centro escolar comunitario 'el arenal' sombrerete zacatecas

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA

DIVISIÓN DE CIENCIAS Y ARTES PARA EL DISEÑO

ESPECIALIZACIÓN, MAESTRÍA Y DOCTORADO EN DISEÑO

PROYECTO:

C E N T R O E S C O L A R C O M U N I T A R I O

“ E L A R E N A L ”,

SOMBRERETE, ZACATECAS.

PRESENTA:

Arq. Ana Julieta Acuña Valerio

Trabajo Terminal para optar por elgrado de especialista en Diseño

Línea Arquitectura Bioclimática

Asesor: Dr. Manuel Rodríguez Viqueira

Taller de Diseño Bioclimático III

Julio 2007

ASESORES:

DISEÑO BIOCLIMÁTICO: DR. MANUEL RODRÍGUEZ VIQUEIRA

ACÚSTICA:M. FAUSTO RODRÍGUEZ MANZO

ILUMINACIÓN:DR. JOSÉ ROBERTO GARCÍA CHÁVEZ

PRESUPUESTO ENERGÉTICO:M. VERÓNICA HUERTA VELÁZQUEZ

TECNOLOGÍAS ALTERNATIVAS:M. ESPERANZA GARCÍA LÓPEZ

A Dios, por permitirme llegar hasta aquí.

A mi Papá Jorge y Mamá Rosario por ser todo mi apoyo e inspiracióna Jorge, Reyna y Jesús por toda la alegría que me dan.

perdón por el tiempo que les he robado.

A ti Carlos Augusto, con todo mi amorpor los sueños que estamos construyendo juntos

y el futuro que hoy anhelamos.

A mi amiga Alejandra, por recordarme el inmenso valor de la vida

y demostrarme día a día que la fe y la voluntad mueven montañas.

A mis compañeros bioclimáticospor todo lo que hemos compartido en este año,

con gran cariño, al equipo sur por todo su apoyo y amistad.

A mis maestros con agradecimiento y admiración,por la generosidad con que comparten sus conocimientos.

INTRODUCCIÓN

PARTE 1: ANÁLISIS DEL SITIO

LocalizaciónTopografíaUso de suelo y vegetaciónGeologíaEdafología

Clima

Análisis de tipología constructivaMateriales de la región

Análisis de sistemas y estrategias de diseño aplicables al clima

PARTE 2: ANÁLISIS DEL TERRENO

LocalizaciónTopografíaVegetaciónGeometría solar

CO

NTE

NID

O

PARTE 3: ANÁLISIS DEL USUARIOPrograma arquitectónico:

Área administrativaÁrea de serviciosÁrea de salonesÁrea exteriorVivienda para profesores

Carta bioclimáticaCarta psicrométricaTriángulos de EvansIndicadores de MahoneyDatos horariosCriterio de diseño

PARTE 4: TECNOLOGÍAS ALTERNATIVAS APLICABLES AL PROYECTOSistema fotovoltaicoLetrinas secaComposta

PARTE 5: PROYECTO ARQUITECTÓNICO

PARTE 6: EVALUACIÓN

BIBLIOGRAFÍA

El propósito de este trabajo es presentar un proyecto arquitectónico bioclimático que busca dar una respuesta confortable y lógica al problema planteado: “Centro Escolar Comunitario”. Previo al proyecto, se presenta la metodología utilizada para llegar a él, en la que fue necesario “leer” en el sitio, el clima, la vegetación, la tipología arquitectónica, los usos y costumbres de los usuarios lo que el medio ambiente ofrece y demanda, para buscar integrarse a él. Posterior al proyecto se presenta la evaluación de este.

El Centro Escolar se propone en una comunidad rural, en la que se carecen de los servicios básicos con los que estamos acostumbrados a contar actualmente, como agua, electricidad, drenaje, recolección de basura; por lo tanto se demanda una solución arquitectónica bioclimática y sustentable. Lo anterior, implica un cuestionamiento a nuestra manera de pensar, a nuestra forma de vivir y a la manera de proyectar; personalmente, es por si mismo un reto arquitectónico interesante.

La filosofía utilizada para la elaboración de este proyecto fue el mejor aprovechamiento de los recursos naturales que el medio nos ofrece, además de constituir un discurso consciente, formativo y ambiental para quienes, se supone, han de estudiar en él y para la comunidad misma.

INTR

OD

UC

CIÓ

N

A N Á L I S I S D E L S I T I O

Sombrerete “El Arenal”

LOCALIZACIÓN

Se eligió una comunidad llamada “El Arenal” localizada en el municipio de Sombrerete, que se encuentra en la parte Noroeste del estado de Zacatecas y colinda con el estado de Durango.

Dicha comunidad se encuentra a 18Km de la cabecera municipal, está prácticamente en los límites del municipio de Sombrerete y el de Sain Alto.

Latitud 23º38´57”

Longitud 103º26´50”

Altitud 2,010msnm

Bioclima Templado seco

Clima BS1 kw(e)

AN

ÁLI

SIS

DEL

SIT

IO

Pendiente +5%

Pendiente 1-5%

Pendiente 1-5%

Pendiente 2-5%

Pendiente 1-5%

Pendiente 1-5%

Pendiente 1-5%

Pendiente 1-5%

Pendiente 1-5%

TOPOGRAFÍA

El sitio se encuentra sobre terreno montañoso, sin embargo se ubica entre algunas elevaciones por lo que, en general presenta pendientes de menos del 5%; es prácticamente plano, por lo tanto su uso de suelo por topografía, según JanBazant. es para construcción de baja densidad, preservación ecológica y agricultura.

Se supone una ventilación media del viento por la cercanía con montañas que lo desvían además de una visibilidad limitada.

AN

ÁLI

SIS

DEL

SIT

IO

USO DE SUELO Y VEGETACIÓN

De acuerdo a la carta de Uso de Suelo del INEGI se observa que el suelo es para agricultura temporal; lo que viene en color beige representa pastizales. Se presenta vegetación de matorral en la que predomina la gobernadora, el nopal y el huizache.

Se observa que la vegetación es de una región muy seca, lo que supone baja precipitación pluvial y oscilaciones térmicas a considerar en el proyecto.

GEOLOGÍA

La composición geológica del sitio es de rocas ígneas extrusivas y corresponde al periodo Cuaternario, cenozoico (naranja) y el resto al periodo Terciario (naranja oscuro).

Como conclusión del subsuelo tenemos que se puede utilizar como material de construcción y que es un suelo altamente permeable.

EDAFOLOGÍA

De acuerdo al INEGI, se presenta un suelo joven poco desarrollado tipo Cambisol (BC), que en el subsuelo tiene una capa con terrones que presentan un cambio con respecto al tipo de roca subyacente con alguna acumulación de arcilla, calcio, etc. Susceptibilidad de moderada a alta erosión, lo que permite un amplio rango de posibles usos agrícolas. Por su topografía presenta también un suelo tipo Luvisor (Lc), por el deslave de arcilla de las montañas por lo que éstas se acumulan en el subsuelo y se presenta alta erosión; sus granos son gruesos y la resistencia mediana, en consecuencia, las excavaciones no representarán mayor conflicto.

