FLUJO DE AIRE ALREDEDOR DE LOS EDIFICIOS Esquemas de implantaci贸n
Unidades paralelas
Unidades escalonadas o en damero
Comportamiento del viento alrededor de las construcciones
Ventilación y otros elementos
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Patios internos Cuerpos de agua Vegetación Elevación del suelo
Las barreras y su influencia en el viento Las barreras que interfieren en la dirección y velocidad del viento hacen alusión principalmente al relieve, a la arborización y a las edificaciones. Estas barreras, por una parte, permiten controlar la presencia de vientos molestos, mientras que por otra, se pueden aprovechar para ventilar y refrigerar ante la existencia de altas temperaturas
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El viento al encontrarse con una barrera disminuirá siempre su intensidad a la mitad hasta una distancia de 10 a 15 veces la altura de la barrera h
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Para lograr una intensidad mayor, incluso hasta una cuarta parte, es preciso construir una barrera continua no vegetal hasta una distancia de 10 veces la altura de la barrera
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Conclusiones
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Mediante la incorporación de estrategias pasivas incorporadas al diseño de la vivienda se puede lograr una correcta ventilación interior, permitiendo la renovación del aire y la refrigeración ante altas temperaturas.
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El entorno debe ser considerado a la hora de buscar captar los vientos predominantes para aprovecharlos o protegerse de ellos en casos excesivos, encontrando amplias posibilidades de diseño dependiendo de cada caso específico. •
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La permeabilidad de la envolvente y su capacidad de mutar de acuerdo a las estaciones, temperaturas y diferentes horas del día es fundamental para lograr un ambiente de confort óptimo.
Si bien el uso de aerogeneradores puede llevarse a una escala menor, para uso domiciliario, me resulta más interesante pensar un diseño arquitectónico desde sus inicios para favorecer la correcta ventilación y refrigeración de los espacios.
Conceptos y desarrollo Elementos verticales: Se genera un doble muro con una doble fachada, la zona inferior es permeable y capta el viento, mientras que la zona superior capta la radiaci贸n a trav茅s de un vidrio y un muro almacenador que distribuye la energ铆a al interior. Elementos Horizontales: Una superficie con agua al nivel del suelo refrigera el viento captado, mientras que otra superficie irradia el calor captado para aumentar la temperatura. A nivel del techo se sigue utilizando vidrio para que se siga captando y distribuyendo el calor obtenido. Mediante la continuidad de los elementos se genera un circuito constante que permite una ventilaci贸n que complementa el dispositivo.
Aproximación y primera propuesta
El viento captado debe dirigirse utilizando aberturas de diferentes dimensiones, aprovechando la temperatura para generar el movimiento. Para esto se pretende generar una doble fachada que se conecta en un vacío interior con la techumbre, captando el calor mediante superficies transparentes e introduciendo la ventilación predominante mediante sectores permeables, los que permiten la liberación la misma de ser necesario. Se genera así una termocirculación que mediante su control, se puede calefaccionar o refrigerar. •
Mediante ventilación cruzada, con una abertura menor en relación a la salida y mediante la generación de un elemento exterior se canaliza y distribuye de mejor manera el aire al interior.
A nivel de suelo se puede agregar agua y vegetación para enfriar el viento o un material sólido que absorba la radiación y la libere constantemente para calentarlo.
La techumbre capta y almacena el calor calefaccionando en invierno, mientras que al generar aberturas en verano se refrigera el interior mediante el traspaso energético de los materiales.
Efecto del tipo ventana sobre la ventilación
A
B
C
D
El tipo de ventanas puede influir categóricamente en el flujo de aire. Los ejemplos aquí vistos son de fácil previsión
- Prever Ubicación correcta del Sombreadero sobre Puertas “clave” de ventilación. Elemento en voladizo empotrado en la fachada desviación del flujo
Elemento en voladizo separado de la fachada que determina una entrada correcta del flujo
Flujo útil
Flujo de escasa utilidad
Algunos dispositivos instalados para otras finalidades (sombra, por ejemplo) pueden implicar consecuencias negativas para la ventilación natural. El ejemplo que aquí se ve muestra que una diferencia mínima en aspectos del diseño (separación entre alero y la fachada) repercute en el confort de los inquilinos
Para realizar un adecuado diseño de , la ventilación natural deben realizarse tres tipos de análisis: Diseño del sistema de ventilación, es decir, definición del tipo, dimensiones y ubicación de las aberturas de ventilación (ventanas, conductos, monitores, etc.) y dispositivos de control del viento (elementos arquitectónicos, vegetación, etc.) Definición de los requisitos específicos de la ventilación del local, tanto desde el punto de vista higiénico y de confort de las personas, como requerimientos tecnológicos si existieran. Caracterización del régimen de viento del lugar: su dirección, frecuencia, períodos de calma, su pureza y calidad, y su interacción con las condiciones topográficas, vegetación y construcciones existentes .
