4. EDIFICACIONES BIOCLIMATICAS

LA TIERRA NUESTRA CASA GRANDE

Mg. Arq. Alejandro E. Gmez Ros

EL CALENTAMIENTO GLOBAL UNA REALIDAD


El Per tiene 28 de los 32 climas que reconoce la Organizacin Meteorolgica Mundial, se debe considerar, entonces, 28 formas de enfrentar el problema Arquitectnico.

EL CLIMA EN EL PER


MAPA CLIMTICO DE CONSTRUCCIN

ZONAS:

ZONA 1 - DESRTICO MARINO

ZONA 2 - DESRTICO

ZONA 3 - INTERANDINO BAJO

ZONA 4 MESOANDINO

ZONA 5 ALTOANDINO

ZONA 6 NEVADO

ZONA 7 CEJA DE MONTAA

ZONA 8 SUB TROPICAL HUMEDO

ZONA 9 TROPICAL HUMEDO

LAGO TITICACA


CLIMATOLOGA DE MOQUEGUA


15 50

El clima natural es un recurso que debe ser explotado para acceder al bienestar dentro de los edificios, especialmente en los pases pobres. La arquitectura bioclimtica tiene un enfoque coherente y sostenible para manejar el ambiente y puede ser fcilmente replicado por la gente local. Por esta razn, climatizar con el clima parece ser una prctica vlida y adecuada para los pases en desarrollo (Per). Las prcticas bioclimticas deben confrontarse y recuperarse de los modernos mtodos artificiales de control microclimtico. Disear con el clima es ahorrar energa y no se agrede al medio ambiente.

EL CLIMA EN LA ARQUITECTURA


LA VIVIENDA Y SU COMPORTAMIENTO

Aire

Sol

Agua

Energa

Aguas Grises y Negras

Aire Viciado

Calor

Radiacin

Ciclo Energtico Negativo

Ser Humano

Residuos Slidos


MAPA SOLAR MUNDIAL

Per: 5.0 Kwh/m2

Espaa: 1.10 Kwh/m2


EL SOL EN EL PER

Atlas Solar del Per

SENAMHI

2003

Radiacin Solar en el Per (promedio anual):

5 Kwh/m2 da 20 %


EL SOL EN ESPAA


HEMISFERIO SUR - LIMA : -12 HEMISFERIO NORTE - PARIS : +48

GEOMETRIA SOLAR


GEOMETRIA SOLAR MOQUEGUA (LAT -1550)

Junio Marzo Diciembre


ARQUITECTURA SOLAR


ARQUITECTURA SOLAR


2. PERODO COLONIAL

3. PERODO REPUBLICANO

CARAL, PER 2500 AC

1. PERODO PRE - COLOMBINO

STONEHENGE, INGLATERRA 2500 AC CHANKILLO, PER 340 AC

LE CORBUSIER, CASA CURUCHET ARGENTINA, 1955

FRANK GUERY, GUGGENHEIM BILBAO ESPAA, 1997

SCOTIABANK, PER

HUGO ZEA, BIBLIOTECA UNAP PUNO-PER, 1990

CALLE MERCADERES LIMA - PER

PLAZA DE ARMAS LIMA - PER

CASONA COLONIAL TRUJILLO - PER

Todas las casas son solares... Unas casas disfrutan del Sol... Otras lo padecen..


