prpuesta de vivienda rural productiva con elementos
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ESPECIALIZACIÓN EN ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE PEREIRA
VII COHORTE
2o21
PRPUESTA DE VIVIENDA RURAL
PRODUCTIVA CON ELEMENTOS
BIOCLIMÁTICOS PARA LA ZONA DEL LAGO
EL BOLSÓN – CAJIBÍO CAUCA
Especialización en Arquitectura Bioclimática
Autor
Arquitecta Daniela María Rondón Vique
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE PEREIRA
Pereira - Risaralda
2021
2
ESPECIALIZACIÓN EN ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE PEREIRA
VII COHORTE
2o21 Contenido
RESUMEN ................................................................................................................ 5
INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 5
CAPÍTULO I .............................................................................................................. 6
1.1. JUSTIFICACIÓN ........................................................................................ 6
1.2. OBJETIVOS ................................................................................................ 6
1.2.1. Objetivo general ............................................................................. 6
1.2.2. Objetivo Específicos ........................................................................ 6
1.3. ESTADO DEL ARTE .................................................................................... 6
1.3.1. Marco conceptual .......................................................................... 6
1.3.1.1. Vivienda bioclimática ............................................................ 6
1.3.1.2. Vivienda productiva .............................................................. 6
1.3.1.3. Vivienda rural .......................................................................... 6
1.3.2. Marco referencial ............................................................................ 7
1.4. METODOLOGÍA ....................................................................................... 9
1.4.1. Investigación aplicativa ................................................................. 9
1.4.2. Instrumentos de recolección de información .............................. 9
1.4.3. Capítulos del proyecto ................................................................... 9
CAPÍTULO II ............................................................................................................. 9
2.1. RECONOCIMIENTO DEL SITIO ................................................................. 9
2.1.1. Análisis del contexto ....................................................................... 9
2.1.1.1. Localización ............................................................................ 9
2.1.1.2. Localización del área de estudio ....................................... 10
2.1.1.3. Topografía ............................................................................. 10
2.1.1.4. Productividad ....................................................................... 11
2.1.1.5. Viviendas ............................................................................... 11
2.2. IDENTIFICACIÓN DE FACTORES ............................................................ 11
2.2.1. Factores climáticos ....................................................................... 11
2.2.1.1. Temperatura.......................................................................... 12
2.2.1.2. Vientos ................................................................................... 13
2.2.1.3. Humedad .............................................................................. 14
2.2.1.4. Rangos de confort ................................................................ 14
2.3. CRITERIOS Y ESTRATEGIAS PARA EL DESARROLLO DE LA PROPUESTA18
2.3.1. Criterios ........................................................................................... 18
2.3.1.1. Zona climática ...................................................................... 18
2.3.1.2. Orientación ........................................................................... 18
2.3.2. Estrategias bioclimáticas .............................................................. 18
2.3.3. Organigrama y diseño funcional ................................................. 19
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ESPECIALIZACIÓN EN ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE PEREIRA
VII COHORTE
2o21 2.3.3.1. Zonificación ........................................................................... 20
CAPITULO III .......................................................................................................... 21
3.1. Propuesta arquitectónica .................................................................... 21
3.1.1. Planta de cubierta ........................................................................ 21
3.1.2. Planta Arquitectónica .................................................................. 21
3.1.3. Corte transversal ............................................................................ 22
3.2. Sistema constructivo ............................................................................. 22
3.2.1. Sistema panel SIP ........................................................................... 22
3.3. Análisis solar ........................................................................................... 23
3.3.1. Aplicación de Andrew Marsh ...................................................... 23
3.3.1.1. Planta ..................................................................................... 23
3.3.1.2. Alzado .................................................................................... 24
3.4. Análisis energético ................................................................................ 24
3.4.1. Autodesk FormIL ............................................................................ 24
3.4.1.1. Fachadas .............................................................................. 24
3.4.2. Aplicación de Andrew Marsh ...................................................... 24
3.4.2.1. Espacios internos................................................................... 25
3.4.3. Corte transversal ............................................................................ 25
3.5. Sistema eléctrico ................................................................................... 25
3.6. Renders y maqueta .............................................................................. 27
3.6.1. Renders ........................................................................................... 27
3.6.2. Maqueta ........................................................................................ 28
Ilustraciones
Ilustración 1. Mapa de Cajibío. .......................................................................... 10
