investigaciÓn en arquitectura -...

INVESTIGACIÓN EN ARQUITECTURA

LA ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA COMOLA ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA COMO FUNDAMENTO DE LA SOSTENIBILIDAD EN

EDIFICACIÓN

Investigación en arquitecturaInvestigación en arquitectura• La arquitectura sin arquitectos : La arquitectura popular

• La nueva arquitectura– Los nuevos usos y espacios

f– Las nuevas formas y conceptos– Los nuevos materiales

• La sostenibilidad en la arquitectura– Los nuevos usos y espaciosL f t– Las nuevas formas y conceptos

– Los nuevos materiales– La recuperación del uso de nuevas energías– El uso sostenible de los materiales– El uso sostenible del agua

Sostenibilidad en EdificaciónSostenibilidad en Edificación

• La sostenibilidad seLa sostenibilidad se refieren al equilibrio de una especie con los recursos de su entorno.

Sostenibilidad en EdificaciónSostenibilidad en Edificación

• Por extensión se aplica aPor extensión se aplica a la explotación de un recurso por debajo del límite de renovación del mismo.

AlimentosAlimentos

• Según el Informe Brudtland de 1987, laSegún el Informe Brudtland de 1987, la sostenibilidad consiste en satisfacer las necesidades de la actual generación sin sacrificar la capacidad de futuras generaciones de satisfacer sus propias necesidades

AguaAgua


MovilidadMovilidad


EnergíaEnergía


Materiales de construcciónMateriales de construcción

• Según el Informe Brudtland de 1987 laSegún el Informe Brudtland de 1987, la sostenibilidad consiste en satisfacer las necesidades de la actual generación sinnecesidades de la actual generación sin sacrificar la capacidad de futuras generaciones de satisfacer sus propias necesidadesde satisfacer sus propias necesidades

Recursos en la edificaciónRecursos en la edificación

• Materiales de construcciónMateriales de construcción

• Agua

í• Energía

La arquitectura popular y vernácula han sido siempre unvernácula han sido siempre un

ejemplo

La arquitectura popular y vernácula,La arquitectura popular y vernácula, origen de la arquitectura bioclimática y

j l d l t ibl d lejemplo del uso sostenible de los recurso

Uso del colorUso del color

• Arquitectura popularArquitectura popular

Ventilación natural controladaVentilación natural controlada


Ventilación a través de la envolventeVentilación a través de la envolvente


Estabilidad térmicaEstabilidad térmica


Superficies vegetalesSuperficies vegetales


Fachadas inteligentesFachadas inteligentes


Desarrollo sostenibleDesarrollo sostenible

• El desarrollo sostenible se aplica al desarrolloEl desarrollo sostenible se aplica al desarrollo socio‐económico

(Principio 3 º de la Declaración de Río de 1992)(Principio 3.º de la Declaración de Río de 1992)

¿DESARROLLO? ¿SOSTENIBLE?

ÉTÉRMINOS INCOMPATIBLES, que implican….

CAMBIOSCAMBIOS

• De mentalidad y actitud• En el uso de los materiales• En el uso de los materiales• En la gestión del aguaE l f d f t l tió d l• En la forma de enfrentarnos a la gestión de la energía

• En la forma de construir• En la forma de construir

CAMBIOS

ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA

…que deben sustentarse en la investigación CAMBIOS

Arquitectura Bioclimática en un Entorno Sostenible

CAMBIOS


…que deben sustentarse en la investigación CAMBIOS

REVISIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LAS TÉCNICAS PASIVAS CONVENCIONALES EN EL FUNCIONAMIENTO ENERGÉTICO

DE LAS VIVIENDASDE LAS VIVIENDAS

Objetivos:l b l á lá lInventariar las estrategias bioclimáticas pasivas clásicas, caracterizarlas

detalladamente, y analizar su viabilidad dentro de un contexto de vivienda industrializada.

