Murillo + Sanabria Arquitectura Bioclim谩tica y Tecnol贸gica
Murillo Sanabria
Arquitectura Bioclim谩tica y Tecnol贸gica
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INDICE
1. Introducción
1.1 Ideología 1.2 Equipo de Trabajo 1.3 Enfoques
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2. Oferta Bioclimática
2.1 Programa Arquitectónico 2.2 Clima 2.3 Confort de Usuario 2.4 Estratégias y Diagnóstico 2.5 Estudio de Radiación 2.6 Niveles de Iluminación Natural 2.7 Estudio de Ventilación 2.8 Estudio Térmico 2.9 Estudio Energético
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3. Referencias y cartas de recomendación
1. FCB Arquitectura 2. Desarrollos Latinos 3. Urban Partners S.A 4. Zurcher Arquitectos 5.Cuestamoras Urbanismo
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IDEOLOGÍA
1.1
Murillo Sanabria
Arquitectura Bioclimática y Tecnológica Ideología y Visión de Nuestra Empresa
Murillo más Sanabria es una empresa con más de 15 años de trabajo a nivel nacional e internacional, dedicada al diseño arquitectónico, la construcción y la consultoría en diseño sostenible. Dentro de este último ámbito de acción, destaca su participación en proyectos multiescalares al lado de clientes tanto del sector privado como estatal. Con una formación profesional internacional, acompañada de un alto conocimiento del contexto local y regional, los profesionales de Murillo más Sanabria han sabido “tropicalizar” los últimos avances mundiales en materia de diseño bioclimático y sostenibilidad. Se han desarrollado una serie de parámetros, información de referencia y principios específicos para poder evaluar edificaciones y desarrollos urbanos o rurales dentro de la realidad climática, económica y social de Costa Rica o cualquier otro contexto internacional particular. Con un fuerte manejo de principios teóricos y prácticos, Murillo más Sanabria trabaja desde la revisión esquemática de un proyecto hasta la más detallada simulación por computadora, utilizando los mas avanzados programas disponibles para estos efectos. Con proyectos de variado perfil programático, se han desarrollado consultorías para clientes recurrentes como el Banco Central de Costa Rica, Poder Judicial de Costa Rica, Cuestamoras Urbanismo, Urban Partners, GCI Ingeniería, Carazo Arquitectos, Zürcher Arquitectos, FCB Arquitectura, Javier Salinas Arquitectos, Green Energy Costa Rica, entre muchos otros. En Murillo más Sanabria nos enfocamos a promover un verdadero desempeño en favor del confort del ser humano dentro de las edificaciones, donde el minimizar el impacto ambiental de los diversos proyectos vaya siempre de la mano de un desarrollo económico y social para nuestros clientes y los usuarios de sus espacios.
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EQUIPO DE TRABAJO
1.2
Arq. Juan Carlos Sanabria Murillo
Arq. RocĂo Murillo Ruin
Arq. Esteban Zamora Barahona
Arq. Catherine Smart Cordero
jcsanabria@murillomassanabria.com 8991-3059
ezamora@murillomassanabria.com 8316-0659
rmurillo@murillomassanabria.com 8991-3059
csmart@murillomassanabria.com 8924-9834
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ENFOQUES
1.3
Diseño Sostenibilidad
Enfoques
Tecnología Bioclimático
Urbanismo
Ambiental
Diseño Bioclimático Eficiencia Energética Materiales Ciclo de Agua
Económico
Administración Costos Estructura Financiera
Social
Identidad Participación Estética
Simulación Confort Humano Simulación Solar Dinámica de fluidos Resistencia Térmica Materiales Desempeño Térmico Desempeño Energético
Programación Diseño Paramétrico Arquitectura asistida por computadora Arquiectura Inteligente (Arduino)
Impresión 3D Prototipado rápido en Ácido Poliláctico (PLA)
Visual Flujos Peatonales Transporte
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2. Estudio Bioclimático Estudio de optimización del confort para la eficiencia energética.
2.1 Programa Arquitectónico 2.2 Clima 2.3 Confort de Usuario 2.4 Estratégias y Diagnóstico 2.5 Estudio de Radiación 2.6 Niveles de Iluminación Natural 2.7 Estudio de Ventilación 2.8 Estudio Térmico 2.9 Estudio Energético
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División de el Estudio en 3 etapas: 1. Diagnóstico General: Se realiza una recolección de información donde se establecen los parámetros de confort y las estratégias para el sitio a construir, como niveles de ventilación, materiales y niveles de radiación.
Prográma arquitectónico Clima Orientación
2. Estudios Específicos: Basandose en el diagnóstico general se realizan estudios y simulaciones de diferentes variables que afectan el proyecto. Entre los estudios que se realizan estan los siguietes: -Simulación de dinámica de Fluidos. -Simulación de Radiación Solar. -Iluminación Natural. -Otros.