PASTIZAL

MATORRAL

AN

ÁLI

SIS

DEL

SIT

IO

Datos Generales del Clima

Temp. Maxima 21.1Temp. Media: 16.1Temp. Mínima: 10.7Prec. Máxima: 120.6Prec. Mínima: 3.8Prec. Total. 456.2P/T 28.38% Prec. Inverna 5.55%Oscilación 10.4

Temp. (ºC) ; Prec. (mm)

A C B BS1 kw(e)E

Descripción: Seco extremoso no es tipo ganges no ha canícula

CLIMA BS1 kw(e)

Grupo climático CLASIFICACIÓN CLIMÁTICA

Los datos climatológicos están tomados de la estación meteorológica 00032093 EL ARENAL, SOMBRERETE son normalizados, van del periodo de 1970-2000. Se utilizó el programa de Análisis Climático del Dr. Fuentes Freixenet y el de Dr. García Chávez.

El mes más cálido es junio y el más frío enero, el periodo de lluvias va de los meses de julio a septiembre, siendo marzo el de menor precipitación. La radiación es una cualidad importante de este clima; los meses de mayor radiación solar son marzo, abril y mayo. La oscilación máxima registrada en los datos normalizados de los últimos años es de más de 40K. La oscilación registrada mensualmente es de más de 13K.

CLIMA

PARAMETROS UNID ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUALTEMPERATURAS

MAXIMA EXTREMA ºC 28.0 31.0 31.0 34.0 35.0 36.0 33.0 32.0 32.0 31.0 32.0 29.0 36.0PROMEDIO MAXIMA ºC 19.8 21.8 24.6 27.1 29.4 29.4 26.6 25.9 24.9 24.3 22.7 20.3 24.7MEDIA ºC 10.7 12.0 14.5 17.2 19.8 21.1 19.7 19.2 18.0 15.9 13.3 11.5 16.1PROMEDIO DE MINIMA ºC 1.7 2.2 4.4 7.3 10.2 12.8 12.8 12.4 11.1 7.5 3.8 2.7 7.4MINIMA EXTREMA ºC -9.0 -8.0 -7.0 -2.0 2.0 5.0 6.0 5.0 2.0 -2.0 -8.0 -14.0 -14.0OSCILACION ºC 18.1 19.6 20.2 19.8 19.2 16.6 13.8 13.5 13.8 16.8 18.9 17.6 17.3

HUMEDADRELATIVA MAXIMA % 88.1 83.1 76.5 73.7 74.6 80.7 85.1 84.7 83.6 78.5 79.6 85.2 81.12RELATIVA MEDIA % 60.9 56.6 52.0 50.6 51.8 58.0 63.3 63.3 62.0 55.7 54.9 59.4 57.38RELATIVA MINIMA % 33.7 30.2 27.5 27.5 29.0 35.2 41.5 42.0 40.4 32.9 30.1 33.6 33.63TEMP. DEL BULBO HUMEDO ºC 7.27 7.98 9.63 11.73 14.05 15.94 15.39 14.96 13.74 11.21 8.91 7.82 11.55

PRECIPITACIÓNPRECIPITACIÓN MEDIA Milimetros 15.0 6.5 3.8 4.7 12.5 52.3 120.6 106.4 77.7 31.9 12.7 12.1 456.20MAXIMA Milimetros 123.0 50.0 34.0 43.0 85.0 116.0 566.1 194.1 175.0 193.5 57.4 49.0 566.10MAXIMA DEL MES EN 24 HRMilimetros 33.0 25.0 25.0 22.0 30.0 70.0 94.0 69.0 80.0 84.0 31.0 35.0 94.00

CÁLIDO

SEMIFRÍO

TEMPLADO

SECO

CÁLIDO

SEMIFRÍO

TEMPLADO

CÁLIDO

SEMIFRÍO

TEMPLADO

HÚMEDO

HÚMEDO

HÚMEDO

SECO

SECO

650mm 1000mm

26

°C2

1°C

C L A S I F I A C I Ó N C L I M A

Dentro de la clasificación climática de Köppenmodificada por García, el Arenal presenta un clima seco extremoso ya que tiene oscilación entre 7 y 14K; templado con verano fresco y largo.

C L A S I F I A C I Ó N B I O C L I M A

Según la clasificación Figueroa-Fuentes es un clima templado seco debido a que la temperatura media del mes más cálido, que es junio, está sobre 21°C y la precipitación es menor a 650mm, lo que lo ubica en los climas secos.

Humedad

0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.0

100.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

meses

%

Máxima ZCmax ZCmin Media Mínima

HRmin < 30%

HRmax < 70% HRmax >80%

HRmed >70%

AN

ÁLI

SIS

DEL

SIT

IO

Radiación Solar

0.0100.0200.0300.0400.0500.0600.0700.0800.0900.0

1000.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

meses

W/m

2

Máxima Directa Difusa Máxima Total Límite total Límite directa

Rad > 700 W/m2

Rad > 500 W/m2

Temperatura

-10.0

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12meses

°C

Máxima ZCmax Máx. Extrema Tn

Media ZCmin Min. Extrema Mínima

Tmax > Confort

Indice ombrotérmico

-20.0

0.0

20.0

40.0

60.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

meses

C

Temperatura media Precipitación

Seco Húmedo Seco

28

68

108

m

148

188

El comportamiento de la temperatura demanda un diseño masivo con ganancia solar directa que promueva ganancias internas. Con lo anterior se compensa la oscilación térmica. Los meses fríos requieren de calentamiento solar activo como invernaderos. La radiación solar hay que aprovecharla para la energía y calentamiento de los espacios y tener cuidado en exteriores ya que puede ser molesta. La precipitación exige la mayor captación pluvial posible.

TIPOLOGÍA ARQUITECTÓNICA

Dentro de la Tipología constructiva encontramos:

• formas ortogonales• configuración compacta• uniformidad paisajística• distribuciones en una sola planta • predominancia del macizo sobre el vano• fachadas con eje de simetría

MUROS

Sistemas constructivos:- Muros de carga- Columnas

Materiales:- Adobe- Adobe con piedra- Tabique rojo recocido- Piedra

Acabados:- Aparente- Mortero y pintura

CUBIERTA

Sistema constructivo:- Losa de concreto reticular

- Losa de concreto maciza- Cubierta a base de lámina acanalada

- Vigueta y bovedilla- Vigas de madera, cubierta vegetal o terrado

Materiales:- Concreto

- Acero- Casetones de block y poliuretano

- Lámina de acero acanalada- Madera-Tabique

Acabados:- Aparente

- Impermeabilizante

AN

ÁLI

SIS

DEL

SIT

IO

MATERIALES

-AdobeLos ladrillos son moldeados a partir de una mezcla maleable de tierra arcillosa, fibras vegetales, arena y gravas de diferentes tamaños. Esta mezcla se proyecta en un molde sin fondo y se prensa con unos golpes, después se extrae el adobe de la matriz y se deja secar en una superficie plana. Una vez seco el ladrillo se utiliza como en albañilería convencional, la argamasa puede ser de arena y barro o enriquecida con cal.

-Piedra, mamposteríaConstruidas con piedras en bruto, sin labrar o con labra irregular. Las observadas en sitio son: mampostería en seco (sin junta) u ordinaria (con mortero de cal, cemento o barro). Las piedras se adaptan unas a otras lo más posible para dejar el menor porcentaje de huecos o de relleno de mortero.

-PajaSe observaron grandes cantidades de paja, por lo que se está considerando el empleo de pacas de paja para algunos de los muros divisorios ya que ha comenzado a perfilarse como una alternativa sustentable, eficiente y moderna como material de construcción.

