ENERGÍA SOLAR Y ARQUITECTURA

Mag. Arq. J. Vazquez (jvazquez@unr.edu.ar)Centro de Estudios del Ambiente Humano

Facultad de Arquitectura,Planeamiento y Diseño - UNR

Aplicaciones de sistemas solares pasivos y activos

Setiembre 2019

La crisis energética y los problemas ambientales mundiales provocan respuestas desde diferentes sectores económicos.

En las etapas de construcción y operación, las edificaciones actuales generan un gran consumo de energía, alta contaminación ambiental y bajo niveles de confort.

Es preciso tomar las medidas necesarias para desarrollar edificaciones que contaminen lo menos posible, ahorren energía y se adapten de forma coherente al clima de la zona, brindando a toda la población un entorno adecuado donde vivir.

Establecer mediante normativas, las mínimas exigencias de diseño y construcción de una edificación de acuerdo al clima de la zona donde se ubica.

ARQUITECTURA CONTEMPORÁNEA

D. Morillón

Consumos Energéticos en Edificios Destino del Consumo

Acondicionamiento térmico: calefacción y refrigeración

Iluminación Agua caliente sanitaria Electrodomésticos Cocción

Estrategias de mejoramiento

Diseño Materiales Eficiencia del equipamiento Sustitución de fuentes de energía Normativa

Parámetros para seleccionar Diferentes soluciones

Ámbito: urbano, periurbano, rural Condiciones del clima local.

Disponibilidad del recurso. Materiales disponibles Capacitación Mano de Obra Accesibilidad geográfica Dimensión del emprendimiento Otras

Hacia finales de la década del 70 se constituye en el IRAM, un subcomité para el acondicionamiento térmico de los edificios, el cual propone y aprueba normas.

Las normas son revisadas y modificadas continuamente.

Normativa Bioclimática en Argentina

Norma IRAM 11601: Metodología de cálculo para la transmitancia térmica K.

Norma IRAM 11603: Características bioclimáticas para cada zona del país.

Norma IRAM 11604: Aislamiento térmico de edificios –Verificación de sus condiciones higrotérmicas. Ahorro de energía en calefacción.

Norma IRAM 11605: Acondicionamiento térmico de edificios –Condiciones de habitabilidad.

Norma IRAM 11900: Etiqueta de eficiencia energética de calefacción para edificios.

Diagrama psicrométrico anual Climate consultant 6.0

Análisis climático

Disponibilidad de recurso solar

Estrategias de diseño

Primeras Decisiones Proyectuales

Clima Topografía Condiciones del entorno Orientación El destino del edificio Distribución de los espacios Tamaño y forma del edificio Sistemas constructivos Materialidad de la envolvente Posible aplicación de

sistemas de control y aprovechamiento solar.

Estrategias de diseño

Sistemas pasivos

Protecciones solaresGanancia directaAcumulación en la masaVentilación: sistemas

naturales, inducidos, forzados.

Sistemas activos

Colector solar de agua, de aireCaptación y transformación FVBiodigestores (biomasa)Sistemas eólicos (generadores)

Sistemas mixtos o híbridos

Combinación de sistemas pasivos y activosSistemas pasivos con apoyo de energía convencional

Invierno VeranoEvitar pérdidas , aislación

térmicaMaximizar gananciasAcumulación en la masa,

Inercia de los materiales

Evitar ganancias, sombras y ocultación

Maximizar pérdidasEnfriamiento nocturno de la

masa, Inercia.

Sistemas pasivos – ganancia directa

Casa Hiroshi Iguchi, Japón (36º N)

Sistemas Pasivos – acumulación en la masa

F. Trombe, Odeillo, Francia. (42º N)

Sistemas pasivos - ventilación

Climas áridos secos-Torres de viento (Iran, 32º N)

Estrategias ventilativas y de referescamiento

Características del clima local Usos de los espacios Forma arquitectónicaMateriales disponibles

Sistemas pasivos – Iluminación natural - Lumiductos

LAHV, CRICYT, Mendoza

Proyectos Estudiantes DI, FADU, UBA

Sistemas pasivos y activos

Parasoles y paneles fotovoltaicos

Ejemplos

Ganancia directa y Efecto invernadero Calefacción mediante Muros Trombe Muros de ganancia directa y

acumulación en agua

Ejemplos de edificios con sistemas pasivos

Ejemplos

Estación Experimental INTA, Abrapampa, Jujuy. (Puna) (22º S)INENCO –UNSa –CONICET1986Dra. G. Lesino

Calefacción mediante Muros Trombe y ganancia directa (invernadero)

Calentamiento de agua mediante colectores solares

Ejemplos

Puesto Sanitario en A. Castro Tolay, (Barrancas), Jujuy. (Puna) (23º S)INENCO –UNSa –CONICET1982 Dra. G. Lesino

Calefacción mediante Muros Trombe y ganancia directa (ventanas altas)

