5.soleamiento i a

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1 ACONDICIONAMIENTO AMBIENTAL CAPITULO III ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO Arq. MSc. Josué Llanque. Universidad Nacional de San Agustín Facultad de Arquitectura y Urbanismo. Acondicionamiento Térmico Arq. MSc. Josué Llanque. ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO PRIMERA UNIDAD: 1. Soleamiento del edificio. 2. Movimiento relativa del sol. 3. Posición relativa del sol. 4. Trazado de la geometría solar ortográfica 5. Orientación óptima de la edificación. 6. Aplicaciones de la geometría solar en el proceso de diseño bioclimático. Acondicionamiento Térmico Arq. MSc. Josué Llanque. 1. EL SOLEAMIENTO DEL EDIFICIO 1. EL SOL, FUENTE DE ENERGÍA: El sol es una pequeña estrella en torno a la cual gira la tierra y el resto de los planetas del sistema. De ella proviene la energía que permite el desarrollo de la vida sobre la superficie de la tierra. El sol, tiene un radio de unas 109 veces superior a la tierra. Distancia: 149,6 millones de km. Acondicionamiento Térmico Arq. MSc. Josué Llanque. PERIHELIO 1ro. de enero AFELIO 1ro. de julio 23º 2723º 27SOL 21 jun. 21 dic. 21 jun. 21 dic. 23º 2723º 2723 mar. 23 sep. Sol yTierra 2.MOVIMIENTO RELATIVA DEL SOL MOVIMIENTO DE ROTACIÓN: jira sobre su propio eje imaginario. MOVIMIENTO DE TRASLACIÓN: 365 días en dar una vuelta en torno al sol. el recorrido lo realiza sobre un plano (23º 27`), desarrollando una trayectoria elíptica denominada eclíptica. Acondicionamiento Térmico Arq. MSc. Josué Llanque. TRAYECTORIASOLAR: - MOVIMIENTO DE TRASLACIÓN: - MOVIMIENTO DE ROTACIÓN: MOVIMIENTO RELATIVA DEL SOL Acondicionamiento Térmico Arq. MSc. Josué Llanque. DEMOSTRACIÓN GEOMÉTRICA DE LA LATITUD LA LATITUD: Es el ángulo que se mide en grados a partir del ecuador. Causa la variedad de climas en el mundo, debido a que cada lugar de la tierra esta a diferente distancia ante el sol.

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1

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

ACONDICIONAMIENTO AMBIENTAL

CAPITULO III

ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO

Arq. MSc. Josué Llanque.

Universidad Nacional de San Agustín – Facultad de Arquitectura y Urbanismo.Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO

PRIMERA UNIDAD:

1. Soleamiento del edificio.

2. Movimiento relativa del sol.

3. Posición relativa del sol.

4. Trazado de la geometría solar ortográfica

5. Orientación óptima de la edificación.

6. Aplicaciones de la geometría solar en el proceso de diseño bioclimático.

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

1. EL SOLEAMIENTO DEL EDIFICIO

1. EL SOL, FUENTE DE ENERGÍA:

El sol es una pequeña estrella en torno a la cual

gira la tierra y el resto de los planetas del sistema.

De ella proviene la energía que permite el

desarrollo de la vida sobre la superficie de la tierra.

El sol, tiene un radio de unas 109 veces superior a

la tierra. Distancia: 149,6 millones de km.

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

PERIHELIO 1ro. de enero

AFELIO 1ro. de julio

23º 27’

23º 27’SOL

21 jun.

21 dic.

21 jun.

21 dic.

23º 27’

23º 27’

23 mar.

23 sep.

Sol y Tierra

2.MOVIMIENTO RELATIVA DEL SOL

MOVIMIENTO DE ROTACIÓN:

jira sobre su propio eje imaginario.