AN

ÁLI

SIS

DEL

SIT

IO

A N Á L I S I S D E L T E R R E N O

AN

ÁLI

SIS

DEL

TER

REN

O

a Fresnillo

a Sombrerete

terreno

a Río Grande

vialidad principalVÍA

RERR

OVIA

RIA

Carretera Federal 45escurrimiento

LOCALIZACIÓN

Se eligió un terreno en la parte Poniente de la comunidad “el Arenal”, tiene un escurrimiento hacia el SE. Se tiene acceso a él y a toda la comunidad únicamente por terracería. Estácercano a la Carretera Federal 45 que en este caso va hacia un lado a la cabecera municipal y al otro a Fresnillo. Cuenta también con una vialidad secundaria que se comunica con otras comunidades hacia el Norte y el Sur. El terreno no tiene disponibilidad de servicios de agua, drenaje, luz y recolección de basura, por lo que habráque generar un concepto de cero suministro y cero descarga como idea general del proyecto

TOPOGRAFÍAEl terreno cuenta con una superficie de 5,215m2. Hacia su parte NE se encuentra la carretera federal 45 y hacia el Sureste existe un escurrimiento.En general presenta pendientes de menos del 5%. De extremo a extremo, la mayor diferencia de nivel es de aproximadamente 4m. Como se observa en la imagen inferior La topografía está en sentido inverso a la ideal para tener el mayor asoleamiento.

102.95m4-1

50.79m3-4

103.63m2-3

53.52m1-2

DIMENSIÓNLADO

102.95m4-1

50.79m3-4

103.63m2-3

53.52m1-2

DIMENSIÓNLADO

1

2

3

4

Pendiente 3.8%

Pendiente 1.5%

Pendiente 4.5%

Pendiente 2.9%

Pendiente 2%

NTN 104

NTN 103

NTN 100

AN

ÁLI

SIS

DEL

TER

REN

O

1 4

3 2

2

14

3

Vegetación alta

Vegetación baja

VEGETACIÓN

La vegetación es de pastizal en ciertas partes del terreno, se considerará como vegetación baja y que no es necesario conservar al 100% además no produce sombreado de importancia en el terreno. Se indicaron los árboles (mezquites) a los cuales habrá que hacerse ciertas consideraciones en el diseño para que la sombra que producen no sea contraproducente.

AN

ÁLI

SIS

DEL

TER

REN

O

A N Á L I S I S D E L U S U A R I O

PR

OG

RA

MA

AR

QU

ITEC

TÓN

ICO

NECESIDAD ESPACIO MOBILIARIO DIMENSIÓN ÁREA R.C.L. R.C.A.escritoriosillas (3)archivero

Esperar espera sillas (4) 2m X 1m 2 100 lux 45-50dBAescritorio

sillaarchivero/botiquínmesa de trabajo

sillas (8)estantes

NECESIDAD ESPACIO MOBILIARIO DIMENSIÓN ÁREA R.C.L. R.C.A.bodega general estantes - - 75 lux 65-75dBA

guardar artículos de limpieza, lavar cosas séptico fregadero 75 lux 65-75dBAalmacenar agua de lluvia cisterna pluvial - - - -

tratar agua para reutilizarla sistema de tratamiento de agua jabonosa - - - -almacenar basura inorgánica contenedor de basura - - 75 lux 65-75dBA

almacenar baterías para fotoceldas, distribuir y transformar energía área de baterías - - 100 lux 65-75dBAnecesidades fisiológicas sanitario h/m letrinas secas 6m X 5m 30 100 lux 65-75dBA

lavabos

NECESIDAD ESPACIO MOBILIARIO DIMENSIÓN ÁREA R.C.L. R.C.A.acceder al área de salones, vincular aulas de clase vestíbulo de aulas - - - 100 lux 45-50dBA

escritoriosilla

butacaspizarrón

corcho para trabajosárea de guardadomesa de trabajo

sillasestufa solar

deshidratador solarfregaderofresqueraestantes

mesa de trabajosillas

estantestarja

estantesmesassillas

estradosillas

barra de atenciónárea de guardado

sala de maestros/juntas

secretaría

dirección

de

acue

rdo

a cá

lcul

o

Coordinar escuela, resolver problemas, atender personas

Apoyar dirección, administrar escuela, archivar documentación, guardar medicamentos 300 lux 45-50dBA

35-45dBA300 lux7.52.5m X 3m

2.1m X 1.6m 3.36

155m X 3m 300 lux 35-40dBA

aula-taller de manualidades, usos múltiples

eventos múltiples de la escuela y comunidad, teatro

dar clases, preparar alimentos, lavar, refrigerar, almacenar, hornear, deshidratar

dar clases, estudiar, leer, trabajar, guardar material aula

aula-taller-cocina

dar clases, aprender y realizar trabajos manuales, proyectar, actividades múltiples

6m X5m 30 500 lux 35-45dBA

6m X 5m 30 300 lux 50-65dBA

6m X 5m 30 300 lux 50-65dBA

35-45dBA250 lux606m X 10m

10m X 20m

3m X 3m

200 300 lux 35-45dBA

45-50dBA100 lux9

salón de usos múltiples

biblioteca investigar, leer, estudiar, almacenar libros

vender comida al interior y exterior de la escuela cooperativa

área

adm

inis

trat

iva

área

de

serv

icio

área

de

salo

nes

almacenar herramientas de jardinería y cosas en general

Realizar juntas, prepar material y clase, estudiar, revisar trabajos, almacenar material de trabajo

PR

OG

RA

MA

AR

QU

ITEC

TÓN

ICO

NECESIDAD ESPACIO MOBILIARIO DIMENSIÓN ÁREA R.C.L. R.C.A.ingresar a escuela, colocar avisos acceso general corcho/pizarrón 100 lux

hacer honores a la bandera,recreación plaza cívica asta bandera 15m X 20m 300 75 luxactividades múltiples gradas

recreación áreas libres juegos de madera - - 30 luxcanchaareneros

aprender a crear adobe área de preparación de adobe - -cultivas nopal y hierbas área de cultivos - -

generar composta área de composta - -criar animales área de corrales - -

estacionar bicicletas estacionamiento - - 50 lux 50-65dBA

NECESIDAD ESPACIO MOBILIARIO DIMENSIÓN ÁREA R.C.L. R.C.A.

descansar, recibir visitas estancia sillones 100 lux 35-45dBAmesas

comer comedor/desayunador mesa 100 lux 35-45dBAsillasbarrabancos

cocinar cocina estufa 300 lux 50-65dBAfregaderofresqueradespensa

lavar, tender ropa, guardar utencilios patio de servicio lavadero 100 luxsecar ropa secador solar 50 lux

dormir, descansar recámara principal cama matrimonial 200 lux 35-40dBAburós

dormir, descansar recámara 2 camas individuales 24 200 lux 35-40dBAburó

estudiar, leer, escribir estudio mesa/escritorio 300 lux 35-45dBAsillaslibrero

necesidades fisiológicas sanitario letrina seca, lavabo 100 lux 65-75dBAaseo personal, necesidades fisiológicas baño letrina seca 100 lux 65-75dBA

lavaboregadera

guardar vehículo cochera cajón 100 lux 50-65dBA

cama individual 200 lux 35-45dBAclósetmesa/escritoriosillas/bancosparrilla eléctricafregaderofresquera

baño letrina seca 75 lux 65-75dBAlavaboregadera

descansar, dormir, comer, leer, estudiar

aseo personal, necesidades fisiológicasvivi

enda

par

a pr

ofes

ores

CASA HABITACIÓN DIRECTOR

CUARTO REDONDO

área

ext

erio

r

CA

RTA

BIO

CLI

MÁ

TIC

A

CA

RTA

PS

ICR

OM

ÉTR

ICA

Se dividió el análisis en dos semestres de octubre a marzo y de abril a septiembre, considerando los meses que presentaban similitudes de temperatura y humedad: periodo cálido y frío.

