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1
Arquitectura Sostenible:Bioclimática y Comunitaria
Diseño de Proyecto Integral
Mérida 2008
Ing Timo Márquez ([email protected])
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2
Jueves 25
Mañana: • Diseño de Proyecto Integral• Arq Sostenible o Sustentable (Prof
Salvatierra)• Casos de Estudio
Tarde: • Ordenanza de Calidad Térmica del
Municipio Maracaibo
Viernes 26
Mañana: • Caso de Estudio Kokstad (Sudáfrica)• Introducción facilitación de talleres
Tarde: • Facilitación de talleres (cont)• Proyectos comunitarios
esquema general
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3
• Introducción (Desarrollo Sustentable y Ambiente Construido)
• Definición
• Metodología
• Consideraciones
• Casos de Estudio (enfoque térmico e iluminación)
• Equipo de Diseño
• Edificio de Oficinas
• Conjunto residencial
• Piscina
agenda
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4
• Concepto del desarrollo sustentable
definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
“El desarrollo que cubre las necesidades actuales sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades”
Comisión Brundtland – Nuestro Futuro Común
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5
• Eventos importantes del desarrollo sustentable
definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
ONU - Stockholm Conference ofthe Human EnvironmentLibro – Limits to Growth
Preocupación por ecosistema
Cambio Climático - IPCCProtocolo de Montreal
ONU – Cumbre de RíoAgenda 21
ONU – Cumbre de Johannesburgo Implementación de Protocolo de KyotoMetas del Milenio
Medidas para mitigar los efectos y consecuencias
Involucrar a todos los actores sociales
Evaluación y establecer metas y objetivos
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6
• Relación entre el desarrollo sustentable e impacto ambiental
definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
Impacto ambiental = Población * Consumo * Tecnología
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7
• Relación entre el desarrollo sustentable e impacto ambiental
definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
1970 - 3696 millones
1980 - 4442 millones
2006 - 6500 millones
2050 - 9075 millones
Fuente: varias
Impacto ambiental = Población * Consumo * Tecnología
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8
• Relación entre el desarrollo sustentable e impacto ambiental
definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
Japón: 632 kg/cap
China: 105 kg/cap
India: 26 kg/cap
Vzla: 125 kg/cap (IISI 2002)
Impacto ambiental = Población * Consumo * Tecnología
Consumo aparente de acero (kg/cap)
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9
• Relación entre el desarrollo sustentable e impacto ambiental
definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
Tecnología puede ser potenciador o mitigador
Impacto ambiental = Población * Consumo * Tecnología
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10
• Desarrollo Sustentable y Ambiente Construido
definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
… El diseño sostenible integra consideraciones de eficiencia en el uso de
recursos y de la energía, ha de producir edificios sanos, ha de utilizar
materiales ecológicos y debe considerar la sensibilidad estética que inspire,
afirme y emocione...
International Union of Architects y AIA
… un diseño sustentable busca soluciones arquitectónicas que garanticen el bienestar y coexistencia de elementos inorgánicos, organismos vivientes y humanos …
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11
Diseño de Proyecto Integral¿Cual es la forma tradicional?
definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
Preguntas:
¿Donde se definen los criterios/objetivos de sustentabilidad?
¿Quienes ayudan a definir dichos objetivos?
¿Cuando se definen los indicadores de desempeño?
¿Cual es el nivel de comunicación/sinergía del equipo de diseño?
Diseño Esquemático
DiseñoConceptual
Desarrollo de Diseño
Documentación Permisología Construcción
ComoQue
Quién
RealizaciónQuién (equipo)
Desarrollo de proyecto
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12
Diseño de Proyecto Integral¿Qué consideramos que es un diseño de proyecto integral?
definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
Diferencias:
Definición temprana de objetivos y criterios
Identificar tempranamente tecnologías y alternativas
Ampliar comunicación del equipo de diseño
Otros aspectos??
Conceptualización Criterios de Diseño
Detalle de Diseño
Documentación Permisología Construcción
Como
Que
Quién
RealizaciónQuién (equipo)
Desarrollo de proyecto
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13
Diseño de Proyecto IntegralEs un proceso que integra personas, sistemas, estructuras de negocios y practicas en un proceso que de manera colaborativa promueve el talento y experticia de los participantes para reducir desechos y optimizar la eficiencia en todas las fases de diseño y construcción
definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
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14
¿Qué se puede seguir / aplicar en relación a un diseño integral y criterios sustentables?