estrategia de Ventilación cruzada
La estrategia más simple para lograr una adecuada ventilación natural, cuando las condiciones del entorno lo permiten, es la ventilación cruzada. Dicha estrategia consiste en generar aberturas estratégicamente ubicadas para facilitar el ingreso y salida del viento a través de los espacios interiores de los edificios, considerando de manera cuidadosa la dirección de los vientos dominantes Siendo más precisos, la ventilación cruzada implica generar aberturas en zonas de alta y baja presión de viento de la envolvente arquitectónica.
La configuración externa de la edificación puede reforzar las diferencias de presión entre barlovento y sotavento, lo cual, combinado con la permeabilidad de las fachadas, impulsará un mayor flujo de aire hacia el interior de los ambientes. Mientras mayor sea el desvío de la trayectoria del viento producido por el volumen del edificio, mayor será la zona de calma o sombra de viento. En la figura se muestran diversas configuraciones geométricas y la magnitud de la sombra de viento producida.
El flujo de aire alrededor de una edificaciรณn crea una zona de alta presiรณn en la cara de frente y de baja presiรณn en la cara de atrรกs y en las caras paralelas a la direcciรณn del viento. Las edificaciones alineadas en la direcciรณn del viento crean sombras de viento a las otras edificaciones que estรกn aguas abajo y en consecuencia una mala ventilaciรณn. Esta situaciรณn puede mejorarse orientando las edificaciones en un cierto รกngulo en relaciรณn a la direcciรณn predominante del viento. De esta forma tambiรฉn se incrementa la distancia efectiva entre las edificaciones.
EFECTO DE VENTURI: Al estrecharse el pasadizo entre los dos edificios provoca una aceleraciรณn del flujo.
EFECTO DE PILOTES: El viento rodea el obstรกculo y es guiado por los pilotes, luego vuelve a salir mรกs abajo en forma de chorro de aire.
EFECTO RODILLO: Sobre la fachada expuesta al viento de un edificio, este efecto repercute en la parte descendiente del flujo que se organiza en rodillo remolinante de eje horizontal.
VENTILACIÓN A TRAVÉS DE UN PATIO: El patio ha sido el gran descubrimiento climático de la arquitectura tradicional de los climas áridos y genera ventilación incluso en épocas de calma. Para que un patio funcione de la manera más eficaz es conveniente que dentro del mismo se cultiven plantas e incluso haya una pequeña fuente o estanque. La evaporación que originan las plantas y el agua hace descender la temperatura del patio creando una zona de altas presiones que succiona el aire que se encuentra encima de él. Para completar el flujo de aire, se abren ventanas o rejillas que permitan el paso del aire fresco del patio al interior de la vivienda y a continuación hacia el exterior. En verano el patio es un microclima que acondiciona el cálido aire exterior, enfriándolo y humedeciéndolo antes de conducirlo al interior de la casa. En invierno, cuando la temperatura exterior es más baja que la del patio, éste proporciona un lugar más cálido que el exterior de la vivienda donde poder estar al aire libre.
Diseñar plantas diáfanas para favorecer las corrientes de aire. - Estancias con techos altos para que el aire caliente ascendente no afecte a las personas y para favorecer la circulación de aire. - Disponer en sótanos y semisótanos estancias habitables para la época calurosa. Las viviendas islámicas tradicionales disponen de una o más estancias de este tipo. - Diseñar una distribución flexible, de modo que dependiendo de la época del año puedan habilitarse como zonas de estar o dormitorios diferentes espacios de la vivienda para adaptarse a las condiciones climatológicas cambiantes. - Proyectar umbráculos, espacios sombreados entre el exterior y el interior del edificio, como porches, pérgolas, etc. para crear espacios intermedios que incluso pueden ser habitables en determinados momentos del día. - Proyectar uno o más patios interiores con vegetación y fuentes para crear microclimas frescos y a la sombra. La mayor parte de las habitaciones pueden agruparse alrededor de los patios y disfrutar de las corrientes de aire fresco que generan. - Diseñar una cubierta de hierba asociada a un sistema de riego por pulverización lo que producirá una refrigeración por evaporación en la zona que más se calienta en verano: la cubierta. - Hacer un diseño urbano con calles estrechas: los cascos antiguos de las ciudades son un ejemplo de cómo crear microclimas con sombra y temperaturas estables. Además, los cruces de calles facilitan la ventilación sin que las brisas alcancen velocidad excesiva.