EDIFICIOS MIRAFLORINOS CAF 21 - MIRAFLORES

MAL USO DEL VIDRIO EN TRPICO-LIMA


EDIFICIOS EN BARRANCO Y SAN ISIDRO

MAL USO DEL VIDRIO EN TRPICO-LIMA


ARQUITECTURA MODERNA


EL VIDRIO EN ARQUITECTURA


EL VIDRIO EN ARQUITECTURA PROBLEMA


EL VIDRIO EN ARQUITECTURA SOLUCION


EL VIDRIO EN ARQUITECTURA



EJEMPLOS DE ARQUITECTURA


CENTRO DE CIENCIA Y TECNOLOGA APLICADA AL DESARROLLO SOSTENIBLE EN MOLINOS JAUJA


Arquitectura con Clima y Sol... Al rescate de la Teatina

VIVIENDAS EN LIMA

Mg. Arq. Alejandro E. Gmez Ros CONSUMO DE LUZ S/ 80.00 PROMEDIO

ARQ. ALEJANDRO GMEZ ROS

ILUMINACIN PRIMER PISO ILUMINACIN SEGUNDO PISO

CONCEPTO: - DISEO BIOCLIMTICO - ILUMINACIN NATURAL - VENTILACIN NATURAL - AISLACION EN TECHOS AHORROS: - 65% DE AHORRO POR USO ENERGA ELCTRICA (COMPARADO A GASTOS DE VECINOS DEL CONDOMINIO) - EFICIENCIA ENERGTICA -MATRIZ A GAS PARA CALENTAR DE AGUA




CONCEPTO: - DISEO BIOCLIMTICO - ILUMINACIN NATURAL - VENTILACIN NATURAL AHORROS: - 60% DE AHORRO POR USO ENERGA ELCTRICA (COMPARADO A GASTOS DE VECINOS DEL CONDOMINIO) - EFICIENCIA ENERGTICA -MATRIZ A GAS PARA CALENTAR DE AGUA


Diciembre Marzo Junio

CONCEPTO: -DISEO BIOCLIMTICO (CLIMATIZACIN SOLAR PASIVA) -ILUMINACIN NATURAL -RENOVACIN DE AIRE ADECUADA -AISLACIN EN TECHOS

AHORROS: -60% DE AHORRO POR USO ENERGA ELCTRICA (COMPARADO A GASTOS DE VIVIENDAS LOCALES) -EFICIENCIA ENERGTICA

VIVIENDA EN MOLINOS-JAUJA

ARQ. ALEJANDRO GMEZ ROS 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

W/ m2C

-10 0.0k

0 0.4k

10 0.8k

20 1.2k

30 1.6k

40 2.0k

Outside Temp. Beam Solar Diffuse Solar Wind Speed Zone Temp. Selected Zone

NOTE: Values shown are environment temperatures, not air temperatures.

HOURLY TEMPERATURES - ADOBE Sunday 30th December (364) - Huancayo


21 JUNIO 21 MARZO / SEPTIEMBRE 21 DICIEMBRE

AULA DE CHARLAS SALA DE EXPOSICIONES HALL DE INGRESO ESPACIO DE FAROLA

ARQ. ALEJANDRO GMEZ ROS Msc. Arq. Alejandro E. Gmez Ros

CONCEPTO: - DISEO BIOCLIMTICO - ILUMINACIN NATURAL - VENTILACIN NATURAL - USO DE PANELES FOTOVOLTAICOS - AISLACIN EN TECHOS AHORROS: - 60% DE AHORRO POR USO ENERGA ELCTRICA (COMPARADO A GASTOS DE EDIFICIOS SIMILARES) - EFICIENCIA ENERGTICA

EDIFICIO EN PISCO (ACOREMA)


Mg. Arq. Alejandro E. Gmez Ros ARQ. ALEJANDRO GMEZ ROS

CONCEPTO: - DISEO BIOCLIMTICO - ILUMINACIN NATURAL - VENTILACIN NATURAL - AISLACIN EN TECHOS AHORROS: - 50% DE AHORRO POR USO ENERGA ELCTRICA (COMPARADO A GASTOS DE EDIFICIOS SIMILARES) - EFICIENCIA ENERGTICA


Desde hace aos Argentina cuenta con un Atlas Bioclimtico, que le da posibilidades a los arquitectos de desarrollar la Arquitectura correcta para cada ciudad y ahorrar Energa y no agredir el medio ambiente.

Regionalizacin Bioclimtica de la provincia de

Buenos Aires

CASO ARGENTINO


Normas Aprobadas y Estudios de Normas

11 Normas aprobadas

Nombre Ttulo Publicacin

IRAM 11549 Aislamiento trmico de edificios. Vocabulario. Thermal insulation in buildings. Vocabulary.

