursos naturales, disminuyendo el gasto para la guardería.
23%
6. Celosía en patio
2. Captador de Viento
Se colocó una celosía en el patio, ya que luego de analizar las necesidades y actividades que los niños realizan en ese ambiente, consideramos necesario brindarles un confort térmico, protegiendolos de la iluminación directa y oontrolando los vientos. Además, se planteó que esta sea de colores para lograr sensasiones dinámicas e interesantes en dicho ambiente.
Se implementaron ventanas altas en los salones con dirección al noreste, logrando, de esta manera, potenciar los vientos, donde estos ingresan por la ventana alta y siguen su recorrido hasta salir del salón, expulsando el aire caliente y logrando humedecer el aula.
3. Paredes Verdes
7. Cerramiento en ventanas
Se implementaron paredes verdes en los perímetros del lote, generando de esta manera, una reducción del ruido ambiental
Se optó por emplear ventanas de punto pivot, para, de esta manera, logrando que el viento pueda redireccionarse según las condiciones y necesidades que requiera el ambiente. Además, proporcionan un ambiente dinámico y de juego para los niños. Estas tendrán distintos colores dependiendo de la
térmicos, ya que reduce la temperatura del ambiente, además de lograr un aspecto más estético y protegido.
4 5 A
2 B
G
F
3 D
7
1
E
C
Corte Longitunidal
52
A
Sala de Profesores
C
Sala multiusos
E
Salón 3
B
SS.HH.
D
Comedor
F
Salón 2
G
Salón 1
53
05 Estrategias Propuesta General
Numero de módulos =
5 * energía necesaria HSP * rendimiento de trabajo * 7 * potencia pico del módulo
OPCIÓN 1: PANEL SOLAR MONOCRISTALINO
PROPUESTA ENERGÉTICA COMPARACIÓN DE PANELES SOLARES
AULA (X4) PANEL SOLAR MONOCRISTALINO
Datos:
Cálculo unitario:
Total Consumo por día estimado (Cde) = 4097 Wh/día Total energía necesaria (Ten) = Cde / 0,75 = 5463 Wh/día Potencia del Panel Solar
165W
Tipo de Célula del Panel Solar
Monocristalino
Rigidez del Panel Solar
Rígido
Dimensiones del Panel Solar
1482 x 680 x 35 mm
Tensión Máxima Potencia
18.92V
Corriente en Cortocircuito ISC
9.85A 19.75%
HSP = 4 kW/m2
5 * 5463
= 7,39
4 * 0,8 * 7 * 165
Rendimiento de trabajo = 0,8 Potencia pico del módulo = 165W
ADMINISTRACIÓN/OFICINA
Amperios Máximos de Salida IMP
8.72A
Tensión en Circuito Abierto
22.71V
Voltaje de Trabajo del Panel Solar
12V
Total Consumo por día estimado (Cde) = 8620 Wh/día
Peso del Panel Solar
12 Kg
Total energía necesaria (Ten) = Cde / 0,75 = 11493 Wh/día
Precio del Panel Solar
S/. 726.15
HSP = 4 kW/m2
25 años
Rendimiento de trabajo = 0,8
Garantía del Panel Solar
Numero de módulos =
Datos:
Cálculo unitario:
Numero de módulos =
5 * 11493
= 15,55
4 * 0,8 * 7 * 165
Potencia pico del módulo = 165W
SALA DE USOS MÚLTIPLES Datos:
Cálculo unitario:
Total Consumo por día estimado (Cde) = 3448 Wh/día Total energía necesaria (Ten) = Cde / 0,75 = 4597 Wh/día
PANEL SOLAR POLICRISTALINO
HSP = 4 kW/m2
Numero de módulos =
5 * 4597
= 6,22
4 * 0,8 * 7 * 165
Rendimiento de trabajo = 0,8 Potencia pico del módulo = 165W Potencia del Panel Solar
50W
Tipo de Célula del Panel Solar
Policristalino
Rigidez del Panel Solar
Rígido
Dimensiones del Panel Solar
532 x 674 x 30 mm
Tensión Máxima Potencia
18.3V
Corriente en Cortocircuito ISC
2.9A 18.5%
Amperios Máximos de Salida IMP
2.73A
Tensión en Circuito Abierto
22.7V
Voltaje de Trabajo del Panel Solar
12V
Peso del Panel Solar
4 Kg
Precio del Panel Solar
S/. 196.67
Garantía del Panel Solar
10 años
TOTAL DE PANELES NECESITADOS Suma: AULA = 7,39 x 4 = 29,56 ADMINISTRACIÓN/OFICINA = 15,55 SALA DE USOS MÚLTIPLES = 6,22
TOTAL = 51,33 Se necesitarán 52 paneles solares monocristalinos para abastecer el consumo energético de la guardería.
