UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE ARQUITECTURA, URBANISMO Y ARTES EQUILIBRIO TÉRMICO EN EDIFICACIONES
CASO NACIONAL: HUARAZ (ANCASH) EDIFICIO DE OFICINA FISCALIA PROVINCIAL DE HUARAZ CÁTEDRA:
Arq. Espinoza Castillo, Luis Fernando ALUMNO:
Espinoza Minaya, Jairo Paolo
T P
ÍNDICE: 1. Análisis de la región 2. Análisis de la región, respecto a la clasificación climática de Rayter-Zúñiga 3. Análisis de la región, respecto a la clasificación climática de Wieser 4. Presentar el análisis para un año (Olgyay y estrategias bioclimáticas). 5. Análisis según la norma EM.110 sobre el aspecto térmico.
EQUILIBRIO TÉRMICO EN EDIFICACIONES / FAUA / UNI
DATOS GENERALES
País
Perú
• Departamentos del Perú
Ancash
• Provincias del Perú
Huaraz
Ubicación
9°32′00″S 77°32′00″O
• Altitud
3052 msnm
• Distancias
407 km a Lima 340 km a Trujillo
Superficie
8 km²
CLIMA Huaraz presenta un clima templado de montaña tropical, soleado y seco durante el día y frío durante la noche, con temperaturas medias anuales entre 11 – 17º C y máximas absolutas que sobrepasan los 21º C. Las precipitaciones son superiores a 500 mm. Pero menores a 1000 mm durante la temporada de lluvias que comprende de diciembre a marzo. La temporada seca denominada "Verano andino" comprende desde abril hasta noviembre.
Población • Metropolitana
127 041 hab.
• Densidad
57,5 hab./km²
FUENTE:
WWW.WIKIMAPIA.ORG
-
http://www.weatherbase.com/weather/weather.php3?s=650867&cityname=Acapulco-Guerrero-Mexico
EQUILIBRIO TÉRMICO EN EDIFICACIONES / FAUA / UNI
CLASIFICACIÓN CLIMATICA GUÍA DE APLICACIÓN DE ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA EN LOCALES EDUCATIVOS ARQ. DAVID GUILLERMO MARTIN RAYTER ARNAO AÑO: 2008
EQUILIBRIO TÉRMICO EN EDIFICACIONES / FAUA / UNI
MAPA TEMATICO DE LAS TEMPERATURAS MEDIAS ANUALES
MAPA TEMATICO DE RADIACION SOLAR ANUAL
El presente mapa ha sido elaborado teniendo como base los datos del SENAMHI.
Elaborado en base a datos del SENAMHI, para el territorio nacional.
FUENTE:
GUÍA DE APLICACIÓN DE ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA EN LOCALES EDUCATIVOS
EQUILIBRIO TÉRMICO EN EDIFICACIONES / FAUA / UNI
MAPA TEMATICO DE PRECIPITACIONES ANUALES
MAPA TEMATICO DE ALTIMETRIA
Elaborado en base a datos del SENAMHI, los valores están expresados en milímetros.
Elaborado en base a valores de cotas cuya fuente de origen es de escala 1/100,000 del I.G.N.
