Recomendaciones de Diseño y Construcción para Edificaciones ...

LA TIERRA… NUESTRA CASA GRANDE

Mg. Arq. Alejandro E. Gómez Ríos

EL CALENTAMIENTO GLOBAL… UNA REALIDAD


El Perú tiene 28 de los 32 climas que reconoce la Organización Meteorológica Mundial, se debe considerar, entonces, 28 formas de enfrentar el problema Arquitectónico.

EL CLIMA EN EL PERÚ


MAPA CLIMÁTICO DE CONSTRUCCIÓN

ZONAS:

ZONA 1 - DESÉRTICO – MARINO

ZONA 2 - DESÉRTICO

ZONA 3 - INTERANDINO – BAJO

ZONA 4 – MESOANDINO

ZONA 5 – ALTOANDINO

ZONA 6 – NEVADO

ZONA 7 – CEJA DE MONTAÑA

ZONA 8 – SUB TROPICAL HUMEDO

ZONA 9 – TROPICAL HUMEDO

LAGO TITICACA


http://www.vivienda.gob.pe/dnc/Bioclimatico/bioclimatico.html

CLIMATOLOGÍA DE MOQUEGUA


15 º 50 ´

•El clima natural es un recurso que debe ser explotado para acceder al bienestar dentro de los edificios, especialmente en los países pobres. •La arquitectura bioclimática tiene un enfoque coherente y sostenible para manejar el ambiente y puede ser fácilmente replicado por la gente local. •Por esta razón, climatizar con el clima parece ser una práctica válida y adecuada para los países en desarrollo (Perú). •Las prácticas bioclimáticas deben confrontarse y recuperarse de los modernos métodos artificiales de control microclimático. •Diseñar con el clima es ahorrar energía y no se agrede al medio ambiente.

EL CLIMA EN LA ARQUITECTURA


LA VIVIENDA Y SU COMPORTAMIENTO

Aire

Sol

Agua

Energía

Aguas Grises y Negras

Aire Viciado

Calor

Radiación

Ciclo Energético Negativo

Ser Humano

Residuos Sólidos


MAPA SOLAR MUNDIAL

Perú: 5.0 Kwh/m2

España: 1.10 Kwh/m2


EL SOL EN EL PERÚ

Atlas Solar del Perú

SENAMHI

2003

Radiación Solar en el Perú (promedio anual):

5 Kwh/m2 día ± 20 %


EL SOL EN ESPAÑA


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

GEOMETRIA SOLAR


GEOMETRIA SOLAR – MOQUEGUA (LAT -15°50’)

Junio Marzo Diciembre


ARQUITECTURA SOLAR


ARQUITECTURA SOLAR


2. PERÍODO COLONIAL

3. PERÍODO REPUBLICANO

CARAL, PERÚ 2500 AC

1. PERÍODO PRE - COLOMBINO

STONEHENGE, INGLATERRA 2500 AC CHANKILLO, PERÚ 340 AC

LE CORBUSIER, CASA CURUCHET ARGENTINA, 1955

FRANK GUERY, GUGGENHEIM BILBAO ESPAÑA, 1997

SCOTIABANK, PERÚ

HUGO ZEA, BIBLIOTECA UNAP PUNO-PERÚ, 1990

CALLE MERCADERES LIMA - PERÚ

PLAZA DE ARMAS LIMA - PERÚ

CASONA COLONIAL TRUJILLO - PERÚ

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


EDIFICIOS MIRAFLORINOS CAFÉ 21 - MIRAFLORES

MAL USO DEL VIDRIO EN TRÓPICO-LIMA


EDIFICIOS EN BARRANCO Y SAN ISIDRO

MAL USO DEL VIDRIO EN TRÓPICO-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 TECNOLOGÍA APLICADA AL DESARROLLO SOSTENIBLE EN MOLINOS – JAUJA”


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

VIVIENDAS EN LIMA

Mg. Arq. Alejandro E. Gómez Ríos CONSUMO DE LUZ S/ 80.00 PROMEDIO

ARQ. ALEJANDRO GÓMEZ RÍOS

ILUMINACIÓN PRIMER PISO ILUMINACIÓN SEGUNDO PISO

CONCEPTO: - DISEÑO BIOCLIMÁTICO - ILUMINACIÓN NATURAL - VENTILACIÓN NATURAL - AISLACIOÓN EN TECHOS AHORROS: - 65% DE AHORRO POR USO ENERGÍA ELÉCTRICA (COMPARADO A GASTOS DE VECINOS DEL CONDOMINIO) - EFICIENCIA ENERGÉTICA -MATRIZ A GAS PARA CALENTAR DE AGUA