Cantidad de pginas: 26 Estado: Vigente Fecha de entrada en vigencia: 4/12/2002

IRAM 11601

Aislamiento trmico de edificios. Mtodos de clculo. Propiedades trmicas de los componentes y elementos de construccin en rgimen estacionario. Thermal insulation of building - Calculation method. Thermical properties of construction components and elements in steady-state.


IRAM 11603 Acondicionamiento trmico de edificios. Clasificacin bioambiental de la Repblica Argentina. Cantidad de pginas: 47 Estado: Vigente Fecha de entrada en vigencia: 12/6/1996

IRAM 11604

Aislamiento trmico de edificios. Verificacin de sus condiciones higrotrmicas. Ahorro de energa en calefaccin. Coeficiente volumtrico G de prdidas de calor. Clculo y valores lmites. Thermal insulation in buildings. Verification of their hygrothermical conditions. Saving heating energy. Volumetric coefficient of heat loss G. Calculation and limit values.


IRAM 11605 Acondicionamiento trmico de edificios. Condiciones de habitabilidad en edificios. Valores mximos de transmitancia trmica en cerramientos opacos.


IRAM 11625

Aislamiento trmico de edificios. Verificacin de sus condiciones higrotrmicas. Verificacin del riesgo de condensacin de vapor de agua superficial e intersticial en los paos centrales de muros exteriores, pisos y techos de edificios en general. Thermal isolation of building. Verification of their hygrothermical conditions. Verification of condensation risk of superficial and interstitial water vapor in the central cloths of external walls, floors and roofs of building in general.


IRAM 11630

Aislamiento trmico de edificios. Verificacin de sus condiciones higrotrmicas. Verificacin del riesgo de condensacin de vapor de agua superficial e intersticial en puntos singulares de muros exteriores, pisos y techos de edificios en general. Thermal isolation of building. Verification of their hygrothermical conditions. Verification of condensation risk of superficial and interstitial water vapor in singular points of external walls, floors and roofs of building in general.


IRAM 11658-1

Aislamiento trmico de edificios. Puentes trmicos. Parte 1: Clculo de flujos de calor en edificios. Mtodo para el desarrollo de modelos. Thermal insulation of building. Thermal bridges. Part 1: Calculation of heat flux in building. Method for development of models.


IRAM 11658-2

Aislamiento trmico de edificios. Puentes trmicos. Parte 2: Procedimiento para la validacin de los mtodos de clculo de gran exactitud. Thermal insulation of building. Thermal bridges. Part 2: Procedure for the validation for great correctness calculation method.


IRAM 11659-1

Aislamiento trmico de edificios. Verificacin de sus condiciones higrotrmicas. Ahorro de energa en refrigeracin. Parte 1: Vocabulario, definiciones, tablas y datos para determinar la carga trmica de refrigeracin. Thermal insulation of building. Verification of their hygrothermical conditions. Saving refrigeration energy. Part 1: Vocabulary, definitions, charts and data for determining the refrigeration thermical load.


IRAM 11659-2

Acondicionamiento trmico de edificios. Verificacin de sus condiciones higrotrmicas. Ahorro de energa en refrigeracin. Parte 2: Edificios para viviendas. Thermal conditioning of buildings. Verification of the higrothermical conditions. Saving refrigeration energy. Part 2: Buildings for living.



Zonificacin climtico habitacional de Chile

NCH 1079

CASO CHILENO


Sistemas solares convectivos

CASO CHILENO

CHILE. MINISTERIO DE LA VIVIENDA Y URBANISMO. Manual de aplicacin reglamentacin trmica: Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones [monografas]. Santiago, Chile : MINVU, 2000, mayo. 36p, Solicitar como: 693.832 C535

CAMPOS, JOS PEDRO ; SNCHEZ, CAMILO. Preparacin de reglamento y normativa de certificacin de edificios de la Repblica de Chile y programa de Clculo para la Certificacin de Comportamiento Trmico para Edificios de Chile [monografas]. 1a ed. Santiago, Chile : MINVU, 2002, junio. 4 v. + 1 CD, Solicitar como: 693.832