GASTO TOTAL = 52 x precio del panel = S/. 37 759.8
54
55
05 Estrategias Propuesta General
OPCIÓN 2: PANEL SOLAR POLICRISTALINO
BATERÍA BATERÍA AGM LIVEN
AULA (X4) Datos:
Cálculo unitario:
Total Consumo por día estimado (Cde) = 4097 Wh/día Total energía necesaria (Ten) = Cde / 0,75 = 5463 Wh/día
Numero de módulos =
HSP = 4 kW/m2
5 * 5463
= 24,39
4 * 0,8 * 7 * 50
Rendimiento de trabajo = 0,8 Potencia pico del módulo = 50W
Voltaje de la Batería
12V
Dimensiones de la Batería
181 x 77 x 167 mm
Posición de Trabajo de la Batería
Bornes en la parte superior
Amperios-Hora de la Batería
17Ah
Garantía de la Batería
1 año
Mantenimiento de la Batería
Libre de mantenimiento
Precio de la Batería
S/. 160,11
ADMINISTRACIÓN/OFICINA Datos:
Cálculo unitario:
Total Consumo por día estimado (Cde) = 8620 Wh/día Total energía necesaria (Ten) = Cde / 0,75 = 11493 Wh/día
Numero de módulos =
HSP = 4 kW/m2
5 * 11493
= 51,31
4 * 0,8 * 7 * 50
Rendimiento de trabajo = 0,8 Potencia pico del módulo = 50W
SALA DE USOS MÚLTIPLES Datos:
Cálculo unitario:
CÁLCULO DE BATERÍA PARA AMBOS PANELES
Total Consumo por día estimado (Cde) = 3448 Wh/día Total energía necesaria (Ten) = Cde / 0,75 = 4597 Wh/día HSP = 4 kW/m2
Numero de módulos =
5 * 4597
= 20,52
4 * 0,8 * 7 * 50
Rendimiento de trabajo = 0,8
Datos:
Potencia pico del módulo = 50W
Energía necesaria total = 21 553 Wh/día
Capacidad de batería =
energía necesaria * días de autonomía Voltaje * profundidad de descarga de la batería
Días de autonomía = 5 Voltaje = 12V
TOTAL DE PANELES NECESITADOS
Profundidad de descarga= 0.6
Capacidad de batería =
21 553 * 5
= 1496,74 Ah (c100)
12 * 0.6
Suma: AULA = 24,39 x 4 = 97,56 ADMINISTRACIÓN/OFICINA = 51,31 SALA DE USOS MÚLTIPLES = 20,52
TOTAL = 169,39 Se necesitarán 170 paneles solares policristalinos para abastecer el consumo energético de la guardería.
GASTO TOTAL = 170 x precio del panel = S/. 33 433.9
56
CONCLUSIÓN En conclusion, luego del análisis de ambos paneles, recomendamos utilizar el primer tipo, panel solar monocristalino. Aunque este sea un poco más costoso que la segunda opción, ocupa otro. Esto nos permite ahorrar a largo plazo, ya que es solo un pago inicial y aproximadamente a los cinco años, se podrá recuperar lo gastado en la compra de los módulos, siendo una buena inversión.