Pieles Pautas
Controles manuales
Estratégias
Materiales Forma del Edificio Sitio
3. Estudio Térmico y Energético: Consiste en una simulación tridimensional térmica donde se analiza el desempeño térmico y consumo energético de la edificación. Es el estudio más complejo ya que involucra todos los factores que conyeva un edificio. Sirve para la obtención de diversas certificaciones internacionales.
Temporalidad - actividades
fig 1. Diagrama de metodología de trabajo, se busca solucionar problemas en etapas, de macro a micro.
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2.1. Programa Arquitectónico y Usuario
2.2. Estudio de Clima
Al usar estrategias pasivas para poder a climatizar los espacios es vital entender al usuario y el clima en donde se sitúa el proyecto. Realizamos un análisis detallado de los horarios de uso de la edificación y estos se traslapan con información horaria anual para entender las actividades y como se van a desempeñar con el clima.
Mediante un levantamiento de información recopilada de diversas estaciones meteorológicas durante varios años, se establecen patrones de temperatura, humedad y ventilación para cada locación. También se hacen mediciones en sitio, así como estudios del locus inmediato.
Se inicia con esta etapa para establecer los patrones de uso en los diferentes espacios de la edificación, con el fin de entender las necesidades térmicas de cada actividad y sus usuarios, en casos especiales se realiza un levantamiento de equipo eléctrico o mecánico que generen ganancias térmicas al espacio. Average Temperature (C°)
Maximum Temperature (C°)
90 80 70 60 50
Relative Humidity (%)
Direct Solar Radiation (W/m2)
Average Wind Speed (Km/h)
Average Cloud Cover (%)
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fig 2. Muestra un diagrama con porcentajes de ocupación y sus horários por actividad
fig 3. Porcentajes anuales de información climatica
El grafico muestra por porcentaje la ocupación de una activad durante el día, esto nos ayuda entender cuales sectores van a estar con mayor uso en dado memento. El programa arquitectónico nos muestra que equipo complementario se va usar que pueda generar calor dentro del inmueble, como computadoras, monitores o cocinas.
La información horaria anual se recolecta durante varios años y nos genera un promedio para poder visualizar el comportamiento de humedad, temperatura, radiación, velocidad de viento y nubosidad. Con base a esta información se generan escenarios típicos y críticos con el fin de diagnosticar y solucionar los problemas de confort durante todo el año.
Este análisis también es base para cualquier simulación energética ya que se pronostica los patrones de uso eléctrico.
El grafico muestra una visualización tridimensional de: -Promedio de temperatura. -Temperatura máxima. -Humedad relativa. -Radiación directa. -Velocidad de viento promedio. -Porcentaje de nubosidad.
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2.3. Confort de usuario
2.5. Estudio de Radiación Solar
Tomando la información de usuario y de clima se establecen los parámetros de confort. Con estos resultados se pueden determinar los máximos y mínimos de ventilación, humedad y temperatura; se realiza un estudio detallado del usuario donde se analizan variables como ritmo metabólico y vestimenta en el clima se contraponen factores ambientales como, velocidad de viento, humedad relativa, temperatura de bulbo seco y temperatura radiante. Usamos herramientas como Tablas Psicograficas y climogramas.
El proyecto se somete a simulaciones con el fin de determinar los niveles de radiación y optimizar la protección en fachada. El resultado nos dará información para trabajar con angulos solares tanto en fachadas como en espacios abiertos. Diferentes herramientas nos ayudan a entender con precisión el desempeño de una edificación con respecto al recorrido solar. Usamos cálculos de carta solar y simulaciones digitales que nos garantizan una gran precisión para el diseño de protección en fachadas o diseño del conjunto arquitectónico.
fig 4. Climaograma de bienestra adaptado, nos ayuda a entender la necesiades termicas durante el dia en todo el año
2.4. Estratégias y Diagnóstico
Fig 6. Simulación de proyección de sombras en el solsticio de invierno para una torre residencial.
Es un resumen de la primera etapa en la cual se hacen recomendaciones de estratégias pasivas, así como protección en fachadas, niveles de ventilación y materiales. Los resultados nos sirven para poder detallar y optimizar el diseño en la siguiente etapa de la consultoría.
Fig 7. Simulación de niveles de radiación solar y sombra para una sección fachada en edificio de altura.
fig 5. Tabla Psicometrica muestar los limites del confort humano con difrentes variables, tambien las estrategias pasivas que mejor funcionan para el sitio
Cada proyecto debido a sus actividades y al sitio donde se ubica requiere diferentes estrategias pasivas de control térmico. Diagnosticamos y recomendamos las estrategias mas efectivas para un proyecto. Los gráficos de psicoanálisis nos ayudan a determinar lo parámetros de confort bajo diferentes escenarios.
Fig 8. En el grafico se muestra el diseño de un parasol para una torre de oficinas, se calcularon y optimizaron todas las fachadas. El estudio permitió ahorrar material y controlar de una manera eficiente la radiación directa en la edificación. 10
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2.6. Niveles de Iluminación Natural
2.7. Estudio de Ventilación
Estudiamos niveles de aperturas translucidas y reflectancia de los materiales, para determinar los niveles de iluminación natural con el fin de ahorrar energía.