CAMPOS RIVAS, JOS PEDRO. Normalizacin de materiales de construccin : Legislacin Trmica [videos]. Santiago, Chile : CCHC, 1997. 1 cassette VHS, color: 84 min (Conferencias Tecnolgicas (Cmara Chilena de la Construccin) : 1997), Solicitar como: V00246


CASO BRASILEO


CASO COSTA RICA

Arquitectura Tropical (Costa Rica) A la Luz de la Sombra

Normas Tcnicas del IICA y CATIE (En convenio con Alemania)


La Comunidad Europea ha cambiado en conjunto sus normas de construccin, en procura de realizar promocin de la Arquitectura Bioclimtica, para el ahorro energtico y la no agresin al medio ambiente. Urbanismo medioambiental y Bioclimtico. Ordenanzas Ecolgicas: Plan de viviendas bioclimticas. Programa ALTENER II, para planificacin municipal y Nacional con normas bioclimticas. Green Paper 2003, para normas bioclimticas. Programa E4, agua caliente. Programa E3, eficiencia energtica en edificios. Directiva Europea sobre desempeo energtico de Edificios. 2006 (Mejora de requisitos trmicos). Uso de Energa Solar obligatorias. 2006. Reglamentacin de la certificacin de viviendas. (Promocin del Ahorro Energtico).

CASO COMUNIDAD EUROPEA


Arquitectura Con clima y sol... Arquitectura con Identidad

ALEMANIA


ALEMANIA

Arquitectura Con clima y sol... Arquitectura con Identidad


ALEMANIA


Esquema de funcionamiento en Verano

Esquema de funcionamiento en Invierno

ALEMANIA

CAPITULO II Polticas de Vivienda 2.6 Lneas de Accin Programtica 2.6.4 Innovacin Tecnolgica b. Tomar en cuenta la diversidad geogrfica, climtica y cultural que caracteriza nuestro pas en los procesos de diseo y construccin de vivienda nueva y de mejoramiento habitacional. Las soluciones habitacionales debern invitar, cuando sea posible, al crecimiento progresivo o movilidad habitacional, con la posible generacin de un mercado secundario de viviendas.

PLAN NACIONAL DE VIVIENDA 2006 2015

VIVIENDAS PARA TODOS



NORMA PERUANA Se debe trabajar interdisciplinariamente entre varias entidades y profesionales. La variedad climtica debe ser uno de los indicadores para formular la norma bioclimtica que se hace necesaria, para cada regin. Se debe hacer un mapa bioclimtico del Per. La geometra solar debe aplicarse para disear correctamente la vivienda (arquitectura solar pasiva), la Bioclimtica pasiva permitir ahorrar energa. Aplicar cuadros de confort para establecer estrategias de diseo coherentes con el lugar a disear. Preparar softwares para balance trmico, de forma tal, que el confort trmico interior garantice el ahorro energtico. Analizar legislacin regional para conocer cmo han implementado sus normas esos pases.


Los materiales constructivos deben tener certificaciones sobre sus comportamientos termo - fsicos y acsticos. Usar normas de confort internacionales que permitan establecer la norma peruana. Tener como norte el tema del ahorro energtico y la diversificacin energtica (Norma Solar Peruana). Aplicar sistemas pasivos de climatizacin natural en el desarrollo arquitectnico en el Per, sobre todo en las edificaciones de inters social, para que no tengan despus gastos de acondicionamiento artificial. La norma bioclimtica contribuir al ahorro energtico, a mitigar el cambio climtico y a no impactar negativamente en el medio ambiente.

NORMA PERUANA


Hacia la Norma Acondicionamiento Trmico y

Lumnico con Eficiencia Energtica (EE) en las

Edificaciones


PASES EN DESARROLLO Y CO2


SITUACIN ACTUAL


Sector residencial, comercial y pblico: 2do. Ms consumidor (32%) en el 2006.

Respecto a 2005: 2,2% de incremento.