57
05 Estrategias Propuesta General
INSTALACIÓN DE PANELES DENTRO DEL PROYECTO Según el cálculo anterior, se necesitarían 52 paneles para que la guardería funcione solo con energía solar y el gasto era elevado. Sin embargo, en la aplicación de estos, se instalarán solo 28 paneles para poder suministrar el 50% de la energía solar y el resto de energía provendrá del alumbrado público. Esto bajará notablemente el monto de inversión total.
GASTO TOTAL = 52 x precio del panel = S/. 37 759.8
50 % DEL CONSUMO ENERGÉTICO TOTAL SERÁ SUMINISTRADO CON PANELES SOLARES
GASTO FINAL = 28 paneles = S/. 20 332.2
En ese sentido, hemos considerado distribuir los 28 paneles en los techos de los 4 salones de clases. Cada techo cuenta con 7 paneles solares, los cuales están colocados estratégicamente en la parte más elevada gias se implementan para que los paneles puedan captar mejor la radiación del sol. Además, está previsto que el techo de los salones puedan soportar el peso de los 7 paneles.
58
59
06
Propuesta Específica Diseño de un Aula
60
61
A’
2
AULA EDUCATIVA Propuesta
Ventilación cruzada Se colocaron celosías inclinadas en la ventana alta con el objetivo de que la luz rebote e ingrese a más lugares del aula, evitando una indicendia molestosa. Además, el aire ingresa con más fuerza por el efecto venturi.
Se emplearon paneles solares integrados a los techos inclinados, para recibir la radiación más óptima. Se buscó trabajar el 50% con energía renovable.
1
Zona de Descanso
2
Celosía Movible
3
Zona de Estudio
4
Pizarra-Ecran
5
Terraza
B’
1
B’
5
3
4
A’
21 Dic 12:00 12°S
21 Mar/Set 12:00 12°N
Se implementaron unas celosías pivotantes frente a las ventanas bajas orientada hacia el patio, para poder redireccionar los vientos, proteger del sol y generar un ambiente de juego para los niños.
Se optó por colocar vegetación dentro de los espacios intermedios entre las aulas, con el objetivo de generar sombra en dichos ambientes y principalmente, brindar frescura al interior de las aulas, al humedecer los vientos que pasan por ellos.
Corte A’A’
Se observa el patio que existe dentro de las aulas. Ingresa la radiación del sol por el este en las mañanas, así como los vientos del sur redireccionados por las celosías, y los que ingresan por el patio, más húmedos por la vegetación
62
Corte B’B’
Mobiliario Versatil color según edad.
Vidrio Laminado doble
Absorvente Acústico de Fibra de Poliester
Lana de Vidrio en plancha
Piso Linóleo, color variado.
Piso Alfombrado, color variado.
Arbol Huarangay
Grava para los techos
63
06 Luminarias y aire acondicionado b
a
c
Luminarias
Aire Acondicionado
Grilla
1
Para lograr que el aula se mantenga iluminada uniformemente, se dividió el espacio según su función dividiendo al aula en dos zonas: zona de descanso (1) y zona de trabajo (2).
2
Cálculo de capacidad
Downlight
Suspendido
Cielo raso
C = 230 * V + (#PyE * 476)
Distribución Posteriormente a la división del espacio, se ubicaron las luminarias según su tipo en sus respectivas áreas de uso: luminaria (a) a la zona (1) y luminaria (b) a la zona (2)
1
b
a
C = 230 * 260.70 + (16 * 476)
1
b
C = 59 961 + 7 616
a
C = 67 577
V
Volumen del espacio
260.70 m3
P
Personas
15
E
Electrodomésticos instalados
1
Factor de Latinoamérica
230
Factor de ganancia y pérdida
476
Zona de descanso
Tipos de luminaria
67 577 BTU = 5.63 TRF-TR
2
a. Montaje suspendido esférico 2.20
2 b Foco LED UFO
- Marca: Philips
- Marca: Philips
- Consumo: 6 Watts
- Consumo: 24 Watts
- Color: Blanco cálido
- Color: Blanco frío
- Lúmenes: 540 lm
- Lúmenes: 2150 lm
-Altura: 10cm
-Altura: 8.5cm
c 4.68
2 TRF-TR
3.00
8.50
Zona de trabajo
2 TRF-TR 2 TRF-TR
a Foco LED Essential
8.05
A pesar de que el dieño pasivo del proyecto no requiere de aire acondicionado, es bueno tenerlo como una posibilidad para el cliente. La ubicación depende de la grilla de la luminaria y seguirá el
Tipo 2T
RF
Cálculo de luxes
E= /A
A= Área del aula = 40.90
= 499.75 luxes
64
Salones de clase, laboratorios, talleres, gimnacios.