Ilustración 2. Localización Lago el Bolsón. ........................................................ 10
Ilustración 3. Topografía del sitio. ....................................................................... 10
Ilustración 4. Viviendas........................................................................................ 11
Ilustración 5. Viviendas........................................................................................ 11
Ilustración 6. Análisis de temperatura. .............................................................. 12
Ilustración 7. Método adaptativo de ASHARAE -55......................................... 12
Ilustración 8. Análisis de vientos predominantes. ............................................. 13
Ilustración 9. Fenómeno de brisa estando cerca de un cuerpo de agua. .. 14
Ilustración 10. Gráfico Psicométrico del mes de enero. ................................. 15
Ilustración 11. Gráfico Psicométrico del mes de febrero. ............................... 15
Ilustración 12. Gráfico Psicométrico del mes de marzo. ................................. 15
Ilustración 13. Gráfico Psicométrico del mes de abril. .................................... 15
Ilustración 14. Gráfico Psicométrico del mes de mayo. .................................. 16
Ilustración 15. Gráfico Psicométrico del mes de junio..................................... 16
Ilustración 16. Gráfico Psicométrico del mes de julio. ..................................... 16
Ilustración 17. Gráfico Psicométrico del mes de agosto................................. 16
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2o21 Ilustración 18. Gráfico Psicométrico del mes de septiembre. ........................ 17
Ilustración 19. Gráfico Psicométrico del mes de octubre. .............................. 17
Ilustración 20. Gráfico Psicométrico del mes de noviembre. ......................... 17
Ilustración 21. Gráfico Psicométrico del mes de diciembre. .......................... 17
Ilustración 22. Zona climática. ........................................................................... 18
Ilustración 23. Orientación ideal para clima frio. ............................................. 18
Ilustración 24. Zonificación de la propuesta de vivienda. .............................. 20
Ilustración 25. Planta de cubiertas. ................................................................... 21
Ilustración 26. Planta arquitectónica. ............................................................... 21
Ilustración 27. Corte transversal. ........................................................................ 22
Ilustración 28. Detalle panel SIP. ........................................................................ 22
Ilustración 29. Línea base de consumo energético. ....................................... 27
Ilustración 30. Render 1. ...................................................................................... 27
Ilustración 31. Render 2. ...................................................................................... 28
Ilustración 32. Render 3. ...................................................................................... 28
Ilustración 33. Render 4. ...................................................................................... 28
Ilustración 34. Maqueta 1. .................................................................................. 28
Ilustración 35. Maqueta 2 ................................................................................... 29
Ilustración 36. Maqueta 3. .................................................................................. 29
Ilustración 37. Maqueta 4. .................................................................................. 29
Tablas
Tabla 1. Desarrollo del proyecto. ........................................................................ 9
Tabla 2. Cuadro de áreas. ................................................................................. 20
Tabla 3. Cálculo de consumos. ......................................................................... 26
Tabla 4. Cálculo de paneles solares. ................................................................ 26
Gráficos
Gráfica 1. Cruce de resultados. ........................................................................ 13
Gráfica 2. Humedad relativa. ............................................................................ 14
Gráfica 3. Estrategias bioclimáticas. ................................................................. 19
Gráfica 4. Articulación de espacios. ................................................................ 20
Gráfica 5. Montaje de la vivienda rural. ........................................................... 23
Gráfica 8. Análisis solar en planta. .................................................................... 23
Gráfica 9. Análisis solar en alzado. .................................................................... 24
Gráfica 10. Análisis energético en alzado. ....................................................... 24
Gráfica 11. Análisis de radiación solar en espacios internos. ......................... 25
Gráfica 12. Análisis de radiación solar en espacios internos. ......................... 25
Gráfica 13. Análisis de radiación solar en corte trasversal. ............................ 25
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ESPECIALIZACIÓN EN ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE PEREIRA
VII COHORTE
2o21 RESUMEN
Este articulo consta de un análisis de las condiciones físicas y climáticas del
Lago el Bolsón en el municipio de Cajibío – Cauca, siendo un fundamento
importante para equilibrar la relación entre la vivienda y el confort térmico;
el cual ayuda a establecer unas estrategias bioclimáticas y así integrarlas al
diseño arquitectónico, que además busca conservar, ganar y captar
radiación solar para los espacios interiores de la vivienda.
Palabras claves: Bioclimática, vivienda productiva, vivienda rural, captación
solar y confort.
ABSTRACT
This article consists of an analysis of the physical and climatic conditions of
Lago El Bolsón in the municipality of Cajibio - Cauca, being an important
foundation for balancing the relationship between housing and thermal
comfort. It is intended to help establish bioclimatic strategies and thus
integrate them into the architectural design, which also seeks to conserve,
gain and capture solar radiation for the interior spaces of the house.
Key words: Bioclimatic, comfort, productive housing, rural housing, solar gain.
INTRODUCCIÓN
El presente artículo está enfocado en proyectar una vivienda rural
productiva, implantada en el Lago el Bolsón del municipio de Cajibío –
Cauca, respondiendo a las necesidades de forma consciente, ya que, juega
un papel fundamental en la creación de la vivienda.