CRITERIOS

Para determinar criterios de diseño bioclimático se utilizó la carta bioclimática de Olgyay. En el principal criterio que marca la carta es calentamiento solar.

ESTRATEGIAS

La carta psicrométrica de Givonnni, modificada por Szokolay nos brinda estrategias de diseño, dentro de las cuales tenemos para este clima: en el primer semestre calentamiento solar activo, calentamiento solar pasivo, masa térmica; para el segundo semestre masividad térmica y enfriamiento evaporativo indirecto.

Se propone un horario de uso de 9 de la mañana a 2 de la tarde por lo que la estrategias utilizada para las aulas, será masa térmica, que es la que se requiere en este horario durante todo el año. Para la vivienda de profesores, como el horario es invariable se toman en cuenta todas las estrategias.

TRIÁ

NG

ULO

S D

E C

ON

FOR

T

IND

ICA

DO

RES

MA

HO

NEYESTRATEGIAS

Los triángulos de confort de Evans muestran confort en la mitad de los meses del año pero simplemente para circulación tanto interior como exterior; en el segundo la estrategia bioclimática que señala es la inercia térmica con ganancias solares.

INDICADORESLos indicadores de Mahoney recomiendan configuración compacta, concepto de patio compacto, aberturas muy pequeñas, sombreado total y permanente, y masividad con retardo térmico mayor a 8 horas.

-350.0

-300.0

-250.0

-200.0

-150.0

-100.0

-50.0

0.01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

DG. General DG. Local límite

Requerimientos de calentamiento todo el año

DGG= confort

De acuerdo a los datos horarios y la gráfica de días grado se presenta necesidad de calentamiento todo el año sobre todo en las primeras horas del día, sin embargo existe sobrecalentamiento principalmente en los meses de mayo y junio.Se propone un uso matutino de la escuela de 9 a 14hrs.

Horario de uso propuesto

Configuración compacta a través de agrupamiento de espacios y cubiertas

Masa térmica en muros

Amortiguamiento térmico en vanos con doble acristalamiento

Amortiguamiento térmico en losas

Invernaderos adosados a muros

Alturas de entrepiso de 2.5m

Ventilación unilateral

Iluminación primordialmente cenital proveniente del norte y sur

Vegetación endémica

Configuración compacta con patio interior Ventilación unilateral para renovación de aireMasividad e inercia térmica

CR

ITER

IO D

E D

ISEÑ

O

T E C N O L O G Í A S A L T E R N A T I V A S

A P L I C A B L E S A L P R O Y E C T O

ENER

GÍA

SO

LAR

Instalación solar fotovoltaica sin inversor, utilización a 12Vcc

Una instalación solar fotovoltaica con inversor, utilización a 230Vca

SISTEMA FOTOVOLTAICO

Un sistema fotovoltaico es un dispositivo que, a partir de la radiación solar, produce energía eléctrica en condiciones de ser aprovechada por el hombre. El sistema consta de los siguientes elementos:

- Un generador solar, compuesto por un conjunto de paneles fotovoltaicos, que captan la radiación luminosa procedente del sol y la transforman en corriente continua a baja tensión (12 ó 24 V). -Un acumulador, que almacena la energía producida por el generador y permite disponer de corriente eléctrica fuera de las horas de luz o días nublados.-Un regulador de carga, cuya misión es evitar sobrecargas o descargas excesivas al acumulador, que le produciría daños irreversibles; y asegurar que el sistema trabaje siempre en el punto de máxima eficiencia. - Un inversor (opcional), que transforma la corriente continua de 12 ó 24 V almacenada en el acumulador, en corriente alterna de 230 V.

Considerando la buena radiación del sitio se propone abastecer los requerimientos de electricidad a través de un sistema fotovoltaico.

LUMINARIA SOLAR EXTERIOR

Es un sistema de alumbrado exterior cuyo principio de operación está basado en la generación eléctrica por medio de energía solar; una vez instalado funciona de manera automática y su capacidad de alumbrado nocturno depende de la capacidad de almacenaje con la que cuente; se puede proponer un uso aproximado de acuerdo a las necesidades.

LETR

INA

SEC

A

SIR

DO

SEC

O

LETRINA SECA

Es un método simple de disposición de las excretas se reduce la posibilidad de contaminación de fuentes de agua y riesgo de enfermedades gastrointestinales causados por parásitos y microorganismos patógenos.

Requerimientos:Estar a 15m como mínimo de cualquier fuente de

aguaEstar a una distancia mínima de 5m de cualquier

habitaciónChimenea orientada al SurVentilación cubierta con mosquiteroTubo ventilador cubierto con mosquitero

Partes que la componen;-Foso-Pozo o depósito-Losa o tapa-Cuneta-Brocal

Se propone el uso de letrinas secas dado que el proyecto se desarrolla en un clima seco, en el que se tiene un precipitación pluvial de solamente 456mm.

SIIRDO SECO

La diferencia de la letrina y el sirdo es que los residuos del sirdo se exponen a radiación solar para generar abono. Se les pone tierra en cada descarga y nunca cal como en las letrinas secas (para evitar olores). Requieren de una superficie inclinada orientada al sur para mejor captación solar. Una de sus desventajas es el mantenimiento constante que demandan.

La composta (también llamada humus) se forma por la descomposición de productos orgánicos y esta sirve para abonar la tierra. Es un proceso en el que no interviene la mano del hombre, el reciclaje es 100% natural. Cuando la materia orgánica se descompone, se enriquece la fertilidad del suelo proporcionándole a las plantas mejores condiciones para su desarrollo.

Procedimiento:1) Hacer el hoyo o recipiente2) Poner una capa de hojas o pasto3) Vaciar residuos orgánicos4) Tapar con tierra5) Mantener húmeda

En el proyecto, el objetivo de la composta, además de didáctico, será el máximo aprovechamiento de los recursos naturales generando fertilizante para los mismos cultivos a partir de los residuos orgánicos generados tanto en la vivienda como en la escuela y disminuir la emisión de contaminantes a la atmósfera.

CO

MP

OS

TA

P R O Y E C T O A R Q U I T E C T Ó N I C O

PR

OY

ECTO

AR

QU

ITEC

TÓN

ICO

SIRDO SECO, orientado al sur para mayor ganancia solar y

producción de abono

SIRDO SECO, orientado al sur para mayor ganancia solar y


SIRDO SECO para corrales, orientado al sur para mayor ganancia solar y


VIENTOS DOMINANTES

LAGUNA, para captar agua pluvial y evitar inundaciones

LAGUNA, para captar agua pluvial y evitar inundaciones

FILTROS PARA AGUA PLUVIALTanque elevado, bombeado con energía solar

PAVIMENTO, para captar la mayor cantidad de agua pluvial posible

separaciòn de 2" para captaciòn de agua pluvial

dren de grava 12" granulometrìa,15 cm. de ancho

andador a base de concretofirme de F'y= 150 kg/cm2

entortado de 15 cm. de anchocon pendiente del 2% para

encausamiento del agua haciacisterna

DETALLE 01. CORTE TRANSVERSALCAPTACIÒN DE AGUA PLUVIAL

EN ANDADORES Y PLAZA CÌVICA

MUROS DE TIERRA COMPACTADA para retardo térmico mayor a 8hr, ILUMINACIÓN NORTE con lucernarios para

lograr uniformidad y evitar ganancia solar directa, doble acristalamiento para evitar

pérdidas de calor.