Fuente: Balance Nacional de Energa 2006, MINEM

Emisiones de CO2: 3er. Lugar.


Emisiones de CH4: 3er. Lugar.


Emisiones de particulados: 1er. Lugar.


SITUACIN ACTUAL

- Reglamento Nacional de Edificaciones no contempla EE ni medio ambiente.

- No existe legislacin ni normatividad.

- Tenemos 28 tipos de climas. Pero se disea y construye sin tomar en cuenta el clima.

- Los planes de vivienda no estn concebidos con elementos de confort trmico ni eficiencia energtica.

SITUACIN ACTUAL



- Pasamos casi el 90% del tiempo en el interior de construcciones (viviendas, edificios, comercios, etc.)

- Las edificaciones son responsables de:

* 36% del uso total de la energa.

* 65% del consumo de electricidad.

* 30% de las emisiones de GEI.

* 30% del uso de materias primas.

* 30% de los residuos.

* 12% del uso del agua potable.

PORQU UNA NORMA?


- El clima natural es un recurso que debe ser explotado para acceder al bienestar dentro de los edificios, especialmente en pases en desarrollo. - La arquitectura bioclimtica tiene un enfoque coherente y sostenible para manejar el ambiente y puede ser fcilmente replicado

por la gente local.

PORQU UNA NORMA?


- Las prcticas bioclimticas deben recuperarse vs. Los modernos mtodos artificiales de control microclimtico. - Climatizar con el clima parece ser una prctica vlida y adecuada para pases en desarrollo (Per). - Disear con el clima es ahorrar energa y de esa forma no se impacta negativa-mente al ambiente. La variedad climtica es una fortaleza.

PORQU UNA NORMA?


- Agenda 21 en construccin sostenible: enlace entre el concepto global de desarrollo sostenible y el sector construccin. Los retos de la CS son:

* Gestin y organizacin del proyecto constructivo.

* Optimizacin del espacio a construir.

* Consumo de recursos.

* Sociedad, cultura y economa.

PORQU UNA NORMA?


PORQU UNA NORMA?

- D. S. 053-2007-em (23/10/07): reglamento de la ley de promocin del uso eficiente de la energa, ttulo III 6.3.E. Coordina con el MVCS la incorporacin de criterios de UEE en el reglamento nacional de edificaciones, de acuerdo a las zonas geogrficas y climatolgicas del pas.


BENEFICIOS DE CONSTRUIR EFICIENTEMENTE

- ECONMICOS:

* Reduce costos de inversin.

* Reduce gastos de operacin y mantenimiento para usuarios.

* Da valor agregado al edificio.

* Mejora productividad y satisfaccin de usuarios.

- AMBIENTALES:

* Amplia y protege hbitats naturales.

* Mejora calidad de aire y agua.

* Reduce residuos slidos.

* Conserva recursos naturales.

* Disminuye emisin de GEI.

- SALUD Y SOCIAL:

* Mejora ambiente trmico y acstico.

* Aumenta confort y salud de usuarios.

* Contribuye a salud, esttica y vitalidad de la comunidad.


INDICADORES DE COSTO-BENEFICIO

- COSTO:

* Incremento promedio en el costo de edificacin: 2% del presupuesto total.

- BENEFICIOS TANGIBLES:

* Reduccin promedio del consumo de energa: 28%

* Reduccin promedio de la contaminacin: 36% como bonos de carbono promedio de 5.00 US$/tonelada de CO2, se estara ganando un promedio de 12,70 US$/m2)


- BENEFICIOS TANGIBLES (CONT.):

* Reduccin promedio del consumo de agua: 30% (interiores), 50% (jardines)

* Reduccin promedio de generacin de residuos de la construccin: 69%

- BENEFICIOS INTANGIBLES:

* Valor agregado para el marketing del edificio.

* Incremento del valor de la propiedad.

* Mejora de la salud y bienestar de los usuarios. Tambin productividad en oficinas.

* Gastos en energa de los usuarios son visiblemente menores.