CONCEPTO: - DISEÑO BIOCLIMÁTICO - ILUMINACIÓN NATURAL - VENTILACIÓN NATURAL AHORROS: - 60% DE AHORRO POR USO ENERGÍA ELÉCTRICA (COMPARADO A GASTOS DE VECINOS DEL CONDOMINIO) - EFICIENCIA ENERGÉTICA -MATRIZ A GAS PARA CALENTAR DE AGUA


Diciembre Marzo Junio

CONCEPTO: -DISEÑO BIOCLIMÁTICO (CLIMATIZACIÓN SOLAR PASIVA) -ILUMINACIÓN NATURAL -RENOVACIÓN DE AIRE ADECUADA -AISLACIÓN EN TECHOS

AHORROS: -60% DE AHORRO POR USO ENERGÍA ELÉCTRICA (COMPARADO A GASTOS DE VIVIENDAS LOCALES) -EFICIENCIA ENERGÉTICA

VIVIENDA EN MOLINOS-JAUJA

ARQ. ALEJANDRO GÓMEZ RÍOS 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 GÓMEZ RÍOS Msc. Arq. Alejandro E. Gómez Ríos

CONCEPTO: - DISEÑO BIOCLIMÁTICO - ILUMINACIÓN NATURAL - VENTILACIÓN NATURAL - USO DE PANELES FOTOVOLTAICOS - AISLACIÓN EN TECHOS AHORROS: - 60% DE AHORRO POR USO ENERGÍA ELÉCTRICA (COMPARADO A GASTOS DE EDIFICIOS SIMILARES) - EFICIENCIA ENERGÉTICA

EDIFICIO EN PISCO (ACOREMA)


Mg. Arq. Alejandro E. Gómez Ríos ARQ. ALEJANDRO GÓMEZ RÍOS

CONCEPTO: - DISEÑO BIOCLIMÁTICO - ILUMINACIÓN NATURAL - VENTILACIÓN NATURAL - AISLACIÓN EN TECHOS AHORROS: - 50% DE AHORRO POR USO ENERGÍA ELÉCTRICA (COMPARADO A GASTOS DE EDIFICIOS SIMILARES) - EFICIENCIA ENERGÉTICA


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

Regionalización Bioclimática de la provincia de

Buenos Aires

CASO ARGENTINO


Normas Aprobadas y Estudios de Normas

11 Normas aprobadas

Nombre Título Publicación

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

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

IRAM 11601

Aislamiento térmico de edificios. Métodos de cálculo. Propiedades térmicas de los componentes y elementos de construcción en régimen estacionario. Thermal insulation of building - Calculation method. Thermical properties of construction components and elements in steady-state.


IRAM 11603 Acondicionamiento térmico de edificios. Clasificación bioambiental de la República Argentina. Cantidad de páginas: 47 Estado: Vigente Fecha de entrada en vigencia: 12/6/1996

IRAM 11604

Aislamiento térmico de edificios. Verificación de sus condiciones higrotérmicas. Ahorro de energía en calefacción. Coeficiente volumétrico G de pérdidas de calor. Cálculo y valores límites. 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 térmico de edificios. Condiciones de habitabilidad en edificios. Valores máximos de transmitancia térmica en cerramientos opacos.


IRAM 11625

Aislamiento térmico de edificios. Verificación de sus condiciones higrotérmicas. Verificación del riesgo de condensación de vapor de agua superficial e intersticial en los paños 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 térmico de edificios. Verificación de sus condiciones higrotérmicas. Verificación del riesgo de condensación 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 térmico de edificios. Puentes térmicos. Parte 1: Cálculo de flujos de calor en edificios. Método 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 térmico de edificios. Puentes térmicos. Parte 2: Procedimiento para la validación de los métodos de cálculo de gran exactitud. Thermal insulation of building. Thermal bridges. Part 2: Procedure for the validation for great correctness calculation method.


IRAM 11659-1

Aislamiento térmico de edificios. Verificación de sus condiciones higrotérmicas. Ahorro de energía en refrigeración. Parte 1: Vocabulario, definiciones, tablas y datos para determinar la carga térmica de refrigeración. 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 térmico de edificios. Verificación de sus condiciones higrotérmicas. Ahorro de energía en refrigeración. Parte 2: Edificios para viviendas. Thermal conditioning of buildings. Verification of the higrothermical conditions. Saving refrigeration energy. Part 2: Buildings for living.