CELDAS FOTOVOLTAICAS, integradas a la cubierta de las aulas y orientadas al sur

INVERNADEROS en vivienda,

orientación sur para

calentamiento solar activo

FILTRO VEGETAL DESFOSFATADOR para tratamiento de aguas grises

CONTENEDORES DE BASURA, con acceso para la comunidad

Deshidratador y estufas solares para aula taller de cocina

PERGOLADO, orientado para evitar ganancias solares en verano y

promover en invierno

Estacionamiento bicicletas

Plaza Cívica

Vivienda profesores

aula

aula

baterías

aula

aula

dirección

biblioteca

Aula taller

Aula taller cocina

Cama biodinámica

Cultivos de nopal

Área de construcción con

tierrav

Banco de tierra

Lámparas solares en exterior

US

O E

FIC

IEN

TE

AG

UA

AGUA PLUVIAL

456mm anuales

FILTRO POTABILIZADOR

BEBEDEROS

CULTIVOS

LAVABOS

REGADERAS

FREGADEROSFILTROS

FILTRO

DESFOSFATADOR

CONSUMO ANIMAL

ESCURRIMIENTO COLINDANTE AL TERRENO

LAGUNA PAVIMENTOS AZOTEAS

CISTERNA

TANQUE ELEVADO

TRAMPA DE GRASAS

CANALES DE OXIDACIÓN

CONSUMO

FILTRACIÓN

ALMACENAJE

CAPTACIÓN

PR

OY

ECTO

sala de maestros

dirección

recepción/espera

aula 1

aula 2

aula 3

aula 4

biblioteca

aula-taller de usos múltiples

sépticobodega de

baterías

npt 103

npt 102.7

npt 102.4

npt 102.25

sanitarios hombres

sanitarios mujeres

npt 102.7

npt 102.1

npt 102.7

1

2

3

4

5

A B C D E F

6.00

6.00

6.00

6.00

24.00

6.203.705.203.705.20 24.00

Eje largo Este Oeste para mayor ganancia solar

MASIVIDAD

MUROS DE TIERRA COMPACTADA DE 30 Y 40 cm

SIRDO SECO

orientado al sur para mayor ganancia solar y producción de abono

CONFORT OLFATIVO

separado de espacios habitables

MASIVIDAD

Doble acristalamiento en ventanas orientadas al norte

CRITERIO: CALENTAMIENTO

ESTRATEGIA: MASIVIDAD Y CALENTAMIENTO

INDICADOR: DONFIGURACIÓN COMPACTA

Zon

a de

aul

as-o

ficin

as

MASIVIDAD

LOSA DE PANEL W CON CÁMARA DE AIRE

PERGOLADO, orientado para evitar ganancias solares en verano y promover en invierno MÓDULOS FOTOVOLTAICOS

Ángulo de inclinación 30°

PR

OY

ECTO

separaciòn de 2" para captaciòn de agua pluvial



entortado de 15 cm. de anchocon pendiente del 2% para

encausamiento del agua haciacisterna

pendiente 2% separaciòn de 2" para captaciòn de agua pluvial



DETALLE PLANTA CAPTACIÒN DE AGUA PLUVIAL

EN ANDADORES Y PLAZA CÌVICA

DETALLE CORTE TRANSVERSALCAPTACIÒN DE AGUA PLUVIAL

EN ANDADORES Y PLAZA CÌVICA Zon

a de

aul

as-o

ficin

as

taller de cocina comedor

DESHIDRATADOR SOLARESTUFA SOLAR

Aul

a ta

ller

de c

ocin

a

PR

OY

ECTO

diciem

diciem

2.58h =

2.5h

diciem

Sal

ón d

e us

os m

últi

ples

A B

1.00 1.00

9.60

1

2

3

4

5

6

7

1.10

0.30

2.10

3.50

3.50

3.50

3.50

3.50

0.50

24.00

0.50

0.50

0.50

0.50

0.50

0.50

4.00

4.00

4.00

4.00

4.00

4.00

1.10

0.30

2.10

3.50

3.50

3.50

3.50

1.10

24.00

0.50

4.00

4.00

4.00

4.00

4.00

4.00

0.50

2.10

0.30

1.00 8.60 1.00

9.60

Doble acristalamiento

Masividad en losa, terradoDispositivo de control solar

con superficie reflejante

Piso absorbente

bodega

cooperativa

npt 103npt 103

npt 102.75

npt 102.75

cocina

npt 103.35

npt 102.9

npt 103.175

npt 102.825

npt 102.825

npt 103

secador de ropa

21ABRIL 11, 21 AGOSTO 1121 NOVIEMBRE 13

21 DICIEMBRE 1421 FEBRERO 14

CALENTAMIENTO

Invernaderos orientados al sur

MASIVIDAD

MUROS DE TIERRA COMPACTADA DE 30 cm

CRITERIO: CALENTAMIENTO

ESTRATEGIA: MASIVIDAD Y CALENTAMIENTO

INDICADOR: DONFIGURACIÓN COMPACTA

Secador solarLetrina seca con

ventilación cruzadacalentador solar

fresquera

Viv

iend

a pr

ofes

ores

E V A L U A C I Ó N

E, W

23.27°23.27°

equi

nocc

io

solst

icio

solst

icio

21 m

arzo

21 se

ptie

mbr

e

21 ju

nio

21 d

icie

mbr

e

12

11-1310-14

9-15

8-16

7-17

6-18

5-19

6-18

7-17

8-16

9-15

10-14

11-13

5-19

21 m

ar

1 ab

ril

1 m

ayo

1 ju

n

21 ju

n

1 ju

l1

ago

1 se

p

21 se

p1

oct

1 no

v

1 di

c

21 d

ic1

ene

1 fe

b

1 m

ar

23.3

8°

12

N

E

S

W

12

11

10

9

8

76

13

14

15

16

1718

GEO

MET

TRÍA

SO

LAR

aul

a 1

aul

a 2

El aula se evaluó en maqueta en el heliodón para corroborar que el volado propuesto era sufieciente para cubrir la poca ganancia que existe hacia el lado norte ya que es una latitud por arriba del trópico de cáncer.

I L U M I N A C I Ó N

30°

30°

lucernario 1lucernario 2

plano de trabajo h = 0.60m

A B C

1

2

3

ILU

MIN

AC

IÓN

MÉTODO GRÁFICO

ESTRATEGIAS DE DISEÑO BIOCLIMÁTICO PARA ILUMINACIÓN

-ORIENTACIÓN DE LOS VANOS HACIA EL NORTE PARA LOGRAR UNIFORMIDAD Y EVITAR ALTOS CONTRASTES LUMÍNICOS

-UTILIZACIÓN DE MATERIALES ALTAMENTE REFLECTIVOS EN CUBIERTA Y TECHO

-UTILIZACIÓN DE MATERIALES CLAROS EN PISOS Y PAREDES

Superior Inferior Superior Inferior Izquierda Derecha FC + FM x 5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 RESULTADO

1,3 0.075 0.38 0.305 0.7015 0.449 3.249 324.896

2 0.25 0.25 0.5 1.15 0.736 3.536 353.6

1,3 0.12 0.44 0.32 1.28 0.8192 3.6192 361.92

2 0.35 0.35 0.7 2.8 1.792 4.592 459.2

1,3 0.18 0.48 0.3 0.3 0.192 2.992 299.2

2 0.425 0.425 0.85 0.85 0.544 3.344 334.4

FC=1 FM=0.8 S=0.8

E S C A L A "A"