Por consiguiente, para darle respuesta a esta, es necesario comprender el
sitio y sus condiciones físicas y climáticas, por esta razón, se lleva a cabo un
análisis, el cual busca tener en cuenta todos los factores que contribuyen al
confort de los espacios, por medio de la creación de estrategias
bioclimáticas y como respuesta, se presenta un diseño que, a través de su
orientación, de los sistemas y los materiales se puede mejorar el confort en
un clima templado.
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ESPECIALIZACIÓN EN ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA
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2o21 CAPÍTULO I
1.1. JUSTIFICACIÓN
El Lago el Bolsón dispone de un clima templado, con una temperatura anual
de 19°c, llegando a una temperatura máxima de 24°c y una mínima de 12°c,
según los promedios de medición de la estación meteorológica de la ciudad
de Popayán y con una humedad relativa del 85%, por lo tanto, durante la
noche la temperatura desciende, causando un disconfort en los espacios
interiores de una vivienda y en las horas de la mañana la temperatura va
ascendiendo, generando ganancias térmicas dependiendo de la
orientación que se encuentre la misma, es por eso, que se necesita
conservar, ganar y captar radiación solar que ayude a evitar la pérdida de
calor en los espacios interiores.
Por tal motivo, la propuesta establece soluciones espaciales que permita el
desarrollo de formas habitacionales y de productividad que aplique criterios
de sostenibilidad que asegure la captación solar y el confort de los espacios.
1.2. OBJETIVOS
1.2.1. Objetivo general
Proyectar una propuesta de vivienda rural productiva con elementos
bioclimáticos para la zona del Lago el Bolsón municipio de Cajibío – Cauca.
1.2.2. Objetivo Específicos
• Realizar el análisis de las condiciones físicas y climáticas del lago el
bolsón.
• Establecer los criterios arquitectónicos para el desarrollo de la
vivienda.
• Crear estrategias bioclimáticas que permitan desarrollar la vivienda
rural productiva.
1.3. ESTADO DEL ARTE
1.3.1. Marco conceptual
1.3.1.1. Vivienda bioclimática
Una casa bioclimática es una vivienda que está construida para aprovechar
lo mejor posible los elementos naturales del entorno y todo su contexto. La
construcción bioclimática es una forma de proyectar, construir y rehabilitar
edificios para que sean sostenibles. (ya encontre/ noticias, 2016)
1.3.1.2. Vivienda productiva
Funciona “como una infraestructura urbana desde la cual se construyen
diferentes tipos de bienes materiales e inmateriales, pero sobre todo formas
de relación, sociales y productivas con otros, además de imaginarios y
afectos.” (Barajas Castillo, 2016)
1.3.1.3. Vivienda rural
La vivienda rural es un espacio construido, con una parte interna y otra
externa. Por las actividades agropecuarias que realiza la familia, la vivienda
se encuentra inmersa en ecosistemas naturales que cultiva, conserva,
transforma o deteriora. (SÁNCHEZ QUINTANAR & JIMÉNEZ ROSAS, 2010)
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2o21 Las viviendas rurales construidas con criterios sustentables son asequibles,
eficientes energéticamente, reciclan la cosecha, manufacturan de forma
responsable los materiales, usan menos agua, promueven la salud de sus
habitantes, preservan el hábitat y ecosistemas, promueven la comunidad,
son de mayor calidad y su operación es menos costosa (Conelly, 2005).
1.3.2. Marco referencial
REFERENTE 1: Guía de vivienda rural pata Bogotá – Alcaldía de Bogotá.
BIB
LIO
GR
AFIA
CO
NSU
LTA
DA
GUÍA: X
PAGINAS: 56
LINK EN INTERNET:
https://issuu.com/alcinalaura/docs/vir
u_definitivo_version_digital_paginas
1. CONTEXTO GENERAL GRAFICACIÓN
Territorio rural de Bogotá, se estima que el suelo
rural del distrito capital son 118.954,97 ha, de las
cuales hay 4.221 viviendas rurales y 88% son
viviendas dispersas.
2. PROBLEMATICA GRAFICACIÓN
2.1. Bajas condiciones de habitabilidad:
35% de los hogares viven en
condiciones precarias con carencias
de servicios sanitarios y habitacionales.
2.2. Ocupación insostenible del suelos y
baja capacidad de autogestión
familiar: 95,79% manifiesta que los
ingresos del hogar no alcanza o solo
alcanza para cubrir gastos mínimos.
3. LINEAMIENTOS
3.1. Relación con el entorno
3.2. Tipología arquitectónica
3.3. Técnica, materialidad y construcción
3.4. Bioclimática
3.5. Vivienda eficiente
4. CONCLUSIONES
4.1. Insumo para nuevos proyectos y políticas de vivienda, de
entidades distritales.