Resultados obtenidos:Desarrollo completo del árbol de estrategias.1024 entradasDesarrollo completo de la documentación de cada entrada1024 fichas1024 fichas

Resultados intermedios:Manual de estilo científico‐técnico abioMECTECps .Documento de Desarrollo del ProductoI di d d t ibilid dIndicadores de sostenibilidad.Estudio estadístico de las estrategias

Valoración de las estrategias:Valoración de las estrategias:

Indicadores excluyentes:1. Industrializable

2. Aplicable a viviendas de protección oficial

Indicadores calificantes:

3...10

Indicadores calificantes:

CRITERIO EVALUACIÓN PORCENTAJECRITERIO EVALUACIÓN PORCENTAJE

3. INNOVACIÓN SI‐NO 30%

SOSTENIBILIDAD 50% 4.EFICACIA 0‐1‐2‐3‐4 20%5. CONSUME ENERGÍA SI‐NO 10%6. REUTILIZABLE 0‐1‐2 10%7. RECICLABLE 0‐1‐2 10%

FUNCIONALIDAD 20%8 MULTICONCEPTUALIDAD SI NO 8%8. MULTICONCEPTUALIDAD SI – NO 8%9. VIDA ÚTIL SI – NO 6%10. MANTENIMIENTO 0‐1‐2 6%

FORMULARIO DE PRESENTACIONES DE LOS REGISTROS

Ventana modular

I N V I E R N O, d i a

0,2

0,35

Supe

rior

+1.20

+2.65

DETALLE 4

0,9

1,2

2,65

Cen

tral

ferio

r

+0.90DETALLE 3

S E C C I O NV I S T A

Inf

+2.65

DETALLE 1

DETALLE 1

+1.20

+0 90

DETALLE 1

DETALLE 2

P L A N T A S

+0.90

NTI

LACIÓ

N,

R)

+

DETALLE 1DETALLE 2

OPC

ION

ES D

E C

ERR

AM

IEN

TO C

ENTR

AL

(VEN

AIR

EAC

IÓN

Y P

RO

TECC

IÓN

SO

LAR

TO I

NFE

RIO

RTO

)

SUPERIOR (MONTANTE)BASTIDOR CENTRAL INFERIOR

DETALLE 4DETALLE 3

OPC

ION

ES D

E C

ERRAM

IEN

T(A

LMACEN

AM

IEN

T DETALLE 4DETALLE 3

Sistema de fitodepuración

Sistema de ventilación con recuperador de calor líquido airecalor líquido‐aire

Sistema de ventilación con pretratamiento de aire a través de conductos enterrados en formaaire a través de conductos enterrados en forma

de peines

Panel de yeso laminado PYL con microencapsulados de parafinamicroencapsulados de parafina

7,0EVOLUCIÓN DE LA DIFERENCIA ENTRE TEMPERATURA DE ENTRADA Y DE SALIDA:

2000ENERGÍA ALMACENADA: VARIOS MATERIALES CONSTRUCTIVOS (Te= 35ºC)

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0T

º (º

C)

EVOLUCIÓN DE LA DIFERENCIA ENTRE TEMPERATURA DE ENTRADA Y DE SALIDA: VARIOS MATERIALES CONSTRUCTIVOS: (Te= 35ºC)

PF con PCMPG con PCMLHDC Yeso

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

E (

kJ)

ENERGÍA ALMACENADA: VARIOS MATERIALES CONSTRUCTIVOS (Te= 35ºC)

PF con PCM

PG con PCM

LHD

C Yeso

0,0

1,0

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4Tiempo (h)0

200

400

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4Tiempo (h)

Panel de escayola con PCM

Sensores de temperatura

Dispositivo para favorecer la circulación de aire p phacia los paneles

Baldosa acumuladora de calor en PCM sobre base de aislamiento termo‐acústicobase de aislamiento termo acústico

Día: 25/03/2009RADIACIÓN SOLAR NORMAL DIRECTA MES DE MARZO

1100,00

2,004,006,008,00

10,0012,0014,0016,0018,0020,0022,00

Tem

pera

tura

ºC

T amb Ext

10,10 9,02 7,98 7,26 6,58 6,06 3,89 3,14 2,12 5,31 9,17 10,87 13,94 16,53 18,63 19,38 20,26 22,02 21,93 19,96 17,10 15,25 14,46 11,96