La ventilación es una de las variables mas importantes para el rendimiento energético de una edificación. Determinar los patrones de ventilación nos ayudan a maximizar estrategias de ahorro energético tanto para poder extraer calor como para poder conservar la temperatura de un volumen de aire interno. Simulamos y diagnosticamos los movimientos internos y externos de un diseño para poder determinar la implicación en la actividad que se realiza en los espacios .
Las simulaciones en Radiación e Iluminación natural son vitales para el ahorro energético, estas nos indican cuales son las ganancias térmicas en superficies translucidas y la cantidad de luz que ingresa al interior. Para climas tropicales es vital aprovechar la luz natural para iluminar de manera indirecta los espacios , con el fin de disminuir al máximo las ganancias térmicas por radiación y el uso de sistemas artificiales de iluminación durante el día.
Las simulaciones nos pueden diagnosticar diferencias térmica así como de presión y de velocidad para optimizar la ventilación
Fig 9. La simulación muestra el impacto en energía de radiación indirecta que se genera sobre la ventanearía de una torre habitacional.
Fig 11. Proyecto ubicado en una zona térmica donde durante los meses mas fríos se debe de conservar el calor interno y en los meses calientes se ventila mediante la extracción con un monitor. Se estudiaron tanto el movimiento del conjunto a nivel externo, como de los patrones internos.
Fig 10. La imagen muestra los niveles máximos de iluminación interna en luxes, para un apartamento en altura, estos estudios nos ayudan a determinar los niveles de iluminación son aptos para la actividad que se va a llevar acabo, también se hace un diagnostico de los espacios críticos en la edificación.
Fig 12. Propuesta para doble fachada donde se busca la protección solar, esta doble fachada también funciona como un extractor que por diferencia térmica y de presión ayuda a la ventilación al interior de la edificación. 11
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2.8. Estudio Térmico y Energético Con el fin de entender el comportamiento térmico de un espacio se propone realizar una simulación usando EnergyPlus. Este programa es reconocido para diferentes certificaciones internacionales como la LEED. El software permite introducir información detallada de ganancias internas como usuarios, iluminación, equipo de oficina y sistemas de aire acondicionado. Los resultados de la simulación funcionan para entender tanto el comportamiento térmico como el consumo energético de sistemas de climatización mecánica.
Estas simulaciones son complejas y el proyecto debe ser modelado por zonas térmicas, también debe introducirse toda la información de materiales , iluminación, cantidad de usuarios, iluminación , equipo de oficina, equipo de cocina, ventilación mecánica , ventilación natural y sistemas de aire acondicionado. Las variables deben ser calibradas y detalladas. Este nivel de detalle nos permite entender cuales factores son los que mas están afectando el despeño térmico con el fin de ahorrar energía en sistemas mecánicos.
Dinning Room and Coffee Room This zone represents the main air volume in the building. Windows lightning and occupancy gains generate most f its gains. Area: 160m/2 Cooling system: single zone packaged direct expansion Airlightness 2.0 (ac/h) Mechanical Ventilation: none Lightning: 24 w / m2 Occupancy: 0,3 people / m2 Office Equipment: 1 w / m2 Catering: 2 w / m2
System Loads
Heath Balance
Glazing Walls Computer + Equip.
Ceilings Occupancy
Ground Floors Partitions (int) Solar Gain Exterior Windows
Roofs Floors (ext) Zone Sensible Cooling
External Infiltration
Task Lighting
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0 -2
Sensible Cooling
Total Cooling
-4 -6 -8 -10 2 5 8 11 Dinning Room and Coffee room’s Internal gains and cooling system loads
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5 Mon
fig 13. En el grafico superior se visualiza los cambios temperatura y humedad durante un día en un restaurante de comida rápida, a su vez esta información se compara con el consumo de aire acondicionado debido al calentamiento del inmueble. También nos da un diagnóstico de cada elemento en el espacio que aporta ganancias o pérdidas de calor. Las simulaciones térmicas son las mas completas y nos dan una visión de cómo se podría comportar una edificación tanto térmica como energéticamente.
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3. Referencias y cartas de recomendaci贸n
1. FCB Arquitectura 2. Desarrollos Latinos 3. Urban Partners S.A 4. Zurcher Arquitectos 5.Cuestamoras Urbanismo
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CARTAS DE RECOMENDACIÓN
3.1. FBC Arquitectura Arquitecto Franco Casalvolone Bargui
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CARTAS DE RECOMENDACIÓN
3.2. Desarrollos Latinos S.A Arquitecto Ricardo Pérez
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CARTAS DE RECOMENDACIร N
3.3. Urban Partners S.A Ingeniero Javier Fernรกndez V.
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CARTAS DE RECOMENDACIĂ“N
3.4. Zurcher Arquitectos Arquitecto Ronald Zurcher Gurdian.
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CARTAS DE RECOMENDACIร N
3.5. Cuestamoras Urbanismo Ingeniero Eduardo A. Fernรกndez
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