4.2. Un referente practico y útil para múltiples usuarios.
4.3. Mejora la calidad de vida de los habitantes rurales.
4.4. Oportunidad de negocio para el sector de la construcción.
REFERENTE 2: Prototipo de vivienda rural sostenible y productiva en
Colombia.
BIB
LIO
GR
AFIA
CO
NSU
LTA
DA
LINK EN INTERNET:
https://www.archdaily.co/co/912225/prototipo-de-vivienda-rural-
sostenible-y-productiva-en-colombia-por-fp-arquitectura
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2o21 1. CONTEXTO GENERAL GRAFICACIÓN
Zona climática 1: Pieza rural Cuenca Río
Tunjuelo (Ciudad Bolívar)
Altitud: 2,700 msnm
Pendiente: Plano 0% - 3%
Clima: semi húmedo
Temperatura exterior promedio: 12.5 C°
Rango de Confort: 18.2 C° - 25.5 C°
Zona climática 2: Pieza rural Cuenca Río
Tunjuelo (Usme)
Altitud: 3,183 msnm
Pendiente: Ondulado 7% - 12%
Clima: húmedo
Temperatura exterior promedio: 7.3 C°
Rango de Confort: 17.4 C° - 24.4 C°
Zona climática 3: Pieza rural Cuenca Río Blanco
(Sumapaz)
Altitud: 3,150 msnm
Pendiente: Empinado 25% - 55%
Clima: super húmedo
Temperatura exterior promedio: 13.9 C°
Rango de Confort: 18.6 C° - 25.6 C
2. IDEA GENERAL GRAFICACIÓN
Acorde a las condiciones térmicas y
geográficas de los tres microclimas propuestos,
se buscó a nivel general, una vivienda
formalmente compacta, sin quiebres o grandes
aperturas que propicien perdida de calor por
puentes térmicos.
A nivel interno, la unidad habitacional se
concibe bajo estas premisas: resguardar el área
de habitación contra las temperaturas bajas en
la noche, y disponer el área productiva frente al
paisaje andino de montaña en directa relación
con el territorio, zona que involucra actividades
de unidad familiar en el día.
3. INTEGRACIÓN CON EL PAISAJE GRAFICACIÓN
Flexibilidad económica, productiva y social:
La organización espacial a partir de un núcleo
de servicios compacto y dos franjas flexibles
permite crear múltiples configuraciones de
acuerdo a las necesidades de la familia, bien
sea aumentando el número de habitaciones,
espacios de almacenamiento o superficies
amplias para actividades sociales o espacios de
trabajo.
4. ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS GRAFICACIÓN
La unidad habitacional se orienta con la zona
productiva hacia el sur, y se cierra con una
superficie transparente permitiendo grandes
ganancias de calor al recibir radiación solar
todo el día durante 8 meses del año. El calor
que entra por las superficies transparentes,
calienta el aire interior de este espacio y se
transmite a las habitaciones a través de muros
trombe. Estos muros se pintan de color negro
para que absorban más radiación solar. Se
logra un rango de confort climático al interior
entre 18º C y 24º C.
La fachada norte es la que menos sol recibe en
el año y se cierra con muros de BTC, material
con gran capacidad de inercia térmica, que se
convierte en una barrera aislante, muy cerrada
que retiene el calor obtenido en el interior.
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2o21 5. ESQUEMA SOSTENIBILIDAD GRAFICACIÓN
5.1. Recolección de aguas lluvias.
5.2. Cocina de alta eficacia.
5.3. Huerta y ciclo de compostaje.
5.4. Bloque BTC.
5.5. Muros trombe.
5.6. Pared invernadero.
1.4. METODOLOGÍA
1.4.1. Investigación aplicativa
Este trabajo se ha realizó por medio de un proceso de investigación y análisis,
con el objetivo proyectar una propuesta de vivienda rural productiva con
elementos bioclimáticos para la zona del Lago el Bolsón municipio de Cajibío
– Cauca. Para esto, se establece un tipo de investigación aplicativa, la cual
está centrada en encontrar mecanismos o estrategias que permitan lograr
un objetivo concreto.
1.4.2. Instrumentos de recolección de información
Los instrumentos de recolección de información las cuales están
establecidos en fotografías de campo, reconocimiento del contexto actual
y referentes.
1.4.3. Capítulos del proyecto
Se realizó un cuadro que establece el desarrollo de los capítulos realizados
para este trabajo.
Tabla 1. Desarrollo del proyecto.
PROYECTAR UNA PROPUESTA DE VIVIENDA RURAL PRODUCTIVA CON
ELEMENTOS BIOCLIMÁTICOS PARA LA ZONA DEL LAGO EL BOLSÓN
MUNICIPIO DE CAJIBÍO – CAUCA.