2.20
Lux
Calidad
500
A-B
Debido a que el aula posee dos tipos de espacio con distintas actividades: descaso y trabajo. Se optó por dos tipos de luminarias, cada una con que se realizará. A pesar de que en la propuesta se priorizó la entrada de luz natural por medio de distintos vanos alrededor del salón, calculamos el nivel adecuado de iluminación de las luminarias propuestas para garantizar el bienestar lumínico necesario en todo momento.
120o
120o
120o
Condensador
120o
Condensador Evaporador Marca Modelo Precio Capacidad Cobertura Fuente
87 x 65 x 32 cm 62 x 62 x 24 cm LG ATNQ24GNLE3 s/ 1 999.00 24 000 BTU/h 19 m3/s https://www.lg.com/co/aire-aco ndicionado-comercial/lg-ATNQ24GNLE3#none
Evaporador ESPACIO DE TRABAJO
0.55
= (540 x 6) + (2 150 x 8) / 40.90 = 3 240 + 17 200 / 40.90 = 20 440 / 40.90
Ambiente
2.15
= lúmenes = 20 440
RNE - NORMA EM.10
-TR
Se eligió tipo split cassette por los espacios pequeños separados. Se utilizarán 3 condensadores y 4 evaporadores para cubrir el área mejor y cumplir con la capacidad necesaria.
65
06 Aparatos eléctricos
FLD
APARATOS ACTUALES EN LA GUARDERÍA 1
6
8
12 5
2
7
2
10
9
9
6
4
Mesas y sillas
Ventana
Piso de losa gris y alfombra azul
1 14
Pared color beige
7
8
10
4
11
5
Elemento, Material y Color
2
TV plasma antigua
Equipo de sonido
- Pantalla pequeña - Alto consumo energético
- Consumo energético adicional
implementar un proyector multimedia con ecran, el cual funciona con una laptop. Lo elegimos debido a que priorizamos el tamaño y dinamismo de un proyector, frente al de una TV, donde los niños puedan tener una mejor visión del contenido.
PROYECTOR MULTIMEDIA VPL-EX235 Consumo: 350 watts Consumo (reposo): 3.3 watts LAPTOP ACER Consumo: 155 watts
66
Esta es una metodología que muchos colegios ya utilizan, buscando una manera más captar además, el interés de los niños por medio de esta grande pantalla.
Piso de losa gris mediano Piso de alfombra azul pastel
12
Mueble de madera
Puerta de madera
1
Escritorio de madera
Sillones
11
Coef. de Coef. de Reflexión Transmición
Cantidad
Area
x1
= 30.90 m2 2
0.35
x1
= 8.60 m
0.12 0.45
0.45
3
Techo color beige mediano
x2
= 12.80 m2 = 43.45 m2
4
Paredes color beige mediano
x5
= 24.5 m2 = 8.6 m2 = 16.45 m2 = 4.30 m2 = 22.90 m2 = 18.40 m2
5
Puerta de madera marrón claro
x1
= 3.60 m2
Celosía color celeste
W= FLDm x A x (1-R)2 dxTxM Medidas del Espacio área=25.30 m2
Vivienda Colindante 2.70 m y 5.40 m
Tipo Colegio
0.50
6
Ventana Corrediza de Cristal Laminado Simple, con Marco de Madera marrón claro.