Zonificación climático habitacional de Chile

NCH 1079

CASO CHILENO


Sistemas solares convectivos

CASO CHILENO

CHILE. MINISTERIO DE LA VIVIENDA Y URBANISMO. Manual de aplicación reglamentación térmica: Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones [monografías]. Santiago, Chile : MINVU, 2000, mayo. 36p, Solicitar como: 693.832 C535

CAMPOS, JOSÉ PEDRO ; SÁNCHEZ, CAMILO. Preparación de reglamento y normativa de certificación de edificios de la República de Chile y programa de Cálculo para la Certificación de Comportamiento Térmico para Edificios de Chile [monografías]. 1a ed. Santiago, Chile : MINVU, 2002, junio. 4 v. + 1 CD, Solicitar como: 693.832

CAMPOS RIVAS, JOSÉ PEDRO. Normalización de materiales de construcción : Legislación Térmica [videos]. Santiago, Chile : CCHC, 1997. 1 cassette VHS, color: 84 min (Conferencias Tecnológicas (Cámara Chilena de la Construcción) : 1997), Solicitar como: V00246


CASO BRASILEÑO


CASO COSTA RICA

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

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


La Comunidad Europea ha cambiado en conjunto sus normas de construcción, en procura de realizar promoción de la Arquitectura Bioclimática, para el ahorro energético y la no agresión al medio ambiente. •Urbanismo medioambiental y Bioclimático. Ordenanzas Ecológicas: Plan de viviendas bioclimáticas. •Programa ALTENER II, para planificación municipal y Nacional con normas bioclimáticas. •Green Paper 2003, para normas bioclimáticas. •Programa E4, agua caliente. •Programa E3, eficiencia energética en edificios. •Directiva Europea sobre desempeño energético de Edificios. 2006 (Mejora de requisitos térmicos). •Uso de Energía Solar obligatorias. 2006. •Reglamentación de la certificación de viviendas. (Promoción del Ahorro Energético).

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 Políticas de Vivienda 2.6 Líneas de Acción Programática 2.6.4 Innovación Tecnológica b. Tomar en cuenta la diversidad geográfica, climática y cultural que caracteriza nuestro país en los procesos de diseño y construcción de vivienda nueva y de mejoramiento habitacional. Las soluciones habitacionales deberán invitar, cuando sea posible, al crecimiento progresivo o movilidad habitacional, con la posible generación 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 climática debe ser uno de los indicadores para formular la norma bioclimática que se hace necesaria, para cada región. •Se debe hacer un mapa bioclimático del Perú. •La geometría solar debe aplicarse para diseñar correctamente la vivienda (arquitectura solar pasiva), la Bioclimática pasiva permitirá ahorrar energía. •Aplicar cuadros de confort para establecer estrategias de diseño coherentes con el lugar a diseñar. •Preparar softwares para balance térmico, de forma tal, que el confort térmico interior garantice el ahorro energético. •Analizar legislación regional para conocer cómo han implementado sus normas esos países.


•Los materiales constructivos deben tener certificaciones sobre sus comportamientos termo - físicos y acústicos. •Usar normas de confort internacionales que permitan establecer la norma peruana. •Tener como norte el tema del ahorro energético y la diversificación energética (Norma Solar Peruana). •Aplicar sistemas pasivos de climatización natural en el desarrollo arquitectónico en el Perú, sobre todo en las edificaciones de interés social, para que no tengan después gastos de acondicionamiento artificial. •La norma bioclimática contribuirá al ahorro energético, a mitigar el cambio climático y a no impactar negativamente en el medio ambiente.

NORMA PERUANA


Hacia la Norma Acondicionamiento Térmico y

Lumínico con Eficiencia Energética (EE) en las

Edificaciones


PAÍSES EN DESARROLLO Y CO2


SITUACIÓN ACTUAL


• Sector residencial, comercial y público: 2do. Más consumidor (32%) en el 2006.

• Respecto a 2005: 2,2% de incremento.

Fuente: Balance Nacional de Energía 2006, MINEM

• Emisiones de CO2: 3er. Lugar.


• Emisiones de CH4: 3er. Lugar.


• Emisiones de particulados: 1er. Lugar.


SITUACIÓN ACTUAL

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

- No existe legislación ni normatividad.

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

- Los planes de vivienda no están concebidos con elementos de confort térmico ni eficiencia energética.

SITUACIÓN 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 energía.

* 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.

¿PORQUÉ UNA NORMA?


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

por la gente local.



- Las prácticas bioclimáticas deben recuperarse vs. Los modernos métodos artificiales de control microclimático. - Climatizar con el clima parece ser una práctica válida y adecuada para países en desarrollo (Perú). - Diseñar con el clima es ahorrar energía y de esa forma no se impacta negativa-mente al ambiente. La variedad climática es una fortaleza.



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

* Gestión y organización del proyecto constructivo.

* Optimización del espacio a construir.

* Consumo de recursos.

* Sociedad, cultura y economía.