CAPITULO
I Justificación Objetivos
Estado del
arte metodología
CAPITULO
II
Reconocimiento
del sitio
Identificación
de factores
Criterios y
estrategias
CAPITULO
III Propuesta definitiva Planos técnicos Simulaciones
Se finalizó con la redacción de las conclusiones.
Fuente 1. Propia.
CAPÍTULO II
2.1. RECONOCIMIENTO DEL SITIO
2.1.1. Análisis del contexto
En esta etapa de análisis preliminar está dedicada al estudio del contexto
geográfico, climático y sociales de un sitio especifico, todo esto influirá en el
proceso de diseño. Este análisis determinará la ubicación, orientación, forma
y materialidad de la vivienda.
2.1.1.1. Localización
El Municipio de Cajibío se encuentra ubicado entre las cordilleras occidental
y central, y la mayoría de su territorio es quebrado y de altas pendientes
montañosas, especialmente hacia el occidente, en las faldas escarpadas
de la cordillera occidental, a una distancia de 29 km al norte de Popayán,
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2o21 con una extensión de 747 km². con una altitud de 1765 msnm y una
temperatura media de 19°c.
Ilustración 1. Mapa de Cajibío.
Fuente 2.
https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81rea_metropolitana_de_Popay%C3%A1
n
2.1.1.2. Localización del área de estudio
El área de estudio se realizó en el Lago el Bolsón a 40 minutos de la ciudad
de Popayán, llegando al parador La Margarita donde se desvía por la
carretera la Viuda siendo este el único acceso al lago; el sitio se encuentra
a una altitud de 1730 msnm.
Ilustración 2. Localización Lago el Bolsón.
Fuente 3. Propia.
2.1.1.3. Topografía
La pendiente que presenta el terreno es ONDULADA, la cual tiene un 8%.
Ilustración 3. Topografía del sitio.
Fuente 4. Propia.
Sitio a intervenir
Lag
o e
l B
ols
ón
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2o21 2.1.1.4. Productividad
En el municipio de Cajibío se desarrollan actividades de agricultura, como el
cultivo de café, caña de azúcar, frijol, maíz y yuca y también la producción
pecuaria. La principal forma de subsistencia de la población rural es la
agricultura. (ANÁLISIS DE ESTRUCTURA DE LA PROPIEDAD EN EL MUNICIPIO DE
CAJIBIO (CAUCA), 2013)
En el sector actualmente tiene una dinámica comercial enfocada en el
turismo como su mayor potencial, pero también, desarrollando actividades
de agricultura para su propio sustento.
2.1.1.5. Viviendas
Las viviendas existentes del sector están hechas de tablas de madera, tejas
de zinc y algunas de muro en concreto.
Ilustración 4. Viviendas.
Fuente 5. Propia.
Ilustración 5. Viviendas.
Fuente 6. Propia.
2.2. IDENTIFICACIÓN DE FACTORES
Este punto facilitará el desarrollo del proyecto, el cual aportará
detalladamente al reconocimiento del área de estudio, donde tendrá unos
rasgos propios, por ende, contribuirá al diseño de la vivienda rural.
2.2.1. Factores climáticos
Son aquellos agentes que modifican el comportamiento de los elementos
climáticos y su interacción, presencia e intensidad y determinan las
características particulares de los diversos tipos de climas existentes.
(Banrepcultural, s.f.)
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2o21 2.2.1.1. Temperatura
Para analizar este factor sé utilizo la estación meteorológica de la ciudad de
Popayán. Con un promedio de 19°c, los meses más cálidos son Julio con
25.0°c y agosto con 25.2°c, sin embargo, estos mismos en las horas de la
noche bajan su temperatura a 12°c.
Ilustración 6. Análisis de temperatura.
Fuente 7. ECOTECT: WeatherManager.
Después de realizar el análisis de temperatura, se obtuvieron unos resultados
que fundamentaron las primeras condiciones para tener en cuenta dentro
de la propuesta de la vivienda, además, estas permitieron establecer los
rangos de confort, esto se hizo con el método adaptativo de ASHARAE – 55.
Ilustración 7. Método adaptativo de ASHARAE -55.
Fuente 8. https://comfort.cbe.berkeley.edu/
Temperatura promedia exterior 19°c.
80% = Zona de confort 20°c – 27°c.
90% = Zona de confort 21°c – 26°c.