FUENTE:
GUÍA DE APLICACIÓN DE ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA EN LOCALES EDUCATIVOS
EQUILIBRIO TÉRMICO EN EDIFICACIONES / FAUA / UNI
VARIABLES BIOCLIMÁTICAS GENERALES DEL PERÚ
4.1 CLASIFICACIÓN CLIMÁTICA DEL PERÚ La Presente Zonificación tiene como base la clasificación de Köppen, a la que se ha incluido parámetros de altura, radiación, inversión térmica, arquitectura tradicional, entre otros factores, que permiten tener una aproximación a pisos de equivalencia arquitectónica. La Zonificación corresponde a la clasificación primaria realizada por Rayter - Zúñiga en el 2005. A partir de esta clasificación se determina 9 zonas climáticas para el Perú. Su importancia radica en que en base a esta clasificación, se darán las orientaciones necesarias para el diseño. Cada zona tendrá recomendaciones apropiadas a las condiciones medioambientales. La Clasificación de Climas Para diseño arquitectónico Comprende 9 zonas: Zona 1: Desértico Marino 2.8 % Zona 2: Desértico 6.7% Zona 3: Interandino bajo 3.9% Zona 4: Mesoandino 14.6% Zona 5: Altoandino 9.0% Zona 6: Nevado 1.4% Zona 7: Ceja de Montaña 9.7% Zona 8: Sub Tropical Húmedo 12.2% Zona 9: Tropical Húmedo 39.7% (Se indica el Porcentaje del territorio que comprende cada zona)
FUENTE:
GUÍA DE APLICACIÓN DE ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA EN LOCALES EDUCATIVOS
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Zona 4 (MESOANDINO) A) DESCRIPCION Tipificación: Clima Semi-frío a frío, de terreno Semi-Seco a lluvioso con Otoño, Invierno y Primavera secos (de los valles mesoandinos). Equivalente Clasificación de Köppen: Dwb. Este clima es típico de parte de nuestra serranía, se extiende por lo general entre los 3000 y 4000 msnm. representa el 14.6% de la superficie total del país. Se caracteriza por sus precipitaciones anuales promedio de 700 milímetros. Y sus temperaturas medias anuales de 12°C. Presenta veranos lluviosos e inviernos secos con fuertes heladas. Precipitaciones anuales: Entre 501 a 750 milímetros Humedad relativa: Grado de Humedad predominante 2 (30% a 50%), 3 en algunas zonas. Promedio anual de Energía solar incidente diario: Entre 4 a 5 Kw h/m2 de Piura a Ayacucho y de Amazonas hasta Puno, Entre 2 a 5 Kw h/m2 de Arequipa a Moquegua, teniendo los valores más altos 5 a 7.5 5 Kw h/m2 en Tacna. Promedio de Horas de Sol: Norte: 6 Centro: 8 a 10 Sur: 7 a 8 Vientos: Velocidad y dirección predominante: Piura 10 m/s, Sur-Oeste, Sur y Sur-Este Zona central 7.5 m/s, Sur y Sur-Oeste Zona Sur- Este 7 m/s, Sur y Sur-Oeste Zona Sur 4 m/s, Sur y Sur-Oeste Diferencia de temperatura medias: (Entre el día y la noche) Vegetación: Escasa, a excepción de valles. Tenemos pinos, abetos. Los Árboles de hoja caduca permiten pasar radiación en invierno, los árboles de hoja frondosa para protección de vientos. Vegetación: Escasa, a excepción de valles. Tenemos pinos, abetos. Los Árboles de hoja caduca permiten pasar radiación en invierno, los árboles de hoja frondosa para protección de vientos. FUENTE:
GUÍA DE APLICACIÓN DE ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA EN LOCALES EDUCATIVOS
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B) CUADRO DE EQUIVALENCIA CLIMATICA
FUENTE:
GUÍA DE APLICACIÓN DE ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA EN LOCALES EDUCATIVOS
EQUILIBRIO TÉRMICO EN EDIFICACIONES / FAUA / UNI
C) RECOMENDACIONES ESPECÍFICAS DE DISEÑO: ZONA 4 (MESOANDINO)
FUENTE:
GUÍA DE APLICACIÓN DE ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA EN LOCALES EDUCATIVOS
EQUILIBRIO TÉRMICO EN EDIFICACIONES / FAUA / UNI
FUENTE:
GUÍA DE APLICACIÓN DE ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA EN LOCALES EDUCATIVOS
EQUILIBRIO TÉRMICO EN EDIFICACIONES / FAUA / UNI
CLASIFICACIÓN CLIMATICA CONSIDERACIONES BIOCLIMÁTICAS EN EL DISEÑO ARQUITECTÓNICO:EL CASO PERUANO ARQ. MARTÍN WIESER REY AÑO: 2011
EQUILIBRIO TÉRMICO EN EDIFICACIONES / FAUA / UNI
Captación solar
Captación de la radiación solar durante el día para, transformándola en calor, aprovecharla de forma inmediata o almacenarla para las horas de la noche. La acumulación del calor obtenido por la radiación se da por medio de la propia masa del edificio, como también de los espacios de aire estanco que, delimitados en parte por material traslúcido, propician la aparición del efecto invernadero. Sistemas y recursos: - Captación directa a través de vanos. - Captación semidirecta a través de invernaderos. - Captación indirecta a través de las paredes, el techo o el suelo. - Captación a través de sistemas independientes al edificio. - Los aspectos determinantes en el funcionamiento del sistema están relacionados al dimensionamiento, la orientación y la ubicación del elemento captador; ello en función al recorrido solar del emplazamiento y al uso del espacio que lo contiene.