Ejemplos

Hospital en Susques, Jujuy. (23º S)INENCO –UNSa –CONICET2008Dra. G. Lesino

Calefacción por Muros Trombe Agua caliente sanitaria mediante

colectores solares

Ejemplos

Escuela Secundaria Agraria,Alto Verde, Mendoza. (33º S)LAHV – CRYCIT –CONICET1995

Ganancia directa Efecto Invernadero

Ejemplos

Casa Solar La Plata. (35º S)IDEHAB-FAU-UNLPRosenfeld, E; Czajkowski, J y San Juan, G1974

Ganancia directa Efecto Invernadero Acumulación en agua Colector solar de agua

Ejemplos

Casa E. Tedeschi, Mendoza. (33º S)LAHV - CRICYT - CONICET1975

Ganancia directa Efecto Invernadero Acumulación en la masa Colector solar de agua

Ejemplos

Casa Sol 55, Funes, Santa Fe. (33º S)Dr. Arq. E. Di Bernardo, 1975

Ganancia directa Efecto Invernadero Acumulación en la masa

Aplicaciones sistemas pasivos y mixtos Casa e – Eficiencia energética. (35º S)Planta Industrial Basf, Tortuguitas, 2010Arqs. P. Azqueta y G.Chiarito

Aislación térmica (EPS) Sistema de refrescamiento mediante

tubo enterrado Calefacción por serpentina radiante

mediante caldera de alta eficiencia y colector solar de agua.

Agua caliente sanitaria mediante caldera y colector solar

Aplicaciones sistemas pasivos Casa Knobel, Esquel, Chubut. (43º S)Centro de Estudios Bioambientales, FAPyD, UNR. 1984

Partido compacto Masa + resistencia térmica , (EPS) Gran inercia térmica Ganancia directa norte y muro CEB. Agua caliente sanitaria mediante

caldera y colector solar

Aplicaciones Sistemas pasivos y mixtos - muro CEB

Fachada experimental

Di Bernardo, Perone, Vazquez

captación solar liviana

Ejemplos – sistemas pasivos

Centro Comunitario Cooperativa Saladillo Sur Ltda., Rosario. (33º S)CEAH – FAPyD –UNR. 1998Dr. Arq. Di Bernardo , Dr. Cortés

Partido compacto Masa + resistencia térmica , (EPS) Muro Captor Acumulador en tierra cruda

Ejemplos – sistemas pasivos y mixtos

Viviendas Cooperativa Saladillo Sur Ltda., Rosario. (33º S)CEAH – FAPyD –UNR. 1998Dr. Arq. Di Bernardo , Arq. Mosconi

Partido compacto Masa + resistencia térmica , (EPS) Ganancia directa norte Tubo intercmbiador tierra-aire Torre ventilativa

Proyecto Casa Fenix, Innovación en Vivienda Modular-solar-sustentable para familias en estado de riesgo social. Depto.Arquitectura UTFSM.Valparaiso, (33°S) Chile. 2015

Ejemplos

Aplicaciones

Vivienda en Tapalqué (35º S). IIPAC- LAMbDA - FAU-UNLP - San Juan, G y Díscoli C. 2016Muro Acumulador de Calor (MAC) - Muro Trombe de agua

Aplicaciones – sistemas pasivos modulares

Calefacción medianteCalentador Solar de Aire Modular

R. Piano, High Museum of Art, Atlanta (33º N)

Aplicaciones – Lumiductos

Aplicaciones –módulos demostrativos

Ventana SolarEscuela de Educación Técnica Nº477

Información

http://manualdeviviendasustentable.ambiente.gob.ar/manual.html

Muchas Gracias

Referencias Bibliográficas

ASADES, Asoc. Argentina de Energía Solar . www.asades.org.ar Bardou, Patrick. (1980). Sol y Arquitectura. Ed. Gili, Barcelona. INENCO, UNSa, CONICET. www.inenco.net Izard, Jean Louis & Guyot, Alan. (1980). Arquitectura Bioclimática. Ed. G. Gili,

Barcelona. ISBN 968-6085-69-6 LAHV, CRICYT, CONICET. www.cricyt.edu.ar/lahv/ http://www.eletrosul.gov.br/casaeficiente/br/home http://es.wikipedia.org/wiki/Muro_Trombe http://es.wikipedia.org/wiki/Muros_de_agua http://es.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_sustentable http://www.basf.com.ar/lacasae/ http://www.arqsustentable.net/index.html MAZRIA E. (1980) Sistemas solares pasivos. F. Muzzio & c. editore. ISBN 88-7021-

123-1 Szokolay S. V. (1978) Energía solar y arquitectura. Ed. Blume, Barcelona. Vale, Robert & Brenda. (1978) La Casa Autónoma. Serie Tecnología y Arquitectura.

Ed. G. Gili. Vale, Brenda y Vale, Robert. (1981) La casa autosuficiente. Madrid. H. Blume.