Prevailing Winds
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2o21 A partir del cruce de resultados de los rangos de confort y las temperaturas,
donde se utilizaron el 80% de la zona de confort, la temperatura mínima 12°c
y la máxima de 24°c, se realizó una gráfica donde se establecieron las
estrategias bioclimáticas que se utilizarán en la propuesta de la vivienda
rural, por consiguiente, la gráfica se observa que el calor de las horas de la
tarde donde se encuentra el confort se debe captar para conservar en las
horas de la noche y ya que la temperatura de la mañana va ascendiendo
se debe ganar calor.
Gráfica 1. Cruce de resultados.
Fuente 9. Propia.
2.2.1.2. Vientos
Para analizar este factor sé utilizo la estación meteorológica de la ciudad de
Popayán, donde dio resultado de vientos predominantes de 15 Km/h
máximo, que vienen en dirección del Sureste y Suroeste.
Ilustración 8. Análisis de vientos predominantes.
Fuente 10. ECOTECT: WeatherManager.
Además de utilizar esta herramienta, también se realizó un análisis teniendo
en cuenta que el sitio a intervenir tiene cerca un cuerpo de agua, donde se
presenta un fenómeno de brisa, el cual dice que durante el día la mayor
temperatura de la tierra da lugar a ascendencias del aire calentado que
Prevailing Winds
FRANJA DE CONFORT
20° - 27°
CONSERVAR GANANCIA
CAPTACIÓN
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2o21 son rápidamente compensadas por la llegada de aire frío procedente del
mar o grandes lagos. Durante la noche el mecanismo se invierte al estar el
agua más caliente, aunque la velocidad del viento suele ser menor debido
a que las diferencias no son tan acusadas. (Wikipedia.com, s.f.)
Ilustración 9. Fenómeno de brisa estando cerca de un cuerpo de agua.
Fuente 11. Google / Imágenes / fenómeno de brisa.
2.2.1.3. Humedad
Para este análisis se utilizó la página METEOBLUE, la cual dio como resultado
que la humedad promedia varía entre 85% - 95% anualmente.
Gráfica 2. Humedad relativa.
Fuente 12. Propia.
2.2.1.4. Rangos de confort
Con la aplicación de Andrew Marsh una gráfica Psicométrica se realiza un
análisis mensualmente donde se coloca los resultados de los factores
anteriormente descritos y así establecer las diferentes estrategias de confort
para los meses más cálidos y fríos.
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2o21 Ilustración 10. Gráfico Psicométrico del mes de enero.
Fuente 13. https://drajmarsh.bitbucket.io/psychro-chart2d.html
Horas de confort 11:00 AM – 5:00 PM
Ilustración 11. Gráfico Psicométrico del mes de febrero.
Fuente 14. https://drajmarsh.bitbucket.io/psychro-chart2d.html
Horas de confort 11:00 AM – 5:30 PM
Ilustración 12. Gráfico Psicométrico del mes de marzo.
Fuente 15. https://drajmarsh.bitbucket.io/psychro-chart2d.html
Horas de confort 11:00 AM – 5:30 PM
Ilustración 13. Gráfico Psicométrico del mes de abril.
Fuente 16. https://drajmarsh.bitbucket.io/psychro-chart2d.html
Horas de confort 11:00 AM – 4:00 PM
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2o21 Ilustración 14. Gráfico Psicométrico del mes de mayo.
Fuente 17. https://drajmarsh.bitbucket.io/psychro-chart2d.html
Horas de confort 11:00 AM – 4:00 PM
Ilustración 15. Gráfico Psicométrico del mes de junio.
Fuente 18. https://drajmarsh.bitbucket.io/psychro-chart2d.html
Horas de confort 11:00 AM – 5:30 PM
Ilustración 16. Gráfico Psicométrico del mes de julio.
Fuente 19. https://drajmarsh.bitbucket.io/psychro-chart2d.html
Horas de confort 11:00 AM – 6:00 PM
Ilustración 17. Gráfico Psicométrico del mes de agosto.
Fuente 20. https://drajmarsh.bitbucket.io/psychro-chart2d.html
Horas de confort 11:00 AM – 6:00 PM
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2o21 Ilustración 18. Gráfico Psicométrico del mes de septiembre.
Fuente 21. https://drajmarsh.bitbucket.io/psychro-chart2d.html
Horas de confort 11:00 AM – 5:30 PM
Ilustración 19. Gráfico Psicométrico del mes de octubre.
Fuente 22. https://drajmarsh.bitbucket.io/psychro-chart2d.html
Horas de confort 11:00 AM – 5:00 PM
Ilustración 20. Gráfico Psicométrico del mes de noviembre.
Fuente 23. https://drajmarsh.bitbucket.io/psychro-chart2d.html
Horas de confort 11:00 AM – 3:30 PM
Ilustración 21. Gráfico Psicométrico del mes de diciembre.
