Dossier radiació LA FLORESTA

ESTUDI RADIACIÓ SOLAR I PERCENTATGE D’OMBRES EN UNA CASA UNIFAMILIAR A LA FLORESTA, SANT CUGAT DEL VALLÈS

Marc Alventosa Zaidin, Alventosa Arquitectes

Pàgina 1

ESTUDI FINESTRAL SALA D’ESTAR

El finestral a estudiar consta d’una superfície de 06,60m2 orientada a Sud-Oest, on el sol irradia perpendicularment a les 13:30h. El disseny a tingut en compte les conclusions de l’estudi climàtic abans exposat i s’ha dissenyat un porxo per tal de protegir-nos de la irradiació.

Un cop dissenyat el porxo comprovem mitjançant el diagrama d’ombres si funciona.

Marc Alventosa Zaidin, Alventosa Arquitectes

Pàgina 2

DIAGRAMA D’OMBRES SOLSTICI D’ESTIU-Finestra Estar Amb el Stereographic diagram ens n’adonem del següent: -

-

A l’estiu funciona molt bé però a partir de les 17:00h caldria protegir. Tenim una radiació de només el 5,1%. (Cal tenir en compte que es computa totes les hores del dia amb sol) Als equinoccis al igual que l’estiu ens comença a entrar el sol a nivells a avaluar a partir de les 17:00h on tenim un 64% de percentatge d’ombra.

A l’hivern comencem aprofitar la radiació des de les 13:30h. Tenim una radiació de només 22,3%. (Cal tenir en compte que es computa totes les hores del dia amb sol)

Marc Alventosa Zaidin, Alventosa Arquitectes

Pàgina 3

Considerem una prioritat protegir-nos el màxim possible de la radiació de l’estiu i els equinoccis encara que ens pugui perjudicar una mica a l’hivern. Per aquest motiu hem dissenyat unes lames verticals de fusta que funcionen com a element estructural, ens fan de barana amb el desnivell del terreny i ens protegeixen de la irradiació tant el porxo com la finestra de la sala d’estar a partir de les 17:00h (tal i com hem determinat que necessitàvem anteriorment).

Un cop dissenyades les lames, comprovem la seva eficàcia mitjançant la comprovació de dades d’ombres horàries i les de radiació percentual.

Radiació -

A l’estiu reduïm la radiació percentual a gairebé la meitat. Del 5,1% passem al 2,8%.

A l’hivern, però, passem del 22,3% al 18,4%. Cal tenir en compte que la casa es projecta sense climatització ja que es pretén solucionar mitjançant murs amb una transmitància tèrmica molt baixa. En canvi, tot i que en principi no es realitzarà cap sistema de calefacció, s’ha previst una sèrie d’endolls per si puntualment necessitem connectar un radiador elèctric. És a dir, és prioritari protegir-nos durant les èpoques indicades a les conclusions de l’estudi climàtic.

Marc Alventosa Zaidin, Alventosa Arquitectes

Pàgina 4

Percentatge d’ombres_Eficiència de les lames proposades.

120% 100% 80% 60%

no lames lames

40% 20% 0%

SOLSTICI ESTIU: Les lames ens ajuden a estar per sobre del 80% a les hores conflictives

120%

100%

80% no lames

60%

lames 40%

20%

0% 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30

EQUINOCCIS: Les lames són un suport eficient a partir de les 16:00h.

Marc Alventosa Zaidin, Alventosa Arquitectes

Pàgina 5

100% 90% 80% 70% 60% no lames

50%

lames

40% 30% 20% 10% 0% 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00

SOLSTICI HIVERN: Les lames només tenen una incidència negativa l’última hora de la tarda.

Marc Alventosa Zaidin, Alventosa Arquitectes

Pàgina 6

Ara comprovarem la radiació incident i difusa a que està sotmesa el finestral i la seva distribució espaial:

MALLA D’ANÀLISIS_Mitjana de radiació diària a l’estiu entre les 12:30h a les 19:00h.

MALLA D’ANÀLISIS_Mitjana de radiació diària a l’hivern entre les 12:30h a les 17:00h.

Marc Alventosa Zaidin, Alventosa Arquitectes

Pàgina 7

Ara comprovarem la distribució temporal de la radiació incident i difusa a que està sotmesa el finestral:

EXPOSICIÓ SOLAR_Distribució temporal de la radiació.

Finalment obtenim les dades de radiació solar incident i la seva distribució temporal. Tornem a concloure i certificar que la combinació entre el porxo i les lames és una solució òptima quant a la protecció solar requerida.

Marc Alventosa Zaidin, Alventosa Arquitectes

Pàgina 8

ESTUDI FINESTRA ALTELL

El finestral a estudiar consta d’una superfície de 01,44m2 orientada a Sud-Oest, on el sol irradia perpendicularment a les 13:30h. La finestra està situada en un altell des d’on es gaudeix de les vistes de Montserrat. Aquesta finestra està molt exposada a la irradiació durant totes les èpoques de l’any, així doncs haurem de dissenyar alguna estratègia per protegir-la..