Referencia de cuadrícula

Lecturas Factor de corrección 7+/- 8

Lecturas ÁnguloC-C inicial

1-2

Altitud media

(4+5)/2

E S C A L A "B"

ABC

CC 3X9

5

10.8

23

2.7

6.8

22 1 69

26

39

67

2.3 35

4 47.52.8

30.5

43.25

68

0.64

LUXFD 12

+ 13CRI

C-C corregida

10x11

A

B

C 1

2

3300

350

400

450

500

450-500

400-450

350-400

300-350

superficie reflectiva


dispositivo de control solar

Iluminación proveniente del lado izquierdo de los pupitres para evitar sombras sobre el plano de trabajo de las personas diestras

Distribución de los pupitres a partir de un ángulo de 30ºrespecto al pizarrón

A B

Para trazar el método se eligió un aula tipo, se reticuló en nueve puntos a partir de los cuales se trazó el ángulo desde estos hacia cada lucernario, se tomaron lecturas con el transportador tanto en sección como en planta. Se siguió el procedimiento de la tabla superior, y se obtienen los resultados en lux.

Se graficaron los resultados y se observa que, aunque por este método los niveles lumínicos no son muy adecuados, no se generan altos contrastes en el interior de las aulas.

A

B

C 1

2

3

PISO CLARO

1450-1500

1400-1450

1350-1400

1300-1350

1250-1300

1200-1250

A

B

C1

2

3

PISO DE CEMENTO1250-1300

1200-1250

1150-1200

1100-1150

1050-1100

1000-1050

950-1000

900-950

ILU

MIN

AC

IÓN

CIELO ARTIFICIAL

1 811 1169 13312 989 1231 14543 943 1177 14111 737 977 11772 860 1031 13143 786 1000 12341 820 971 12462 914 1074 13263 826 997 1286

Referencia de

cuadrícula

Muros de tierra compactada aparente,

piso claro, techo reflejante

Muros textura rugosa color blanco,

Piso de cemento pulido, techo

Muros textura rugosa color blanco,

piso claro, techo reflejante

ABC


superficie reflectivadispositivo de control solar

A1 A2 A3

A

B

C 1

2

3

MUROS TIERRA COMPACTADA

950-1000

900-950

850-900

800-850

750-800

700-750

Para la evaluación con maqueta en el cielo artificial, se utilizó una maqueta escala 1:20, en la que se buscó que los materiales utilizados fueran lo más parecidos a los propuestos en la realidad. Se trazó la misma retícula de nueve puntos: A,B,C, cruzados con 1,2 y 3

El procedimiento de las mediciones fue el siguiente: se toma la lectura exterior al centro de la mesa y sin obstrucciones: 2450lux. Se realizan las mediciones a la altura del plano de trabajo (60cm) en cada uno de los puntos señalados, se hacen dos propuestas de materiales distintos para conocer la variación en iluminancia respecto a estos. Se divide cada lectura entre la temperatura exterior y se multiplica por 10,000, para escalar las mediciones al tamaño de la maqueta. Se aplica un factor de 0.7 por el acristalamiento y mantenimiento.

A C Ú S T I C A

FUENTE DE RUIDONIVEL DE RUIDO

(dBA)distancia de fuente de ruido a

1m del límite del terrenonivel de presión sonora 1m del

límite del terrenonivel de presión sonora en la

pared del edificioTREN 94 a 30m 150m 85dBA 75dBA

CARRETERA 86 a 15m 25m 81dBA 63dBA

AC

ÚS

TIC

A

ANÁLISIS DEL ENTORNO REMOTOComo condicionantes acústicas del terreno en el entorno se encuentra una vía ferroviaria a 150m y una carretera a 25m. Se determinaron los niveles de presión sonora para cada una de dichas fuentes emisoras. Se hizo la disminución de ruido considerando la distancia, se tomó a razón de 6dBA al doble de la distancia de la fuente por considerar que es un espacio abierto. Se hizo la ponderación hasta llegar a 1m del límite del terreno; para esta distancia los niveles que afectan al terreno son 85dBA de la vía ferroviaria y 81dBA de la carretera.

ANÁLISIS DEL ENTORNO INMEDIATODentro del terreno se ubican las fuentes de ruido y su nivel de presión sonora. Para este caso se consideró: plaza cívica y áreas recreativas con 84dBA, los corrales de vacas con 57dBA y el salón de uso múltiples con 88dBA

ANÁLISIS DEL ESPACIOUna vez obtenidos los niveles de presión sonora fuera del edificio dentro del cual se encuentra el espacio a evaluar, se hace la suma de decibeles del entorno remoto y del entorno inmediato, para obtener el valor que afecta directamente al espacio. Si el espacio cuenta con colindancias, se determinan los niveles críticos de presión sonora de estos espacios aledaños.

ANÁLISIS DEL ENTORNO REMOTO

53,52

102,9

5

50,79

103,6

3

105

100

100

103

102

102

101

101

100

103

104

103

85dBA

81dBA

Auditorio 88dBA

área recretativa84dBA

plaza cívica

84dBA

Corrales 57dBA

sala de maestros

dirección

recepción/espera

sépticobodega de

baterías

npt 103

npt 102.7

npt 102.4

npt 102.25

sanitarios hombres

sanitarios mujeres

1

2

3

4

5

B B B

aula 1

aula 2

aula 3

aula 4

biblioteca


npt 102.7

npt 102.1

npt 102.7

B B B

1.10

6.00

6.00

6.00

6.00

24.00

4.70 0.50 1.80 1.40 0.50 4.70 0.50 3.20 0.50 1.88 1.95 1.88 0.50

6.203.705.203.705.20

24.00

0.40

5.60

5.60

4.85

0.75

1.50

0.75

1.35

2.00

0.40

0.40

0.40

0.40

73dBA

vía ferroviaria

64dBA

carretera

68dBA

78dBA

78dBA

78dBA

78dBA

78dBA

84dBA

cancha84dBA

84dBA

Plaza cívica

84dBA

AC

ÚS

TIC

A

ANÁLISIS DEL ENTORNO INMEDIATO

Muro A = 10 log (17.9m2) 50 dBA

(14m2 X 10- 01(51) + (3.9m2 X 10- . 01(50))

Muro B = 10 log (14.4m2) 50 dBA

(12.75m2 X 10- 01(53) + (1.63m2 X 10- . 01(50))

Muro C = 10 log (17.9m2) 39 dBA

(11.5m2 X 10- 01(51) + (3.9m2 X 10- . 01(51) + (2.5m2 X 10- . 01(25))

Cubierta = 10 log (46.68m2) 37 dBA

(34.68m2 X 10- 01(38) + (17m2 X 10- . 01(37))

2

3

aula 26.0084-50=34

69-50=19

78-53=25

78-39=39

40 dBA

0.83T

Cubierta63-37=26

MATERIAL SUPERFICIE (m2) NRC ABSORCIÓN (m2) STC TLA

tierra compactada de 30cm 14 0.1 1.4 54 51cadena de cerramiento y cuerpo de lucernario acabado con yeso pulido 3.9 0.05 0.195 53 50

Superficie total muro A 17.9 m2

tierra compactada de 40cm 12.75 0.1 1.275 56 53cadena de cerramiento y cuerpo de lucernario acabado con yeso pulido 1.632 0.05 0.0816 53 50

Superficie total muro B 14.382 m2

tierra compactada de 30cm 11.5 0.1 1.15 54 51cadena de cerramiento y cuerpo de lucernario acabado con yeso pulido 3.9 0.05 0.195 53 50puerta metálica 4.5cm de espesor 2.5 0.09 0.225 28 25

Superficie total muro C 17.9 m2

tierra compactada de 40cm 12.75 0.1 1.275 56 53

cubierta de panel w doble con cámara de aire de 10cm 34.68 0.05 1.734 41 38lucernarios con doble acristalamiento de 6mm y cámara de aire de 5cm 12 0.05 0.6 40 37

46.68 m2

109.612 m28.1306 m2

ANÁLISIS DEL ESPACIO

Tiempo de reverberación = 90.78 m3 X 0.161 = 1.8 s

8.1306 m2

A

B

C

D


17.5656 m2

ADECUACIÓN: El tiempo de reverberación no cumplía con lo permitido que va de 0.5-0.9s, se colocó una barrera acolchada en la pared C con un NRC de 0.7 y se disminuyó un segundo de tiempo de reverberación.

