Evaluación y Diseño de Dispositivos de Control Solar

Presentación que acompaña a la lectura “Dispositivos de Control Solar” del Dr. Víctor Fuentes Freixanet

Un diagrama para cada aplicación:La aplicación práctica de cada tipo de gráfica solar varía dependiendo de lo que se pretende encontrar: Cartesiana – determinar obstrucciones del contexto

sobre la trayectoria solar Ortogonal – estudios de sombra o penetración solar en

los espacios (planos arquitectónicos) Gnomónica – estudios sobre modelos físicos Estereográfica y Polar - evaluación y diseño de

dispositivos de control solar (permiten visualización directa del comportamiento del dispositivo sobre la ruta solar anual)

Dispositivos de control solar Componentes a considerar: Térmica Lumínica Ventilación

Control, no obstrucción

“La principal estrategia de enfriamiento es el control solar, no se tendrá que enfriar

algo que no se ha calentado”

Concepto General de Diseño

Forma, configuración y orientación Orientación general del proyecto Configuración compacta o dispersa Ubicación esquemática de los espacios

interiores por uso Con atrio o patio central De uno o varios niveles Con alturas simples o dobles

Se pueden agrupar por:

Su posición respecto a los planos de fachada Horizontales Verticales Mixtos

La geometría solar nos dará los “ángulos de protección” pero el diseño dependerá de

la creatividad del arquitecto

Horizontales

1. Alero, volado2. Pórtico3. Repisa4. Persiana5. Faldón6. Pérgola 7. Toldo8. Techo escudo o

doble techo

5

6

7

8

1

2

3

4

Verticales

1. Pantalla2. Partesol3. Persiana4. Muro doble o

muro escudo

1

2

3

4

1

2

Mixtos y combinados1. Marcos2. Celosías

Otros

1. Remetimiento de ventanas

2. Cambio de orientación de ventanas

3. Contraventanas4. Nuevos

acristalamientos5. Cortinajes6. Vegetación

1

2

3

4

5

6

Recomendaciones Generales

Tipos básicos de protecciones solares y su proyección de sombra

Método Gráfico:Para evaluar un dispositivo

de control solar necesitamos:

Diagrama solar estereográfico para la latitud del sitio

Transportador solar o máscara de sombras

Tabla de temperaturas horarias en base a las normales climatológicas del sitio

Ejemplo de Análisis

Partesolderecho

Partesolizquierdo

Volado

Traslado de ángulos al transportador solarPartesolderecho

Partesolizquierdo

Volado

Si la ventana está orientada al Sur

Los dispositivos de control están evitando el paso de los rayos solares en todas las áreas con color

Transportador sobre gráfica solar:

El acceso que tendrá el sol será la sección amarilla de la trayectoria solar anual mostrada

Orientación Sur

Orientación sur-este

La protección de los partesoles no incide sobre la trayectoria solar de la grafica.

El volado es el único que está protegiendo.

Los partesoles podrían eliminarse y la protección sería la misma.

Temperaturas Horarias y Zona de Confort

Diseño de dispositivosLímites de protección necesarios:

A qué hora y en qué meses es necesaria la protección.

Para ello es necesario trasladar los datos de temperaturas horarias a la gráfica solar.

Esto nos indica las zonas frías (en azul) y de sobrecalentamiento (en naranja).

Evidentemente tenemos que proteger las zonas calientes y permitir el asoleamiento en las frías

Orientación sur-este

Orientación 15 ° hacia el sur-este Asoleamiento durante las tardes de invierno

Zonas de sobrecalentamiento en fachada aumentaron

Pero pueden ser bloqueadas por dispositivos de control solar.

El punto crítico de diseño será el límite de la zona de sobrecalentamiento.

Decisiones de diseño

A partir de éste punto se define el ángulo de protección necesario en el transportador de sombras

Como se aprecia en la imagen, un ángulo de protección de 70° grados es suficiente para proteger a la ventana de la zona de sobrecalentamiento.

Resultados

INSTRUCCIONES

Actividad de práctica:

Para su proyecto de DUA deberán diseñar al menos 3 ventanas con diferentes orientaciones cada uno.

Es importante presentar un plano de ubicación de dichas ventanas en el proyecto total, tanto en planta como en fachada

Procedimiento: 1. Trasladar temperaturas horarias a la gráfica solar

Límites de protección necesarios:

Identificar:A qué hora y en qué meses es necesaria la protección. Para ello es necesario trasladar los datos de temperaturas horarias a la gráfica solar.

Diagrama o Gráfica Solar Estereográfica

Transportador de sombras 2. Alinear transportador solar sobre la gráfica de modo

que coincidan ambos centros 3. Girar el transportador hasta encontrar la orientación

del dispositivo analizado

Para finalizar: 4. Encontrar las fechas y horarios con necesidad de

protección solar 5. Se buscan los ángulos que cubren el período crítico y

de todas las combinaciones de ángulos posibles que satisfacen la protección necesaria se selecciona la más conveniente desde todos los puntos de vista: estructural, constructivo, iluminación, ventilación, composición formal, etc.

6. Diseñar dispositivos sencillos o mixtos que cubran las necesidades mínimas (orientación, tamaño, dispositivos)

Tabla de temperaturas horarias para Culiacán, Sin.

Gráfica Solar de proyección estereográfica para Culiacán, Sin.

Gráfica Solar de proyección estereográfica para Culiacán, Sin.

Transportador o Máscara de Sombras