MOVIMIENTO DE TRASLACIÓN:

365 días en dar una vuelta en torno al sol.

el recorrido lo realiza sobre un plano (23º

27`), desarrollando una trayectoria elíptica

denominada eclíptica.

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

TRAYECTORIASOLAR:

- MOVIMIENTO DE TRASLACIÓN:

- MOVIMIENTO DE ROTACIÓN:

MOVIMIENTO RELATIVA DEL SOL

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

DEMOSTRACIÓN GEOMÉTRICA DE LA LATITUD

LA LATITUD:

Es el ángulo que se mide en grados a partir del ecuador.

Causa la variedad de climas en el mundo, debido a que cada lugar de la tierra esta a

diferente distancia ante el sol.

2

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

MOVIMIENTO RELATIVA DEL SOLLAS ESTACIONES DEL AÑO:

Son los cambios que sufre el clima de un lugar para su latitud en relación con el sol.

Causa cambios de temperatura, variación de los rayos infrarrojos por inclinación del sol,

diferencias en horas del día con la noche y la intensidad de los rayos ultravioleta.

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

DECLINACIÓN SOLAR A LO LARGO DEL AÑO

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

LOS SOLSTICIOSSOLSTICIO DE INVIERNO SOLSTICIO DE VERANO

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

LOS

EQUINOCCIOS

EQUINOCCIO

DE OTOÑO

EQUINOCCIO

DE PRIMAVERA

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

SOLSTICIOS DE VERANO E INVIERNO EN AREQUIPA

SOLSTICIO DE VERANO SOLSTICIO DE INVIERNO

SOLSTICIO DE INVIERNO SOLSTICIO DE VERANO

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

3. POSICIÓN RELATIVA DEL SOL

MÉTODO DIAGRAMÁTICO:

• El 21 marzo y 23 septiembre el sol aparece y se oculta con

exactitud por el este y el oeste.

• En otras épocas, aparece y se oculta un poco a la izquierda o

a la derecha de estos puntos cardinales.

3

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

POSICIÓN RELATIVA DEL SOL

MÉTODO DIAGRAMÁTICO:

ÁNGULO DE ALTURA SOLAR

ÁNGULO AZIMUTAL

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

POSICIÓN RELATIVA DEL SOL

El Sol a las 12 del día define: el 21 de junio tiene su máxima inclinación hacia el norte y

el 21 de diciembre tiene su máxima inclinación hacia el sur y mayor inclinación de todos

los días del año.

21 dic.

Vert

ical

23 mar.

23 sep.

16º24’10”

97º 3’50º 33’

NORTEhorizontal

21 jun.

23º 27’23º 27’

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

POSICIÓN RELATIVA DEL SOL

EL POR QUÉ DEL ASOLEAMIENTO: CALEFACCIÓN NATURAL, AHORRO ENERGÉTICO.

E

O

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

4. TRAZADO DE LA GEOMETRÍA SOLAR ORTOGRÁFICA

TRAZO LATITUDINAL:

AREQUIPA

TRAZO MATRICIAL

CIUDAD DE AREQUIPA

BOVEDA

CELESTE

12

11

10

9

8

7

6-18

7-17

8-16

9-15

10-1411-13

N SE

O

N

O

S

E7

8

9

10

11

12

6

13

14

15

16

1718

BOVEDA

CELESTE

16º24`10”

23º27`

15º

15º

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

TRAZO LATITUDINAL

CIUDAD DE AREQUIPA

BOVEDA

CELESTE

12

11

10

9

8

7

6-18

7-17

8-16

9-15

10-1411-13

N SE

O

N

O

S

E7

8

9

10

11

12

6

13

14

15

16

1718

BOVEDA

CELESTE

16º24`10”

23º27`15º

15º

12

67

8

9

10

11

12

TRAZO VERDADERA MAGNITUDPROYECCIÓN ORTOGRÁFICA

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

TRAZO LATITUDINAL

CIUDAD DE AREQUIPA

BOVEDA

CELESTE

12

11

10

9

8

7

6-18

7-17

8-16

9-15

10-1411-13

N SE

O

N

O

S

E7

8

9

10

11

12

6

13

14

15

16

1718

BOVEDA

CELESTE

16º24`10”