AC

ÚS

TIC

A

AC

ÚS

TIC

A

1.00 1.00

9.60

1.10

0.30

2.10

3.50

3.50

3.50

3.50

3.50

0.50

24.00

0.50

0.50

0.50

0.50

0.50

0.50

4.00

4.00

4.00

4.00

4.00

4.00

1.10

0.30

2.10

3.50

3.50

3.50

3.50

1.10

24.00

0.50

4.00

4.00

4.00

4.00

4.00

4.00

0.50

2.10

0.30

1.00 8.60 1.00

9.60

78-39=39

55-51=4

78-53=25

78-39=3942 dBA

0.83T

Cubierta

63-47=16

A

B

C

D

Muro A, C = 10 log (91.7m2) 39 dBA

22.5m2 X 10- 01(53) + 18.8m2 X 10- . 01(50) + 42m2 X 10- . 01(37) + 8.4m2 X 10- . 01(25)

ADECUACIÓN: El tiempo de reverberación no cumplía con lo permitido que va de 1.3-1.9s, por lo tanto se hizo la propuesta de piso de madera y se resolvió; se colocaron vidrios dobles en ventanas Norte y Sur, a diferencia de la propuesta inicial que solo eran al Norte.

E LE ME NTO MATE RIAL S UPE RF ICIE (m2) NRC ABS O RCIÓ N (m2) S TC TLAMuro A tierra compactada de 40cm 22.5 0.1 2.25 56 53

columna de concreto 18.8 0.05 0.94 53 50vidrio doble de 6mm con cámara de aire de 5cm 42 0.05 2.1 40 37puerta metálica 4.5cm de espesor, 57Kg/m2 8.4 0.09 0.756 43 40

S uperficie total muro A 91.7 m2 6.046

Muro B tierra compactada de 30cm 46 0.1 4.6 54 51

Muro C tierra compactada de 40cm 22.5 0.1 2.25 56 53

columna de concreto 18.8 0.05 0.94 53 50vidrio doble de 6mm con cámara de aire de 5cm 42 0.05 2.1 40 37puerta metálica 4.5cm de espesor, 57Kg/m2 8.4 0.09 0.756 43 40

S uperficie total muro C 91.7 m2 6.046

Muro D tierra compactada de 40cm 46 0.1 4.6 56 53

Cubierta losa de concreto reticulada de 30cm con terrado y plafond de y eso con cámara de aire de 25cm 192 0.05 9.6 50 47

Piso madera 192 0.1 19.2 70 67

467.4 m2 205.612 m2


205.612 m2

PRESUPUESTO ENERGÉTICO

NORMA 008-ENER-2001

NO

M-0

08

EN

ER-2

00

1

sala de maestros

dirección

recepción/espera

aula 1

aula 2

aula 3

aula 4

biblioteca


sépticobodega de

baterías

npt 103

npt 102.7

npt 102.4

npt 102.25

sanitarios hombres

sanitarios mujeres

npt 102.7

npt 102.1

npt 102.7

1

2

3

4

5

A B C D E F

1.10

6.00

6.00

6.00

6.00

24.00

4.70 0.50 1.80 1.40 0.50 4.70 0.50 3.20 0.50 1.88 1.95 1.88 0.50

6.203.705.203.705.20

24.00

0.40

5.60

5.60

4.85

0.75

1.50

0.75

1.35

2.00

0.40

0.40

0.40

0.40

0.30 5.10 3.20 0.50 4.70 3.20 5.700.30 0.50 0.50 0.50

24.50

24.40

ÁREA EVALUADA POR LA NORMA

8-ENER-2001

aula 1

aula 2

dirección

biblioteca aula-taller manualidades

MU

RO

OES

TE

tier

ra c

ompa

ctad

a de

30

cm

MURO SUR

tierra compactada de 40 cm

MURO NORTE


MURO SUR


MU

RO

ESTE

tierra compactada de 3

0 cm

pergolado

MU

RO

ESTE

tierra compactada de 3

0 cm

pergolado

A pesar de que a nivel mundial, es en los años setenta que se manifiesta la preocupación por hacer un uso más eficiente de la energía, es hasta la década de los noventa, cuando en nuestro país se empiezan a desarrollar políticas de eficiencia energética, teniendo como meta, el uso racional de ésta. Actualmente existe mayor conciencia de la importancia de laeficiencia energética de las edificaciones tanto para su construcción como operación, Dentro de las que se involucran directamente con la arquitectura bioclimática se encuentra la NORMA Oficial Mexicana NOM-008-ENER-2001 “Eficiencia energética en edificaciones, envolvente de edificios no residenciales”, cuyo objetivo es la preservación y el uso racional de los recursos energéticos en las edificaciones. Para aplicar la norma se consideró el edificio más grande, que consta de biblioteca, dos aulas, aula taller de manualidades, dirección.

CELDAS FOTOVOLTAICAS, integradas a la cubierta

Panel w 7.5cm de espesor

Panel w 7.5cm de espesor

Cámara de aire de 10cm de espesor

Vidrio doble de 6mmcon cámara de aire de 5cm

2.- Valores para el Cálculo de la Ganancia de Calor a través de la Envolvente2.1.- Ciudad Sombrerete, ZacatecasLatitud 23º 38´57"

2.2.- Temperatura equivalente promedio "te"(ºC)a) Techo 34b) Superficie inferior 24c) Muros

Norte 21 Norte 27Este 23 Este 30Sur 22 Sur 29Oeste 22 Oeste 29

d) Partes transparentes Tragaluz y domo 20Norte 21Este 21Sur 22Oeste 22

2.3.- Coeficiente de transferencia de calor "K" del edificio de referencia (W/m2K)Techo 0.391 Muro 2.2Tragaluz y domo 5,952 Ventana 5,319

2.4.- Factor de ganancia de calor solar "FG" (W/m2)Tragaluz y domo 274Norte 91Este 137Sur 118Oeste 146

2.5.- Barrera de Vapor SI NO

2.6.- Factor de correción de sombreado exterior (SE)Número 1 2 3L/H o P/E (volado extendido) X X XW/H o W/E XNorte 0.77Este/Oeste 0.53Sur 0.39

MASIVOS LIGEROS

NO

M-0

08

EN

ER-2

00

1

1.- Datos Generales1.1 PropietarioNombre Gobierno Municipal, Sombrerete, ZacatecasDirección Carretera Federal 45Colonia El ArenalCiudad SombrereteEstado ZacatecasCódigo Postal 99100