Existen metodologías que ofrecen una guía:
definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
SBAT
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15definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
Integración de equipo multidisciplinario
Identificación de consideraciones
Definición de meta y objetivosRol del equipoDisciplinas iniciales de ataqueCuantificación de Impacto
Energía, agua, materiales, métodos constructivosEvaluación de Metodologías internacionalesDepuración de consideraciones
Identificación y Evaluación de intervenciones
Generar con cada intervención un impacto que cumpla con la meta establecida.Verificar que las intervenciones y consideraciones cumplen con un diseño sustentable
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16definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
ConsideracionesAmbiente
AguaEnergíaCalidad InteriorLugarMateriales y componentes
Sustainable Sites
Prereq 1 Construction Activity Pollution PreventionCredit 1 Site SelectionCredit 2 Development Density & Community ConnectivityCredit 3 Brownfield RedevelopmentCredit 4.1 Alternative Transportation, Public Transportation AccessCredit 4.2 Alternative Transportation, Bicycle Storage & Changing RoomsCredit 4.3 Alternative Transportation, Low-Emitting and Fuel-Efficient VehiclesCredit 4.4 Alternative Transportation, Parking CapacityCredit 5.1 Site Development, Protect of Restore HabitatCredit 5.2 Site Development, Maximize Open SpaceCredit 6.1 Stormwater Design, Quantity ControlCredit 6.2 Stormwater Design, Quality ControlCredit 7.1 Heat Island Effect, Non-RoofCredit 7.2 Heat Island Effect, RoofCredit 8 Light Pollution Reduction
Water Efficiency
Credit 1.1 Water Efficient Landscaping, Reduce by 50%Credit 1.2 Water Efficient Landscaping, No Potable Use or No IrrigationCredit 2 Innovative Wastewater TechnologiesCredit 3.1 Water Use Reduction, 20% ReductionCredit 3.2 Water Use Reduction, 30% Reduction
Energy & Atmosphere
Prereq 1 Fundamental Commissioning of the Building Energy SystemsPrereq 2 Minimum Energy PerformancePrereq 3 Fundamental Refrigerant ManagementCredit 1 Optimize Energy PerformanceCredit 2 On-Site Renewable EnergyCredit 3 Enhanced CommissioningCredit 4 Enhanced Refrigerant ManagementCredit 5 Measurement & VerificationCredit 6 Green Power
Materials & Resources
Prereq 1 Storage & Collection of RecyclablesCredit 1.1 Building Reuse, Maintain 75% of Existing Walls, Floors & RoofCredit 1.2 Building Reuse, Maintain 100% of Existing Walls, Floors & RoofCredit 1.3 Building Reuse, Maintain 50% of Interior Non-Structural ElementsCredit 2.1 Construction Waste Management, Divert 50% from DisposalCredit 2.2 Construction Waste Management, Divert 75% from DisposalCredit 3.1 Materials Reuse, 5%Credit 3.2 Materials Reuse,10%Credit 4.1 Recycled Content, 10% (post-consumer + ½ pre-consumer)Credit 4.2 Recycled Content, 20% (post-consumer + ½ pre-consumer)Credit 5.1 Regional Materials, 10% Extracted, Processed & Manufactured RegioCredit 5.2 Regional Materials, 20% Extracted, Processed & Manufactured RegioCredit 6 Rapidly Renewable MaterialsCredit 7 Certified Wood
Indoor Environmental Quality
Prereq 1 Minimum IAQ PerformancePrereq 2 Environmental Tobacco Smoke (ETS) ControlCredit 1 Outdoor Air Delivery MonitoringCredit 2 Increased VentilationCredit 3.1 Construction IAQ Management Plan, During ConstructionCredit 3.2 Construction IAQ Management Plan, Before OccupancyCredit 4.1 Low-Emitting Materials, Adhesives & SealantsCredit 4.2 Low-Emitting Materials, Paints & CoatingsCredit 4.3 Low-Emitting Materials, Carpet SystemsCredit 4.4 Low-Emitting Materials, Composite Wood & Agrifiber ProductsCredit 5 Indoor Chemical & Pollutant Source ControlCredit 6.1 Controllability of Systems, LightingCredit 6.2 Controllability of Systems, Thermal ComfortCredit 7.1 Thermal Comfort, DesignCredit 7.2 Thermal Comfort, VerificationCredit 8.1 Daylight & Views, Daylight 75% of SpacesCredit 8.2 Daylight & Views, Views for 90% of Spaces
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17definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
Económico
Sociedad
Bienestar de ocupanteAmbiente inclusivoAccesosParticipación y controlEducación, salud y Seguridad
Economía localEficienciaAdaptabilidadCostos OperativosCostos de Capital
Otras consideraciones a tomar en cuenta:
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18definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
Casos de Estudio:
1. Conceptualización de proyecto con equipo de diseño2. Consideraciones Energía y Calida Interior para Edificio de Oficina3. Conjunto residencial4. Sombra y deslumbramiento en piscina cerrada
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19definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