Fuente 24. https://drajmarsh.bitbucket.io/psychro-chart2d.html
Horas de confort 11:00 AM – 5:30 PM
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2o21 Los meses con más horas de confort son Julio y agosto con 7 horas de confort
y el mes con menos horas de confort es el mes de noviembre con 4 horas y
media de confort.
El rango de confort esta entre 20°c - 27°c.
2.3. CRITERIOS Y ESTRATEGIAS PARA EL DESARROLLO DE LA
PROPUESTA
2.3.1. Criterios
Los criterios de diseño son apoyos para las necesidades especiales, son
lineamientos y pautas para el desarrollo de una propuesta arquitectónica.
2.3.1.1. Zona climática
El lago el bolsón se encuentra con un tipo de clima templado, con una
temperatura promedia de 19°c y una altitud 1730.
Ilustración 22. Zona climática.
Fuente 25. Anexo 1. Guía de construcción sostenible.
2.3.1.2. Orientación
Las elevaciones este/oeste tiene un efecto significativo en el diseño ya que
toman la mayor parte de la radiación solar con el techo; mientras que el
norte y el sur tiene un efecto menos significativo en disponibilidad de luz solar.
Si se busca tener acceso al calor del sol entonces la orientación ideal es
alongar la edificación mirando al este/oeste y reducir las fachadas norte/sur.
Ilustración 23. Orientación ideal para clima frio.
Fuente 26. Anexo 1. Guía de construcción sostenible.
2.3.2. Estrategias bioclimáticas
Las estrategias bioclimáticas son aquellas que en la arquitectura se diseñan
para el rendimiento del clima y las condiciones de todo su entorno, con un
único fin, y es conseguir un estado de confort con una temperatura
adecuada a su interior.
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2o21 1. Captar radiación solar directa de la tarde para conservar el calor
en las noches.
2. Ganancia de radiación solar directa de la mañana.
3. Aprovechamiento de las visuales y la topografía.
Gráfica 3. Estrategias bioclimáticas.
Fuente 27. Propia.
En este gráfico muestra lo que se ha evidenciado en los resultados de las
condiciones anteriormente mencionadas y así mostrar los tres conceptos
que se quieren implementar en la vivienda CONSERVAR, GANAR Y CAPTAR.
La orientación de las fachadas más largas es de oeste/este para que tomen
mayor parte de la radiación solar, reduciendo las fachadas de norte y sur.
Así mismo, la vivienda se distribuye de la siguiente manera:
OESTE: Se encuentran las habitaciones para que en las horas de la tarde
capte radiación solar directa para que en las horas de la noche se conserve.
ESTE: Se ubica las zonas de la sala, comedor y cocina para que estas ganen
radiación solar directa.
2.3.3. Organigrama y diseño funcional
Las determinantes del entorno son un factor fundamental para definir la
organización del programa arquitectónico, la distribución de la planta este
articulada con las actividades que se realizan cotidianamente. La propuesta
establece unas zonas espaciales, las cuales son:
• Zona productiva
• Zona de habitaciones
• Zona de autosuficiencia domestica
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2o21 Gráfica 4. Articulación de espacios.
Fuente 28. Propia.
2.3.3.1. Zonificación
De acuerdo a la orientación, las estrategias y el organigrama se tiene como
resultado la siguiente relación de espacios.
Tabla 2. Cuadro de áreas.
Fuente 29. Propia.
Ilustración 24. Zonificación de la propuesta de vivienda.
Fuente 30. Propia.
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2o21 CAPITULO III
3.1. Propuesta arquitectónica
3.1.1. Planta de cubierta
Ilustración 25. Planta de cubiertas.
Fuente 31. Propia.
3.1.2. Planta Arquitectónica
Ilustración 26. Planta arquitectónica.
Fuente 32. Propia.
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2o21 3.1.3. Corte transversal
Ilustración 27. Corte transversal.
Fuente 33. Propia.
3.2. Sistema constructivo
3.2.1. Sistema panel SIP
Consideraciones:
• Material rápido de montaje para el tiempo de construcción.
• Características estructurales y antisísmicas.
• Soporte de altas cargas horizontales como verticales.
1. Montaje de Fundición:
La vivienda se eleva 0.72m.
2. Montaje de losa:
La losa en base a viguetas perpendiculares adosada a la losa, luego
se coloca una malla electrosoldada con una mezcla de mortero y
por último se instala el acabado de piso.
3. Montaje SIP:
Se coloca una solera perimetral sobre ella los paneles SIP y las
uniones entre panel y panel unas clavijas y luego unos tubos
metálicos para sostener la cubierta.
Ilustración 28. Detalle panel SIP.
Fuente 34. https://ecopanelsip.com/
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2o21 Gráfica 5. Montaje de la vivienda rural.
Fuente 35. Propia.