23º27`15º

15º

12

67

8

9

10

11

12

TRAZO DEL ARCO ELÍPTICOPROYECCIÓN ORTOGRÁFICA

4

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

CIUDAD DE AREQUIPA

BOVEDA

CELESTE

12

11

10

9

8

7

6-18

7-17

8-16

9-1510-14

11-13

N SE

O

N

O

S

E7

8

9

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11

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6

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14

15

16

1718

BOVEDA

CELESTE

16º24`10”

23º27`

12

6 78

9

10

11

12

PROYECCIÓN

ORTOGRÁFICA

TRAZO LATITUDINAL

TRAZO DEL CÍRCULO DE FECHAS

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

CIUDAD DE AREQUIPA

BOVEDA

CELESTE

12

11

10

9

8

7

6-18

7-17

8-16

9-1510-14

11-13

N SE

O

N

O

S

E7

8

9

10

11

12

6

13

14

15

16

1718

BOVEDA

CELESTE

16º24`10”

23º27`15º

15º

12

8

9

10

11

12

PROYECCIÓN

ORTOGRÁFICA

TRAZO LATITUDINAL

TRAZO: AJUSTE DEL ARCO ELÍPTICO

76

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

ANÁLISIS DE ASOLEAMIENTO

SOL INVIERNO

HORA: 9: 00 a. m.

SOL VERANO

HORA: 9: 00 a. m.

CIUDAD DE AREQUIPA

BOVEDA

CELESTE

12

11

10

9

8

7

6-18

7-17

8-16

9-1510-14

11-13

N SE

O

N

O

S

E7

8

9

10

11

12

6

13

14

15

16

1718

BOVEDA

CELESTE

16º24`10”

23º27`15º

15º

12

8

9

10

11

12

76

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

PROYECCIÓN ORTOGONAL: TRAZADO DEL RELOJ SOLAR

TRAZADO DEL RELOJ SOLAR

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

ASOLEAMIENTO DE VOLÚMENES

CIUDAD DE AREQUIPA

BOVEDA

CELESTE

12

11

10

9

8

7

6-18

7-17

8-16

9-1510-14

11-13

N SE

O

N

O

S

E7

8

9

10

11

12

6

13

14

15

16

1718

BOVEDA

CELESTE

16º24`10”

23º27`15º

15º

12

9

10

11

12

76

SOL INVIERNO

HORA: 9: 00 a. m.

SOL INVIERNO

HORA: 15: 00 p. m.

8

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

INCIDENCIA SOLAR EN LA ARQUITECTURA

CIUDAD DE AREQUIPA

BOVEDA

CELESTE

12

11

10

9

8

7

6-18

7-17

8-16

9-1510-14

11-13

N SE

O

N

O

S

E7

8

9

10

11

12

6

13

14

15

16

1718

BOVEDA

CELESTE

16º24`10”

23º27`15º

15º

12

8

9

10

11

12

76

SOL DE INVIERNO

SOL DE VERANO

5

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

APLICACIÓN DE LA GEOMETRÍA SOLAR ORTOGONAL

DEMOSTRACIÓN GEOMÉTRICA DEL ESPECTRO

DE SOMBRAS ARROJADAS POR UNA

EDIFICACIÓN EN LAS CUATRO ESTACIONES

DEL AÑO.