x3
= 10.00 m = 6.80 m2 = 17.50 m2 e=3mm
0.04
7
Mesa de madera con pintura azul mediano
x15
= 0.24 m2
0.20
8
Silla de madera con pintura azul pastel
x30
= 0.12 m2
0.12
9
0.12
2
Sillones color azul pastel
x12
= 0.12 m
10
Escritorio de madera marrón mediano
x1
= 1.20 m
0.25
11
Mueble de madera marrón mediano
x2
= 0.50 m2 = 11.00 m2
0.25
12
Celosía de madera con pintura azul pastel
x2
= 13.95 m2 = 17.55 m2
0.12
13
Cielo raso de madera marrón mediano
x1
= 5.00 m2
0.25
14
Pizarra color negro
x1
= 3.60 m
0.04
2
2
2
0.95
Cálculo W= 24.30
24.30= FLDm x 228.65 x (1-0.292) 46 x 0.95 x 0.90
A= 228.65 R= 0.29
FLDm= 4.54%
d= 46º T= 0.95
SÍ cumple
M= 0.9
Fuente: Norma EM 110
En comparación con los materiales en el diseño original de la guardería, en este diseño los materiales y colores escogidos tanto para mobiliario como el espacio rediseñado alcanzan el 4.54% en el FLD mientras que el original era de 3.79%, si bien cumplía con la norma EM10, ahora el aula posee
67
06 Transmitancia térmica Muro Cerámica (1.2cm) + Mortero cemento-arena (1.5cm) + Ladrillo king kong (15cm) + Mortero cemento-arena (1.5cm) + Lana de vidrio (9cm) + Placa de yeso (1.27cm)
Zona Bioclimática
Transmitancia térmica máxima del muro
Desértico Costeo
2.36
Transmitancia térmica máxima del techo 2.21
Techo Grava (15cm) + Placa EPS de poliestireno (5cm) + Mortero cemento-arena (1.5cm) + Concreto armado (3cm) + Ladrillo de techo (12cm) + Mortero cemento-arena (1.5) + Placa de yeso (1.27cm)
Material
10cm (1)
Material
1.2cm (1)
Conductividad (k) W/m°C
1.5cm (2)
1. Baldosa Cerámica
1.00
15cm (3)
2. Mortero cemento-arena
1.40
1.5cm (2)
3. Ladrillo king kong
0.47
4. Lana de vidrio
0.033
5. Placa de yeso
0.250
1.27cm (5)
Resistencia térmica
Rt = 27.847 m2.°C/W
Rx= e/k Rt= Rse + R1+...+Rx+Rsi
U= 1/Rt Sí cumple
https://neufert-cdn.archdaily.net/uploads/product_-
Medidas: 1.22m x 2.44m Marca: Gyplac ST Materiales reciclados Antisísmico Económico Aislante térmico y acústico
El paquete de materiales elegidos para los muros presentan un gran cambio en su composición, principalmente por la aplicación de la lana de vidrio y las placas de yeso. La lana de vidrio hizo que la transmitancia baje bastante al ser un gran aislante térmico y no permite que el calor entre o salga. También hará que la acústica dentro del lugar sea más controlada y no se escuche ruido de adentro al patio y viceversa.