FUENTE:
Control de la radiación
La necesidad de evitar la incidencia de la radiación solar directa sobre las superficies exteriores del edificio y, más aún, de su ingreso a través de los vanos del mismo, resultan siendo estrategias imprescindibles en climas cálidos y templados. Aun en climas fríos se ha de tener mucho cuidado con el ingreso indiscriminado de radiación, ya que la incidencia solar directa prolongada sobre las personas debe ser siempre evitada. La decisión de cuándo y cuánta radiación ingresa al interior dependerá finalmente, además del tipo de clima, del uso específico del espacio y de su capacidad de ventilación efectiva. Sistemas y recursos: - Elementos de control solar para la protección de los vanos, como son los aleros, toldos, persianas, celosías, entre otros. - Generación de espacios de sombra como pérgolas o umbráculos. - Dobles pieles en general (techos o muros) para la protección de las superficies exteriores.
Ganancias internas
Capacidad de aprovechar el calor generado al interior de un edificio debido al funcionamiento de equipos eléctricos o mecánicos, de la existencia de combustión y de la presencia de personas que se encuentran al interior del mismo. Sistemas y recursos: - La presencia de la cocina representa generalmente la mayor ganancia interna al interior de una vivienda, mientras que las personas y los equipos eléctricos hacen lo propio en los edificios de oficinas y de comercio. - El calor residual de ciertos equipos de gran consumo energético, y cuya presencia queda justificada por cuestiones funcionales, sea que estén en el interior o en las inmediaciones del mismo, puede ser aprovechado de forma directa o a través de circuitos que llevan el calor hacia los espacios requeridos; generalmente utilizando agua u otro fluido que forma parte de un circuito cerrado o abierto.
CONSIDERACIONES BIOCLIMÁTICAS EN EL DISEÑO ARQUITECTÓNICO:EL CASO PERUANO
Protección de los vientos
Evitar que la presencia de un viento exterior, cuyas temperaturas son extremas, influya de forma determinante en las condiciones térmicas del interior del edificio. Sea de forma directa (a través de la ventilación o infiltración) o indirecta (a través de la conducción). Sistemas y recursos: - Tanto la hermeticidad como el aislamiento de la envolvente del edificio, son las dos estrategias más evidentes, aunque no las únicas, que ayudan a lograr dicho objetivo. - El tamaño reducido de los vanos, el grado de aislamiento de los cristales y la hermeticidad de los sistemas de cerramiento son aspectos importantes a considerar. - Presencia de esclusas en las puertas hacia el exterior, además de una correcta orientación en función de los vientos dominantes. - Las barreras contra el viento (paneles, terraplenes, vegetación tupida y estratégicamente ubicada, etc.) pueden llegar a ser estrategias adicionales muy eficientes. Emplazamiento del edificio aprovechando la geografía inmediata con respecto a los vientos dominantes.
Inercia térmica
Capacidad de los elementos del edificio (estructura o cualquier elemento interior o circundante) de acumular calor al interior o en las inmediaciones cercanas. La acumulación de energía permite aislar, amortiguar y retardar el paso de la misma desde y hacia los ambientes interiores del edificio. Sistemas y recursos: - Muros anchos y pesados (adobe, piedra, ladrillo, concreto, etc.), tanto interiores como exteriores. - Presencia de mobiliario pesado y de otros elementos que acumulen la energía de la radiación solar, de la temperatura diurna y de las propias ganancias internas. - Las masas de agua (piscinas, fuentes, piletas, etc.) al interior o en la cercanía inmediata al edificio resultan siendo también elementos que ayudan a la inercia térmica. .