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

5. ORIENTACIÓN ÓPTIMA

CIUDAD DE AREQUIPA

BOVEDA

CELESTE

12

11

10

9

8

7

7-17

8-16

9-1510-14

11-13

N SE

O

N

O

S

E7

8

9

10

11

12

6

13

14

15

16

1718

16º24`10”

23º27`15º

15º

12

8

9

10

11

12

76

SOLSTICIO DE VERANO SOLSTICIO DE INVIERNO

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

SOLEAMIENTO

EN INVIERNO

ORIENTACIÓN ÓPTIMACIUDAD DE AREQUIPA

BOVEDA

CELESTE

12

11

10

9

8

7

6-18

7-17

8-16

9-15

10-1411-13

N SE

O

N

O

S

E7

8

9

10

11

12

6

13

14

15

16

1718

BOVEDA

CELESTE

16º24`10”

23º27`15º

15º

12

67

8

9

10

11

1215º

15ºEJE DE CONFORT

SOLEAMIENTO EN INVIERNO

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

SOLEAMIENTO

EN VERANO

ORIENTACIÓN ÓPTIMACIUDAD DE AREQUIPA

BOVEDA

CELESTE

12

11

10

9

8

7

6-18

7-17

8-16

9-15

10-1411-13

N SE

O

N

O

S

E7

8

9

10

11

12

6

13

14

15

16

1718

BOVEDA

CELESTE

16º24`10”

23º27`15º

15º

12

67

8

9

10

11

12

SOLEAMIENTO

EN VERANO

15º

15º

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

6. APLICACIÓN DE LA GEOMETRÍA SOLAR ORTOGONAL

DEMOSTRACIÓN GEOMÉTRICA DE LA

PENETRACIÓN SOLAR A TRAVÉS DE LOS

VANOS DE UN AMBIENTE.

h = 30º

FECHA: 21 DE JUNIO

HORA: 8: 00 a. m.

z = 40º

INCIDENCIA SOLAR

DIRECCIONALIDAD SOLAR

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

DEMOSTRACIÓN

GEOMÉTRICA

DEL ASOLEAMIENTO

DEMOSTRACIÓN

GEOMÉTRICA DE LA

PENETRACIÓN DE LOS

RAYOS SOLARES A

TRAVÉS DE LOS VANOS

DE UN AMBIENTE.

FECHA: 15 AGOSTO.

HORA: 9:00 a. m.

55º

65º

F

H

NPROYECCIÓN

HORIZONTAL

PROYECCIÓN

FRONTAL

6

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

APLICACIONES DE LA GEOMETRÍA SOLAR

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

ORIENTACIÓN ÓPTIMA: NORTE

CIUDAD DE AREQUIPA

BOVEDA

CELESTE

12

11

10

9

8

7

6-18

7-17

8-16

9-1510-14

11-13

N SE

O

N

O

S

E7

8

9

10

11

12

6

13

14

15

16

1718

BOVEDA

CELESTE

16º24`10”

23º27`15º

15º

12

8

9

10

11

12

76

ORIENTACIÓN NORTE PARA LA CAPTACIÓN DE LA

ENERGÍA SOLAR EN INVIERNO: INERCIA TÉRMICA.

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

ORIENTACIÓN ÓPTIMA: NORTE

CIUDAD DE AREQUIPA

BOVEDA

CELESTE

12

11

10

9

8

7

6-18

7-17

8-16

9-1510-14

11-13

N SE

O

N

O

S

E7

8

9

10

11

12

6

13

14

15

16

1718

BOVEDA

CELESTE

16º24`10”

23º27`15º

15º

12

8

9

10

11

12

76

ORIENTACIÓN NORTE PARA LA CAPTACIÓN DE LA

ENERGÍA SOLAR EN INVIERNO: INERCIA TÉRMICA.

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

BOVEDA

CELESTE

CIUDAD DE AREQUIPA

12

11

10

9

8

7

6-18

7-17

8-16

9-15

10-1411-13

N SE

O

N

O

S

E7

8

9

11

12

6

13

14

15

16

1718

BOVEDA

CELESTE

16º24`10”

23º27`15º

15º

12

67

8

9

10

11

1215º

15º

10

ORIENTACIÓN ÓPTIMA

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

APLICACIÓN DE LA GEOMETRÍA SOLAR ORTOGONAL

DEMOSTRACIÓN GEOMÉTRICA DEL ESPECTRO DE SOMBRAS ARROJADAS POR UNA

EDIFICACIÓN EN EL SOSLSTICIO DE INVIERNO (21 DE JUNIO, HORA: 9, 10 Y 12 Hrs.