68
3. Mortero cemento-arena
1.63
4. Concreto armado
1.40
5. Ladrillo de techo
0.35
6. Placa de yeso
0.250
Rt = 0.05 + (0.1/2) + (0.05/0.033) + (0.015/1.63) + (0.03/1.4) + (0.12/0.35) + (0.015/1.63) + (0.0127/0.025) + 0.09 Rt = 0.05 + 0.05 + 1.51 + 9.202 + 0.021 + 0.343 + 9.202 + 0.06 + 0.09 Rt = 20.528 m2.°C/W
Rx= e/k Rt= Rse + R1+...+Rx+Rsi
Transmitancia térmica
LANA DE VIDRIO Medidas: 1.20m x 10m Marca: Volcán Aislación térmica y acústica Instalación fácil y rápida Incombustible Antitermitas
0.033
Fórmulas
Fórmulas
Transmitancia térmica
https://www.sodimac.com.pe/static/pdf/1163906-1-Fichatecnica.pdf
1.5cm (3) 1.27cm (6)
2. Placa EPS de poliestireno
Resistencia térmica
Rt = 0.11 + (0.012/1.00) + (0.015/1.40) + (0.15/0.47) + (0.015/1.40) + (0.9/0.033) + (0.0127/0.250) + 0.06
U = 1/27.847 U = 0.036 W/m2.°C
12cm (5)
2.00
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9cm (4)
5cm (2) 1.5cm (3) 3cm (4)
Conductividad W/m°C
1. Grava
U = 1/20.528 U = 0.049 W/m2.°C
U= 1/Rt Sí cumple
https://per.sika.com/es/sistemas-constructivos/sistemas-para-impermeabilizacion-de-techos-/techos-con-proteccion-de -grava.html
https://www.archiexpo.es/prod/springvale/product-59815-142922.html
TECHO DE GRAVA
EPS DE POLIESTIRENO
Medidas: 2-64mm Marca: Sika Perú
Marca: Springvale Aislación térmica y acústica Protección del exterior Panel sólido Ligero
Incombustible Ecomómico Instalación rápida Protección ambiental
El paquete de materiales elegidos para el techo presentan un gran cambio en su composición, principalmente por la aplicación de lagrava y las placas de EPS de poliestireno. La grava hizo que la transmitancia baje, ya que protege al techo de recibir bastante radiación directa, y el EPS de poliestireno es un material que sirve como un gran aislante térmico y sirve como material intermedio entre la grava y el concreto.
69
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PANEL SOLAR FOTOVOLTÁICO
GRAVA DE 2-64mm (15cm)
PLACA EPS DE POLIESTIRENO, SPRINVALE (.033cm) CONCRETO (3cm)
MORTERO CEMENTO-ARENA (1.5cm)
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LADRILLO DE TECHO 30x30x12cm, PIRÁMIDE
REJILLA DE CIELO RASO DE MADERA 10x10cm PLACA DE LANA DE VIDRIO 1.20x10m, VOLCÁN (9cm) LADRILLO KINGKONG 24x15x9cm, PIRÁMIDE BALDOSA CERÁMICA 20x20cm (1.2cm)
Conclusión y Opinión Después del respectivo estudio de los materiales del salón al comienzo del trabajo, y basándose en los testimonios de los usuarios, se pudo concluir que se necesitaban materiales que no permitan tanta transmitancia térmica y que el ruido no traspase el material. Teniendo esto en cuenta, se adecuó el espacio agregando y reemplazando materiales con propiedades que se puedan
y potenciando las condiciones climáticas de al rededor.
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70
71
08
Situación actual - propuesta Cuadro comparativo Antes 5
Sala multiusos ubicada en el centro de la guardería
1
Después 1
Ubicación de la sala multiusos separada de las aulas y cerca al ingreso para los visitantes.
5
2 2
Distribución y función
Aulas colindantes alrededor del local
3 1
3
Patio techado para actividades generales (ingreso) y patio de juegos (Atrás)
4
Zona administrativa al ingreso de la guardería (1 planta)
5
3
2
4
2
3 Aulas
Biohuerto
Sala multiusos
Patios
Zona administrativa
Biohuerto
5
Aumento del tamaño del biohuerto
LANA DE VIDRIO - Absorbente -Poroso -Instalación fácil -Incombustible -Antitermitas
60 dB
Confort Acústico
1 2
Según testimonios, el ruido de los salones se escucha desde afuera y desde adentro se escucha el ruido exterior.
PLACA DE YESO - Aislamiento -Elástico -Económico -Antisísmico -Ecológico
Se producen 84 decibeles que afectan a otros espacios debido al paquete de materiales.
3
2
2
3
seguridad entre las actividades generales de la sala multiusos y las aulas de clase.
4
84 dB
1 4
2
Zona administrativa al ingreso de la guardería (2 plantas)
70 dB
2
3
Distribución de las aulas alrededor del patio de juegos separadas con espacios intermedios.