1.2 Ubicación de la ObraNombre Centro Escolar Comunitario "EL ARENAL"Dirección Carretera Federal 45Colonia El ArenalCiudad SombrereteEstado ZacatecasCódigo Postal 99100

1.2 Unidad de VerificaciónNombre Maestra Verónica HuertaDirección Av. San PabloColonia ReynosaCiudad MéxicoEstado D.F.

CENTRO ESCOLAR COMUNITARIO “EL ARENAL”Carretera Federal No.45El ArenalSombrerete

33232971

Zacatecas

99100

10.6%

componente de la envolvente techo pared

material espesor (m)conductividad

térmica (w/mK)aislamiento térmico

(m2 K/W)convección exterior 1 13 0.077tierra compactada 0.3 0.93 0.323convección interior 1 8.1 0.123

M = 0.523 m2K/WK = 1.912 W/m2 K




(m2 K/W)convección exterior 1 13 0.077vidrio 6mm 0.006 1.16 0.005cámara de aire 0.05 0.025 2.000vidrio 6mm 0.006 1.16 0.005convección interior 1 8.1 0.123

M = 2.211 m2K/WK = 0.452 W/m2 K




(m2 K/W)convección exterior 1 13 0.077vidrio 6mm 0.006 1.16 0.005convección interior 1 8.1 0.123

M = 0.206 m2K/WK = 4.865 W/m2 K

MURO ESTE/OESTE

VENTANA NORTE

VENTANA ESTE/SUR

4

5

6

3.- Cálculo del Coeficiente Global de Transferencia de Calor de las Porciones de la Envolvente(*)3.1 Descripción de la porción




(m2 K/W)convección exterior 1 13 0.077impermeabilizante 0.001 0.17 0.006aplanado 0.015 0.63 0.024panel W 0.075 0.044 1.705cámara de aire 0.1 0.025 4.000panel W 0.075 0.044 1.705enyesado 0.015 0.372 0.040convección interior 1 6.6 0.152

M = 7.708 m2K/WK = 0.130 W/m2 K




(m2 K/W)convección exterior 1 13 0.077vidrio 6mm 0.006 1.16 0.005cámara de aire 0.05 0.025 2.000vidrio 6mm 0.006 1.16 0.005convección interior 1 8.1 0.123

M = 2.211 m2K/WK = 0.452 W/m2 K




(m2 K/W)convección exterior 1 13 0.077tierra compactada 0.4 0.93 0.430convección interior 1 8.1 0.123

M = 0.630 m2K/WK = 1.586 W/m2 K

MURO NORTE/SUR

1

2

3

CUBIERTA

LUCERNARIOS

NO

M-0

08

EN

ER-2

00

1

5.- Resumen de cálculo5.1.- Presupuesto Energético

Ganancia por conducción

Ganancia por radiación

Ganancia total

REFERENCIA -1539.394 4862.54 3323.144PROYECTADO -1374.870 4346.72 2971.855

5.2.- Cumplimiento Si No 89.42900125

10.57%

4.- Cálculo Comparativo de la Ganancia de Calor4.1.- Datos Generales

Temperatura interior (t) 25 ºC

4.2.- Edificio de referencia4.2.1.- Ganancia por conducción (partes opacas y transparentes)

Tipo y orientación de la porción envolvente

Coeficiente Global de Transferencia de Calor (W/m2 K)

Área del edificio (m2)

Fracción de la componenteTemperatura equivalente (K)


techo 0.130 210 0.95 34 232.9536tragaluz y domo 0 210 0.05 20 0muro norte 1.586 122.92 0.6 21 -467.9047ventana norte (lucernarios) 0.452 122.92 0.4 21 -88.96268muro este 1.912 87.1 0.6 23 -199.8621ventana este 4.865 87.1 0.4 23 -338.9892muro sur 1.586 43.35 0.6 22 -123.7614ventana sur 4.865 43.35 0.4 22 -253.0743muro oeste 1.912 87.1 0.6 22 -299.7932ventana oeste 0 87.1 0.4 22 0

SUBTOTAL -1539.394


Coeficiente Global de sombreado

Área del edificiom2)

Fracción de la componenteGanancia de

calor (FG)


ventana norte (lucernarios) 1 122.92 0.4 91 4474.29ventana este 1 87.1 0.4 137 225.50ventana sur 1 43.35 0.4 118 162.75

SUBTOTAL 4862.54

4.2.2.- Ganancia por radiación (partes transparentes) 4.2.1.- Ganancia por conducción (partes opacas y transparentes)


Área del edificio (m2)

Temperatura equivalente

(ºC)


Número de la porción

Valor calculado

techo 1 0.130 210 34 245.21431muro norte 3 1.586 66.2 21 -419.9925ventana norte (lucernarios) 2 0.452 56.72 21 -102.627muro este 4 1.912 84.9 23 -324.6899ventana este 6 4.865 2.2 23 -21.40575muro sur 3 1.586 38.73 22 -184.286ventana sur 6 4.865 4.62 22 -67.4281muro oeste 4 1.912 87.1 22 -499.6553

SUBTOTAL -1374.87

4.2.2.- Ganancia por radiación (partes transparentes)


MaterialCoeficiente de

sombreadoÁrea del edificio (m2)

Ganancia de calor (FG)


Número Valorventana norte (lucernarios) vidrio doble 1 56.72 91 5 0.77 3974.37ventana este vidrio sencillo 1 2.2 137 6 0.53 159.74ventana sur vidrio sencillo 1 4.62 118 6 0.39 212.61

SUBTOTAL 4346.72

Factor de sombreado exterior

Coeficiente Global de Transferencia de Calor (W/m2 K)

4.2.- Edificio proyectado

NO

M-0

08

EN

ER-2

00

1

B I B L I O G R A F Í A

LACOMBA, Manual de Arquitectura Solar, Ed. Trillas, México D.F., 1991Puppo, Ernesto y Puppo, Giorgio ACONDICIONAMIENTO NATURAL Y ARQUITECTURA. 2a. Edición, Boixareu Editores, Barcelona 1979

Cavanaugh, William J., Wilkes, Joseph A., ARCHITECTURAL ACOUSTICS, Principles and practice. John Wiley & Sons, Inc. USA 1999Recuero, Manuel ESTUDIOS Y CONTROLES PARA GRABACION SONORA. I.P.N., México 1991

Lipscomb, David M. & Taylor, Arthur C., NOISE CONTROL, Handbook of Principles and Practices. Van Nostrand Reinhold Company, New York, 1978Viqueira, Manuel, INTRODUCCION A LA ARQUITECTURA BIOCLIMATICA Editorial LIMUSA S.A. de C.V. México, 2001

Fuentes Víctor, Clima y Arquitectura, Universidad Autónoma Metropolitana, 2003

INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICA, GEOGRAFÍA E INFORMÁTICA (INEGI)Carta Topográfica, Guadalajara

Carta Geológica, GuadalajaraCarta Edafológica, Guadalajara

Carta de Uso de Suelo, Guadalajara

GOOGLE EARTH

FUENTES FREIXANET, Victor, ANÁLISIS CLIMÁTICO,SOFTWAREGARCÍA CHÁVEZ, José Roberto, ANÁLISIS CLIMÁTICO,SOFTWARE

GRÁFICOS:DEFFIS CASO, Armando, LA CASA ECOLÓGICA AUTOSUSTENTABLE, Editorial “Arbol”

GUÍA PARA EL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA EN LA VIVIENDA Primera edición, 2006, ISBN: 968-7729-34-1

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LIO

GR

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centro escolar comunitario 'el arenal' sombrerete zacatecas

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