Mitjançant la secció observem com la irradiació ens afecta de manera prou severa durant tot l’any. Ho observarem també, amb el diagrama d’ombres.

Marc Alventosa Zaidin, Alventosa Arquitectes

Pàgina 9

DIAGRAMA D’OMBRES SOLSTICI D’ESTIU-Finestra Altell.

Dissenys de Voladius Decidim dissenyar un voladiu que ens protegeixi la finestra entre els intervals del equinocci de primavera (21 de març) i el de tardor (21 de Setembre) segons conclusions de l’estudi climàtic.

Abans de dissenyar el voladiu comprovem l’interval horari més restrictiu de radiació solar.

Aquest interval, correspon al període d’entre les 10:30h i les 18:30h.

Marc Alventosa Zaidin, Alventosa Arquitectes

Pàgina 10

Opció 2: Voladiu amb desenvolupament horitzontal

És inviable a nivell constructiu protegir amb un voladiu exclusivament horitzontal.

Opció 2: Voladiu amb desenvolupament horitzontal i vertical

Aquesta opció és més factible a nivell constructiu. Cal comprovar l’eficiència del protector solar proposat.

Marc Alventosa Zaidin, Alventosa Arquitectes

Pàgina 11

Percentatge d’ombres_Eficiència del protector solar proposat.

120% 100% 80% 60% 40%

no protecció protecció

20% 0%

SOLSTICI ESTIU: El protector solar és òptim.

120% 100% 80% 60% 40%

no protecció protecció

20% 0%

EQUINOCCIS PRIMAVERA (molt similar al de tardor): Les lames són un suport eficient a partir de les 16:00h. El protector solar és òptim.

Marc Alventosa Zaidin, Alventosa Arquitectes

Pàgina 12

120% 100% 80% 60%

no protecció protecció

40% 20%

17:00

16:30

16:00

15:30

15:00

14:30

14:00

13:30

13:00

12:30

12:00

11:30

11:00

10:30

10:00

9:30

9:00

8:30

0%

SOLSTICI HIVERN: El protector solar és perjudicial ja que en algunes hores del dia arribem triplicar la pèrdua d’irradiació.

PORCENTATGE RADIACIÓ Valors mensuals Month January February March April May June July August September October November December

Avg.SC = radiació No Lames 59.2% 51.9% 40.6% 26.9% 15.2% 12.1% 17.4% 28.6% 43.8% 52.4% 59.6% 63.6%

Lames 32.3% 14.2% 1.1% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 2.8% 18.5% 34.4% 40.0%

Winter

58.2%

28.8%

Summer Annual

14.9% 39.3%

0.0% 11.9%

Marc Alventosa Zaidin, Alventosa Arquitectes

Pàgina 13

Si observem els percentatges de captació solar observem com es duplica la pèrdua d’irradiació a l’hivern. Per contra a l’estiu la radiació és inexistent. A partir d’aquí optem per canviar d’estratègia; optarem per un sistema actiu que ens permeti obstruir la radiació solar durant el període del equinocci de primavera (21 de març)al de tardor (21 de Setembre) segons conclusions de l’estudi climàtic. A més aquest nou sistema ha de permetre enfosquir completament l’espai ja que també s’ha de poder utilitzar com a dormitori.

Optem finalment per una persiana veneciana incorporada a la cambra d’aire del vidre per evitar el seu deteriorament. Pel que fa al material de la veneciana es tria l’alumini i el color blanc per tal de reduir al màxim l’absorció de la radiació i potenciar la reflexió. Amb aquesta solució aconseguim que la irradiació reflexada torni a travessar el vidre exterior i, per tant, reduïm l’aportació de calor quan és perjudicial pel confort de l’usuari (Adjuntem Fitxa tècnica de l’opció escollida).

Pel que fa al vidre de les finestres, s’ha de preveure que no sempre s’utilitzen correctament els sistemes de protecció actius. Per aquest motiu, així com, per coherència amb els murs de la façana (amb uns transmitància tèrmica força reduïda) utilitzem un vidre amb un coeficient de transmissió tèrmica de 1.1 W/m2K (veure fitxa adjunta).

Marc Alventosa Zaidin, Alventosa Arquitectes

Pàgina 14

Absortància materials Absortància: fracció d’irradiació solar incident a una superfície absorbida per la mateixa.

Marc Alventosa Zaidin, Alventosa Arquitectes

Pàgina 15

Fitxa tècnica Veneciana

Marc Alventosa Zaidin, Alventosa Arquitectes

Pàgina 16

Fitxa tècnica vidre

Marc Alventosa Zaidin, Alventosa Arquitectes

Pàgina 17