CIUDAD DE AREQUIPA

BOVEDA

CELESTE

12

11

10

9

8

7

7-17

8-16

9-1510-14

11-13

N SE

O

N

O

S

E7

8

9

10

11

12

6

13

14

15

16

1718

16º24`10”

23º27`15º

15º

12

8

9

10

11

12

76

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

APLICACIÓN DE LA GEOMETRÍA SOLAR ORTOGONAL

DEMOSTRACIÓN DE LA GEOMETRÍA SOLAR EN EL PROCESO DE DISEÑO BIOCLIMÁTICO

7

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

ORIENTACIONES EN DIFERENTES CLIMAS

FORMA Y PROPORCIONES DE LOS EDIFICIOS EN DIFERENTES CLIMAS

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

5. APLICACIONES PARA LA CAPTACIÓN SOLAR

CAPTACIÓN POR LAS VENTANAS Y

PUERTAS EN EL SOLSTICIO DE INVIERNO.

COEFICIENTE “K”: EL COEFICIENTE DE

TRANSMISIÓN TÉRMICA DEL SILLAR, AL

TENER EL “K” DE 0,46 W/m ºK,

COMPARANDO CON EL LADRILLO COMÚN

DE K= 0,72 W/m ºK. SIGNIFICA QUE ES

MEJOR AISLANTE.

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

APLICACIÓN DE LA GEOMETRÍA SOLAR ORTOGONALARATA ISOZAKI

SOLEAMIENTO EN CALLES Y PLAZAS

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

APLICACIÓN DE LA GEOMETRÍA SOLAR ORTOGONAL

NORMAN FOSTER

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

APLICACIÓN DE LA GEOMETRÍA SOLAR ORTOGONAL

GETTY CENTER – LOS ANGELES – CALIFORNIA - RICHARD MEIERAcondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

SÍNTESIS DE APLICACIÓN DE LOS PARÁMETROS AMBIENTALES

8

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

Herramienta de diseño Urbano – Arquitectónico: ECOTEC

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

SÍNTESIS DE APLICACIÓN DE LOS

PARÁMETROS AMBIENTALES

Elephant and Castle Eco Towers London - 2000

Ken Yeang

Acondicionamiento Térmico

Arq. MSc. Josué Llanque.

TEMA: ANÁLISIS Y DISEÑO DE LA VIVIENDA BIOCLIMÁTICA.

1. CONCEPCIÓN DE LA ARQUITECTURA AMBIENTAL.

2. APLICACIÓN DE LAS ESTRATEGIAS PARA EL RENDIMIENTO ENERGÉTICO Y DEL BIENESTAR

3. APLICACIÓN DE LAS ESTRATEGIAS PARA LA CAPTACIÓN ENERGÉTICA.

4. APLICACIÓN DE LA GEOMETRÍA SOLAR EN EL DISEÑO ARQUITECTÓNICO.

5. CÁLCULOS DE GANANCIA DE CALOR.

6. SÍNTESIS Y APORTES A LA INVESTIGACIÓN

7. BIBLIOGRAFÍA.

INTEGRANTES POR GRUPO: 3 ALUMNOS COMO MÁXIMO.

EXPOSICIONES: A PARTIR DE LA SEGUNDA SEMANA.

DOCUMENTOS A ENTREGAR: (1) ARCHIVOS 2) DOCUMENTO WORD)Y 3) PRESENTACION P.PT).

ENTREGA FINAL: DÍA DE LA EXPOSICIÓN.

TEMAS DE INVESTIGACIÓN