(1) Edificio Oficina: Sudáfrica Conceptualización de Diseño:Integración de equipo de diseño (cliente, arquitectos e ingenieros) Definición temprana de objetivos y criteriosIdentificar de consideraciones
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20definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
(2) Edificio Oficina: Sudáfrica
Optimización de Iluminación Natural:Evaluar indicadores para el desempeño lumínico del diseño Analizar impacto de muebles para la iluminación natural
Indicadores:
Daylight Factor: requerimiento para Green Star (proporción entre iluminancia interior sobre exterior)
Daylight Autonomy: Indica el porcentaje de horas para el que se logra el mínimo de iluminancia (lux) requerido
DAmax: Indica el porcentaje de horas cuando condiciones de la luz directa o alto nivel de luz están presente (es un indicativo de deslumbramiento)
UDI 100-2000: Indica el porcentaje del tiempo en que niveles de iluminación tienen uso para el ocupante (<100 lux muy oscuro, >2000 lux muy iluminado),
kWhr: Indica la energía eléctrica ahorrada por el sistema de iluminación
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21definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
(2) Edificio Oficina: Sudáfrica
Optimización de Iluminación Natural:Evaluar indicadores para el desempeño lumínico del diseño Analizar impacto de muebles para la iluminación natural
Protección solar horizontalEstantes de luz
Vidrio translucidosVidrios doble claros
AislamientoBalcones
North facade
South facade
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22definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
(2) Edificio Oficina: Sudáfrica
Optimización de Iluminación Natural:Daylight Factor
all clear windows
clear windows and opaque panels
Tvis Ventanas Doble : 65%Tvis Ventanas translucidas: 30%Reflectividad:
Piso 0.30Pared 0.70Techo 0.80
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23definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
(2) Edificio Oficina: Sudáfrica
Optimización de Iluminación Natural:Daylight Factor
Observations:Daylight Factor - 7% of sensor are above 2%
%
2.00+
1.80
1.60
1.40
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
-0 .00
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24definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
(2) Edificio Oficina: Sudáfrica
Optimización de Iluminación Natural:Daylight Factor
Observations:Daylight Factor - 17% of sensor are above 2%
%
2.00+
1.80
1.60
1.40
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
-0 .00
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25definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
(2) Edificio Oficina: Sudáfrica
Optimización de Iluminación Natural:Daylight AutonomyImpacto de muebles
Workstation 2
Time: 7 -19Lux level: 350 luxPower density: 11 W/m2Area: 681 m2
Workstation 1
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26definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
(2) Edificio Oficina: Sudáfrica
Optimización de Iluminación Natural:Daylight AutonomyImpacto de muebles
Observations:DA of sensors fall between 0% and 86%26% of sensors with DA above 60%Workstation distribution has an impact on daylight penetration
%
100+
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
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27definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
(2) Edificio Oficina: Sudáfrica
Optimización de Iluminación Natural:Daylight AutonomyImpacto de muebles
Observations:DA of sensors fall between 0% and 87%35% of sensors with DA above 60%Glazing systems transmittance seems low for current design
%
100+
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
![Page 28: Arquitectura Sostenible · • Eventos importantes del desarrollo sustentable introducción definición metodologías consideraciones casos de estudio ONU - Stockholm Conference of](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040500/5e1fb5d520b87f6c600c4c86/html5/thumbnails/28.jpg)
28definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
(2) Edificio Oficina: Sudáfrica
Optimización de Iluminación Natural:Daylight AutonomyImpacto de muebles
muy oscuro
rango aceptable
muy claro
%
100+
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
%
100+
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
%
10.0+
9.0
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
![Page 29: Arquitectura Sostenible · • Eventos importantes del desarrollo sustentable introducción definición metodologías consideraciones casos de estudio ONU - Stockholm Conference of](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040500/5e1fb5d520b87f6c600c4c86/html5/thumbnails/29.jpg)
29definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
(2) Edificio Oficina: Sudáfrica
Optimización de Iluminación Natural:kWh ahorrados debido a iluminación natural