EQUILIBRIO TÉRMICO EN EDIFICACIONES / FAUA / UNI
FUENTE:
CONSIDERACIONES BIOCLIMÁTICAS EN EL DISEÑO ARQUITECTÓNICO:EL CASO PERUANO
EQUILIBRIO TÉRMICO EN EDIFICACIONES / FAUA / UNI
Mes
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
Anual
Temperatura máxima media (°C)
17
17
17
18.1
21.1
24
27
29
26
22
18
15.6
21
Temperatura media (°C)
10.5
10.5
11
12.5
13.5
15
15
17.5
16
14
11.5
10.5
13.2
Temperatura mínima media (°C)
4
4
5
7
6.1
6
6
6
6
5.8
5.4
5.5
5.6
Precipitación total (mm)
103.9
83.5
173.6
186.9
31.4
1.1
6.9
0.9
8
102.2
57.8
62.1
818.3
http://www.accuweather.com/en/pe/huaraz/256878/current-weather/256878 ENERO
40 38 35 33 31 30 28 26 25 23. 24 21. 22 20 18,19 16,17 15 13,14 11,12 10 8, 9 6, 7 4, 5
FEBRERO
MARZO
ABRIL
MAYO
JUNIO
JULIO
AGOSTO
SETIEMBRE
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
00:00 01:00 02:00 03:00 04:00
13.43 12.61 11.78 10.95 10.13
11.77 11.05 10.34 9.63 8.91
12.53 11.85 11.16 10.47 9.79
12.20 11.40 10.60 9.80 9.00
10.83 9.91 8.98 8.05 7.13
10.23 9.25 8.26 7.27 6.29
9.40 8.36 7.32 6.28 5.24
10.43 9.39 8.34 7.29 6.25
11.53 10.55 9.56 8.57 7.59
12.37 11.55 10.74 9.93 9.11
12.83 11.99 11.14 10.29 9.45
11.97 11.15 10.34 9.53 8.71
05:00
9.30
8.20
9.10
8.20
6.20
5.30
4.20
5.20
6.60
8.30
8.60
7.90
06:00
10.68
9.39
10.24
9.53
7.74
6.94
5.93
6.94
8.24
9.66
10.01
9.26
07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00
12.06
10.58
11.39
10.87
9.29
8.59
7.67
8.69
9.89
11.01
11.42
10.61
13.43 14.81 16.19 17.57 18.94
11.77 12.96 14.14 15.33 16.52
12.53 13.68 14.82 15.97 17.11
12.20 13.53 14.87 16.20 17.53
10.83 12.38 13.92 15.47 17.01
10.23 11.88 13.52 15.17 16.81
9.40 11.13 12.87 14.60 16.33
10.43 12.18 13.92 15.67 17.41
11.53 13.18 14.82 16.47 18.11
12.37 13.72 15.08 16.43 17.79
12.83 14.24 15.66 17.07 18.48
11.97 13.32 14.68 16.03 17.39
13:00
20.32
17.71
18.26
18.87
18.56
18.46
18.07
19.16
19.76
19.14
19.89
18.74
14:00
21.70
18.90
19.40
20.20
20.10
20.10
19.80
20.90
21.40
20.50
21.30
20.10
15:00
20.87
18.19
18.71
19.40
19.17
19.11
18.76
19.85
20.41
19.69
20.45
19.29
16:00
20.05
17.47
18.03
18.60
18.25
18.13
17.72
18.81
19.43
18.87
19.61
18.47
17:00 18:00
19.22
16.76
17.34
17.80
17.32
17.14
16.68
17.76
18.44
18.06
18.76
17.66
18.39
16.05
16.65
17.00
16.39
16.15
15.64
16.71
17.45
17.25
17.91
16.85
19:00 20:00 21:00 22:00
17.57
15.33
15.97
16.20
15.47
15.17
14.60
15.67
16.47
16.43
17.07
16.03
16.74 15.91 15.09
14.62 13.91 13.19
15.28 14.59 13.91
15.40 14.60 13.80
14.54 13.61 12.69
14.18 13.19 12.21
13.56 12.52 11.48
14.62 13.57 12.53
15.48 14.49 13.51
15.62 14.81 13.99
16.22 15.37 14.53
15.22 14.41 13.59
14.26
12.48
13.22
13.00
11.76
11.22
10.44
11.48
12.52
13.18
13.68
12.78
23:00
TEMPERATURA EFICAZ POR HORAS
FUENTE: http://www.accuweather.com/en/pe/huaraz/256878/current-weather/256878
EQUILIBRIO TÉRMICO EN EDIFICACIONES / FAUA / UNI
FUENTE: ESTACION METEREOLOGICA
EQUILIBRIO TÉRMICO EN EDIFICACIONES / FAUA / UNI
EDIFICIO DE OFICINA FISCALIA
PROVINCIAL DE HUARAZ
FUENTE: GOOGLE EARTH
EQUILIBRIO TÉRMICO EN EDIFICACIONES / FAUA / UNI
EDIFICIO DE OFICINA FISCALIA
PROVINCIAL DE HUARAZ
FUENTE: GOOGLE EARTH
EQUILIBRIO TÉRMICO EN EDIFICACIONES / FAUA / UNI
FUENTE: NORMA EM.110
EQUILIBRIO TÉRMICO EN EDIFICACIONES / FAUA / UNI