- D. S. 053-2007-em (23/10/07): reglamento de la ley de promoción del uso eficiente de la energía, título III “6.3.E. Coordina con el MVCS la incorporación de criterios de UEE en el reglamento nacional de edificaciones, de acuerdo a las zonas geográficas y climatológicas del país”.


BENEFICIOS DE CONSTRUIR EFICIENTEMENTE

- ECONÓMICOS:

* Reduce costos de inversión.

* Reduce gastos de operación y mantenimiento para usuarios.

* Da valor agregado al edificio.

* Mejora productividad y satisfacción de usuarios.

- AMBIENTALES:

* Amplia y protege hábitats naturales.

* Mejora calidad de aire y agua.

* Reduce residuos sólidos.

* Conserva recursos naturales.

* Disminuye emisión de GEI.

- SALUD Y SOCIAL:

* Mejora ambiente térmico y acústico.

* Aumenta confort y salud de usuarios.

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


INDICADORES DE COSTO-BENEFICIO

- COSTO:

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

- BENEFICIOS TANGIBLES:

* Reducción promedio del consumo de energía: 28%

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


- BENEFICIOS TANGIBLES (CONT.):

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

* Reducción promedio de generación de residuos de la construcción: 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. También productividad en oficinas.

* Gastos en energía de los usuarios son visiblemente menores.



- A nivel de país: el sector vivienda y construcción estaría cumpliendo con creces la política de eficiencia energética que promueve el estado.

- El país estará al nivel de las exigencias que generarán los tratados de libre comercio (TLCs) que demandan la eficiencia como parte de la competitividad.

- Se puede acceder a la cooperación internacional para proponer programas que implementen instrumentos de políticas que impulsen las edificaciones eficientes en el país.



ESQUEMA DE NORMA

1- Título 1: Propósito y objetivo.

2- Título 2: Glosario de términos y conceptos.

3- Título 3: Determinación de requerimientos para establecer una metodología de cálculo de EE en edificaciones. (Ver anexo Nº 1)

4- Título 4: Obligación de establecer estándares mínimos de EE en edificaciones y actualizarlos periódicamente.


5- Título 5: Obligación de aplicar estándares de EE en edificios existentes cuando sean remodelados, siempre y cuando existan criterios de costo-beneficio.

6- Título 6: Definición de las siguientes medidas a tener en cuenta:

a) Definición de parámetros solares.

b) Utilización de fichas bioclimáticas para cada lugar.

c) Mejoras en el diseño y orientación de la edificación.

ESQUEMA DE NORMA


6- Título 6: definición de las siguientes medidas a tener en cuenta (cont.):

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

e) Mejoras en la envolvente de la edificación.

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

g) Mejoras en la iluminación artificial.

h) Mejoras en el aire acondicionado (refrigeración y calefacción).

ESQUEMA DE NORMA


7- Título 7: Puesta en servicio de un sistema que asegure la certificación e inspección por personal independiente y calificado.

8- Título 8: Delegación al MVCS – DNC de la aplicación, actualización y monitoreo de la presente norma.

ESQUEMA DE NORMA

ANEXO Nº 1: DETERMINACIÓN DE REQUERIMIENTOS PARA ESTABLECER UNA METODOLOGÍA DE CÁLCULO DE EE EN EDIFICACIONES

1- Debe integrar los siguientes aspectos:

a) Ubicación y orientación de la edificación.

b) Uso de fichas bioclimáticas.

c) Manejo de ábacos solares para cálculos de obstrucciones y de soleamiento.

d) Aislamiento térmico (del esqueleto e instalaciones de la edificación)

e) Balance térmico de las edificaciones.

f) Instalaciones de agua caliente sanitaria (ACS).

g) Instalaciones de aire acondicionado.

h) Sistemas de ventilación.

i) Sistemas de iluminación.

j) Sistemas de climatización natural.



ANEXO Nº 1 (CONT.)

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

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

3- Las edificación deberán ser clasificadas en las siguientes categorías:

a)Casas unifamiliares de diversos tipos.

b) Edificios de departamentos.

c) Oficinas.

d) Centros educativos.

e) Hospitales.


3- Las edificación deberán ser clasificadas en las siguientes categorías (cont.):

f) Hoteles y restaurantes.

g) Centros comerciales mayoristas y minoristas.

h) Edificaciones industriales.

i) Otros tipos de edificaciones consumidoras de energía.

ANEXO Nº 1 (CONT.)

NECESIDADES: PARA ACOMPAÑAR LA NORMA

- Mapa bioclimático del Perú.

- Definición de cuadros de confort.

- Definición de parámetros solares.

- Definición de coeficientes de transmitancia térmica.

- Definición de criterios de diseño.

- Elaboración de fichas bioclimáticas.



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

[email protected]

GRACIAS

DIRECCIÓN NACIONAL DE CONSTRUCCIÓN

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