3.3. Análisis solar
Se utilizo la aplicación de Andrew Marsh, donde se hizo un estudio tanto en
planta como en alzado, para observar en los periodos de Equinoccio,
Solsticio de Verano y Solsticio de invierno durante las 9:00 am y las 3:00 pm,
realizando un análisis en el comportamiento en relación a la incidencia de
los rayos solares sobre la vivienda.
3.3.1. Aplicación de Andrew Marsh
3.3.1.1. Planta
Gráfica 6. Análisis solar en planta.
Fuente 36. https://drajmarsh.bitbucket.io/sunpath3d.html
Así mismo, se demuestra que la zona de la sala, la cocina y el comedor en
la mañana gana toda la radiación solar que se necesita para calentar
dichos espacios, por el contrario, las habitaciones en la mañana se
encuentran con sombra evitando que estás capten calor, sin embargo,
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2o21 cuando el sol se encuentra en el oeste en las horas de la tarde en estos
espacios reciben dicha radiación para así conservar en la noche.
3.3.1.2. Alzado
Gráfica 7. Análisis solar en alzado.
Fuente 37. https://drajmarsh.bitbucket.io/sunpath3d.html
3.4. Análisis energético
En este análisis se utilizó la herramienta de Autodesk FormIL, donde se hace
una verificación anual sobre las fachadas para evidenciar la radiación solar
que tienen durante el año, donde tendrá presencia en las fachadas este y
oeste. Además, la cubierta contará con mayor radiación solar, la cual será
muy importante para establecer los elementos que se utilizaran para generar
la integración de energías alternativas.
3.4.1. Autodesk FormIL
3.4.1.1. Fachadas
Gráfica 8. Análisis energético en alzado.
Fuente 38. Autodesk FormIL.
3.4.2. Aplicación de Andrew Marsh
También se realizó un análisis en los espacios internos de la vivienda, donde
se muestra el comportamiento de la radiación solar de cada área durante
las horas de la mañana y la tarde.
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2o21 3.4.2.1. Espacios internos
Gráfica 9. Análisis de radiación solar en espacios internos.
Fuente 39. https://drajmarsh.bitbucket.io/daylight-box.html
Gráfica 10. Análisis de radiación solar en espacios internos.
Fuente 40. https://drajmarsh.bitbucket.io/daylight-box.html
3.4.3. Corte transversal
En este gráfico se demuestra la radiación solar que tendrá la vivienda
durante todo día, donde se observa el comportamiento del ingreso de dicha
radiación, generando así un confort en los espacios internos.
Gráfica 11. Análisis de radiación solar en corte trasversal.
Fuente 41. Propia.
3.5. Sistema eléctrico
Se realiza una tabla de consumos energéticos que tendrá la vivienda, los
resultados de estos ayudarán para establecer el cálculo de paneles solares
que se utilizarán, teniendo en cuenta las horas pico que da el IDEAM para
determinar la radiación solar promedio de 4.0 kWh/m2/día.
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2o21 Tabla 3. Cálculo de consumos.
Fuente 42. Propia.
Tabla 4. Cálculo de paneles solares.
Fuente 43. Propia.
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2o21 Teniendo en cuenta los resultados obtenidos a partir de los cálculos
realizados anteriormente, se obtuvieron la cantidad y la capacidad de
paneles requeridos para el área de la cubierta.
Por otro lado, se realizó la comparación con la línea base del anexo 1. De la
guía de construcción sostenible para el consumo de la vivienda.
Ilustración 29. Línea base de consumo energético.
Fuente 44. Anexo1. Guía de la construcción sostenible.
Porcentaje de ahorro: 25%
Consumo Kw/h m2 según la línea base: 46,5 kw/h
CONSUMO SEGÚN NORMA: 46,5 kw/h x 75% = 34. 87 kw/h x 73.00 m2
= 2.545,51 kw/h año
CONSUMO DE LA VIVIENDA SEGÚN TABLA No. 3 = 2.508,85 kw/h año
Se demuestra que el consumo de la vivienda que está obteniendo es menos
al consumo de la norma.
3.6. Renders y maqueta
3.6.1. Renders
Ilustración 30. Render 1.
Fuente 45. Propia.
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2o21 Ilustración 31. Render 2.
Fuente 46. Propia.
Ilustración 32. Render 3.
Fuente 47. Propia.
Ilustración 33. Render 4.
Fuente 48. Propia.
3.6.2. Maqueta
Ilustración 34. Maqueta 1.
Fuente 49. Propia.
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2o21 Ilustración 35. Maqueta 2
Fuente 50. Propia.
Ilustración 36. Maqueta 3.
Fuente 51. Propia.
Ilustración 37. Maqueta 4.
Fuente 52. Propia.
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