- A nivel de pas: el sector vivienda y construccin estara cumpliendo con creces la poltica de eficiencia energtica que promueve el estado.

- El pas estar al nivel de las exigencias que generarn los tratados de libre comercio (TLCs) que demandan la eficiencia como parte de la competitividad.

- Se puede acceder a la cooperacin internacional para proponer programas que implementen instrumentos de polticas que impulsen las edificaciones eficientes en el pas.



ESQUEMA DE NORMA

1- Ttulo 1: Propsito y objetivo.

2- Ttulo 2: Glosario de trminos y conceptos.

3- Ttulo 3: Determinacin de requerimientos para establecer una metodologa de clculo de EE en edificaciones. (Ver anexo N 1)

4- Ttulo 4: Obligacin de establecer estndares mnimos de EE en edificaciones y actualizarlos peridicamente.


5- Ttulo 5: Obligacin de aplicar estndares de EE en edificios existentes cuando sean remodelados, siempre y cuando existan criterios de costo-beneficio.

6- Ttulo 6: Definicin de las siguientes medidas a tener en cuenta:

a) Definicin de parmetros solares.

b) Utilizacin de fichas bioclimticas para cada lugar.

c) Mejoras en el diseo y orientacin de la edificacin.

ESQUEMA DE NORMA


6- Ttulo 6: definicin de las siguientes medidas a tener en cuenta (cont.):

d) Potencial de ahorro energtico global (entre 20% y 30%)

e) Mejoras en la envolvente de la edificacin.

f) Mejoras en los sistemas de agua caliente sanitaria (ACS)

g) Mejoras en la iluminacin artificial.

h) Mejoras en el aire acondicionado (refrigeracin y calefaccin).

ESQUEMA DE NORMA


7- Ttulo 7: Puesta en servicio de un sistema que asegure la certificacin e inspeccin por personal independiente y calificado.

8- Ttulo 8: Delegacin al MVCS DNC de la aplicacin, actualizacin y monitoreo de la presente norma.

ESQUEMA DE NORMA

ANEXO N 1: DETERMINACIN DE REQUERIMIENTOS PARA ESTABLECER UNA METODOLOGA DE CLCULO DE EE EN EDIFICACIONES

1- Debe integrar los siguientes aspectos:

a) Ubicacin y orientacin de la edificacin.

b) Uso de fichas bioclimticas.

c) Manejo de bacos solares para clculos de obstrucciones y de soleamiento.

d) Aislamiento trmico (del esqueleto e instalaciones de la edificacin)

e) Balance trmico de las edificaciones.

f) Instalaciones de agua caliente sanitaria (ACS).

g) Instalaciones de aire acondicionado.

h) Sistemas de ventilacin.

i) Sistemas de iluminacin.

j) Sistemas de climatizacin natural.



ANEXO N 1 (CONT.)

2- Se debe tomar en cuenta en el clculo, la influencia positiva de:

a) Sistemas solares y otros sistemas de calentamiento y electricidad basados en energas renovables.

3- Las edificacin debern ser clasificadas en las siguientes categoras:

a)Casas unifamiliares de diversos tipos.

b) Edificios de departamentos.

c) Oficinas.

d) Centros educativos.

e) Hospitales.


3- Las edificacin debern ser clasificadas en las siguientes categoras (cont.):

f) Hoteles y restaurantes.

g) Centros comerciales mayoristas y minoristas.

h) Edificaciones industriales.

i) Otros tipos de edificaciones consumidoras de energa.

ANEXO N 1 (CONT.)

NECESIDADES: PARA ACOMPAAR LA NORMA

- Mapa bioclimtico del Per.

- Definicin de cuadros de confort.

- Definicin de parmetros solares.

- Definicin de coeficientes de transmitancia trmica.

- Definicin de criterios de diseo.

- Elaboracin de fichas bioclimticas.



Jr. Cusco No. 177 4to. Piso Lima Telf. (01) 426-9696

[email protected]

GRACIAS

DIRECCIN NACIONAL DE CONSTRUCCIN

4. EDIFICACIONES BIOCLIMATICAS

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