%
100+
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Workstation 1 Workstation 2Sensor A: 14.8 kWh/m2 8.5 kWh/m2Sensor B: 6.4 kWh/m2 5.2 kWh/m2
Ahorro solo debido a consumo eléctrico para iluminación, se tiene mayor ahorro ya que se reduce calor generado que debe retirar unidad de acondicionamiento
Sensor B Sensor A%
100+
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Observations:kWh/m2: 35.1
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30definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
Futuro desarrollo multifamiliarLa Piedra Loft
Av. 15 Delicias
Calle. 67B
Av. 15ASECCION ISOMETRICA DEL MODULO TIPICO
PLANTA DE CONJUNTO DEFINITIVA
UBICACIÓN
PLANTA DE CONJUNTO 1° ALTERNATIVA DE DESARROLLO
Modulo 1
Modulo 2
(3) Residencial: La Piedra Loft (RVM & Asociados - Maracaibo)
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31definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
Bienestar de Ocupantes:Proveer a los ocupantes una conexión entre espacios internos y externos a través de la introducción de iluminación natural y vistas a áreas regularmente ocupadas
97.5% 100% 99.8%
Porcentaje de vistas al exterior en ambientes regularmente ocupados
(3) Residencial: La Piedra Loft (RVM & Asociados - Maracaibo)
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32definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
Optimización de Iluminación Natural
Autonomía de iluminación natural
(3) Residencial: La Piedra Loft (RVM & Asociados - Maracaibo)
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33definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
Uso de agua:Maximizar la eficiencia del agua dentro de edificaciones y reducir el peso sobre el sistema municipal. Promover la conservación de recursos naturales y optimizar su uso
Aguas Negras
Aguas Semi-tratadas (Irrigación)
Aguas Semi-tratadas (Irrigación)
Planta de tratamientoAeróbico
Aguas Semi-tratadas (Irrigación)
(3) Residencial: La Piedra Loft (RVM & Asociados - Maracaibo)
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34definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
BASE BLOQUE 1 BLOQUE 2 ASHRAE +Elementos Opacos
Elementos Opacos
U-value U-value(base) (base)
Piso 1,27 1,27 1,27 1,825Techo 0,9 0,9 0,36
Pared (ext) 2,07 0,42 0,42 0,875
Ventanas Ventana Ventana Ventana VentanaU / SHGC U / SHGC U / SHGC U / SHGC
NE 5.98 / 0.69 - 6.01 / 0.39 6.93 / 0.25SE 5.98 / 0.69 6.01 / 0.37 6.01 / 0.46 6.93 / 0.25SO 5.98 / 0.69 - 6.01 / 0.32 6.93 / 0.25NO 5.98 / 0.69 6.01 / 0.35 - 6.93 / 0.61
+ valores maximos para la configuración
Elementos Opacos
Nivel
N NE E SE S SO O NO Área P Área TVTTG del proyecto
W/m20,00 2,81 0,00 58,70 0,00 3,31 0,00 34,16 39,88 8,76
Tabla de incentivos (Ordenanza de Calidad Térmica)Calidad Térmica y Eficiencia de la Envolvente
Resultados de Diseño Final
Coeficientes de transferencia de calor de las configuraciones
(3) Residencial: La Piedra Loft (RVM & Asociados - Maracaibo)
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35definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
(4) Blue Downs Pool (Sudáfrica)Control Solar e Iluminación:
Fuentes directas y difusas de luz naturalReducir situaciones de deslumbramientoRecomendaciones al diseño
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36definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
(4) Blue Downs Pool (Sudáfrica)
Caso baseLT 90%
Caso 1LT 50%
Caso 2LT 30%
Control Solar e Iluminación:Se realizaron varios escenarios para optimizar el diseñoSe disminuye transmisividad del cristal
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37definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
(4) Blue Downs Pool (Sudáfrica)
Evaluar reflejo y deslumbramiento de diferentes vistas Recomendaciones al diseño
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38definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
(4) Blue Downs Pool (Sudáfrica)
Evaluar reflejo y deslumbramiento de diferentes vistas Recomendaciones al diseño
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39definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción
Resumen: Diseño de Proyecto Integral
Integración de equipo multidisciplinario
Identificación de consideraciones
Definición de meta y objetivosRol del equipoDisciplinas iniciales de ataqueCuantificación de Impacto
Energía, agua, materiales, métodos constructivosEvaluación de Metodologías internacionalesDepuración de consideraciones
Identificación y Evaluación de intervenciones
Generar con cada intervención un impacto que cumpla con la meta establecida.Verificar que las intervenciones y consideraciones cumplen con un diseño sustentable
%
100+
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
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