Aulas
Patios
Sala multiusos
Biohuerto
Zona administrativa
Espacios intermedios
PANELES HEXAGONALES - Absorbente -Poroso -Instalación fácil -Ecológico -Económico
Los espacios intermedios entre los salones sirven a manera de cámara de aire, donde el ruido se disipa y de esta manera no llega al salón colindante.
MUROS CON VEGETACIÓN - Absorvente -Ecológico -Estético
aula para las actividades que se realizarán.
2
1
3
4
1
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2
3
1 2
3
72
Patio techado con toldo en solo una área del patio el cual no permite algún tipo de ingreso de luz solar Techo de madera con cubierta de calamina el cuál no cumplía con la transmitancia térmica según la normativa con 3.23 W/m2.°C. y muro de tabiquería con una transmitancia de 0.95 W/m2.°C que sí cumplía con la normativa pero, aún así, el confort podía mejorar. Vanos ubicados en solo una fachada del aula y sin algún tipo de protección para la incidencia solar
1
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Patio techado con celosía para permitir la entrada de luz solar para las actividades generales. La cubierta de calamina se cambia por una los aligerada con grava y láminas de ESP para prote-
2
PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION
Confort térmico
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3
vidrio porque es un gran aislante térmico. Estos cambios mejoraron la transmitancia a 0.036W/m2.°C en muros y 0.046W/m2.°C en el techo.
3
Implementación de celosía en las ventanas para dirigir el viento y proteger de la incidencia solar.
4
Ventilación cruzada y por convección por medio de ventanas altas y bajas en cada extremo del salón.
73
08
Situación actual - propuesta Cuadro comparativo
Antes
Después
1
2
2
Confort Lumínico
1
1
En cuanto al cálculo del FLD en los salones, estos alcanzan un 3.79%, cumpliendo con la norma EM10. Sin embargo, sería conveniente hacer algunas modificaciones para aumentar este porcenta je.
1
Se eligen distintos materiales y colores, los cuales producen que el FLD llegue a un 4.54%. Esto genera una mayor iluminación natural dentro del día, dejando de lado el uso de la luz artificial y disminuyendo el consumo energético.
2
La ubicación de los salones es ineficiente, ya que algunos tienen muchas horas de radiación directa en las horas de la mañana, lo cual puede causar deslumbramiento. Por otro lado, hay salones bastante oscuros que requieren de luz artificial durante el día.
2
Los salones están ubicados de tal manera para que el sol del este ingrese por las mañanas y en las tardes. Los salones colocados hacia el este, presentan un patio interno para que haya mejor ingreso de luz natural directa, e indirecta a través de las celosías colocadas en ventanas y mamparas.
1
2 1
2
Propuesta energética 1
2
74
Con repecto a los techos, estos no cuentan con ninguna inclinación, son totalmente rectos. Además, el consumo energético de los salones es elevado, produciendo un mayor gasto y no se implementan paneles solares que puedan mejorar la situación.
1
Se implementaron los paneles solares monocristalinos en el techo, este tendrá la inclinación adecuada para que capte mejor los rayos solares. Esto se plantea, con el fin de abastecer a la guardería en un 50% con energía solar y el resto provendrá de la red pública.
Con respecto a la luminaria, el salón presenta focos fluorescentes mal distribuidos, ya que se encuentran separados y cerca a la ventana, generando zonas más iluminadas que otras. Además, estos focos consumen bastante energía, incrementando consumo energético sobre todo en invierno.
2
Con respecto a las luminarias, se plantea una iluminación uniforme en todo el aula a través de una grilla que distribuyan los focos por el espacio. Los focos que se utilizarán son LED, ya que estos consumen mucho menos energía que los anteriores.
75
07
Vistas Propuesta
76
77
PATIO TECHADO
78
79
INGRESO AULAS
FACHADA
80
SALA MULTIUSOS
PATIO TECHADO
81
VISTA AEREA
82
83
AULA
AULA-PATIO
E. INTERMEDIO
PATIO JUEGOS
84
85
PATIO DE JUEGOS
86
87
AULA
88
89
AULA
90
91