Tamb 18,77 18,18 17,53 16,93 16,33 15,75 15,09 14,43 13,81 13,44 15,21 17,37 19,05 20,47 21,69 22,15 22,28 22,32 22,21 21,73 20,93 20,23 19,55 18,81

0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00

300,00

400,00

500,00

600,00

700,00

800,00

900,00

1000,00Ra

diac

ión

sola

r no

rmal

dire

cta

W/m

2

El 21 de marzo es el día del mes en que se alcanzó la mayor radiación horizontal en horas.952 W/m2, que corresponde al caso No. 2

El 25 de marzo es el día del mes en que se alcanzó la mayor radiación horizontal en horas punta.1026 W/m2, y corresponde al caso No. 1

HoraInt

100,00

200,00

0:00

1:00

2:00

3:00

4:00

5:00

6:00

7:00

8:00

9:00

10:00

11:00

12:00

13:00

14:00

15:00

16:00

17:00

18:00

19:00

20:00

21:00

22:00

23:00

Hora

01/03/2009 02/03/2009 03/03/2009 04/03/2009 05/03/2009 06/03/2009 07/03/2009 08/03/2009 09/03/2009

10/03/2009 11/03/2009 12/03/2009 13/03/2009 14/03/2009 15/03/2009 16/03/2009 17/03/2009 18/03/2009

19/03/2009 20/03/2009 21/03/2009 22/03/2009 23/03/2009 24/03/2009 25/03/2009 26/03/2009 27/03/2009

28/03/2009 29/03/2009 30/03/2009 31/03/2009

Sistema industrializado de acumulación de calor en cilindros metálicos con PCM integrado en g

aislamiento térmico conformado

Módulo de cubierta ecológica prevegetada

Módulo de fachada vegetal prevegetada

21 - 30 abril 09

25

30

35

40

50

60

M1_S21

M4 A53

23 abril 09

25

30

35

800

1000

1200

M1_S21 M4_S57 M4_A53

T EXT. R. SOLAR

5

10

15

20

TEM

PER

ATU

RA

S (º

C)

10

20

30

40 M4_A53

M4_S55

M4_S57

M1_A23

M1_A25

M4_A59

M4_A61

M1_S19

5

10

15

20

TEM

PER

ATU

RA

S (º

C)

200

400

600

800

0

00:00

:00

00:00

:00

00:00

:00

00:00

:00

00:00

:00

00:00

:00

00:00

:00

00:00

:00

00:00

:00

00:00

:00

00:00

:00

HORAS

00

00:00

:0001

:00:00

02:00

:0003

:00:00

04:00

:0005

:00:00

06:00

:0007

:00:00

08:00

:0009

:00:00

10:00

:0011

:00:00

12:00

:0013

:00:00

14:00

:0015

:00:00

16:00

:0017

:00:00

18:00

:0019

:00:00

20:00

:0021

:00:00

22:00

:0023

:00:00

00:00

:00

HORAS

0

Fachada industrializada con acabado vegetal de gavionesgaviones

Módulo de fachada vegetal traslúcida

01 enero 09

45

50

55

01 - 07 enero 09

859095

100

15

20

25

30

35

40

45

TEM

PER

ATU

RA

S (º

C)

M2_S27

M2_S29

M2_A31

M2_A33

M2_A36

M2_A38

M3_S40

M3_S42

M3_A44

M3_A46303540455055606570758085

HU

MED

AD

REL

ATI

VA %

M2_H63

M2_H65

M3_H67

M3_H70

0

5

10

15

00:00

:0003

:00:00

06:00

:0009

:00:00

12:00

:0015

:00:00

18:00

:0021

:00:00

00:00

:0003

:00:00

06:00

:0009

:00:00

12:00

:0015

:00:00

18:00

:0021

:00:00

00:00

:0003

:00:00

06:00

:0009

:00:00

12:00

:0015

:00:01

18:00

:0021

:00:00

00:00

:00

HORAS

M3_A49

M3_A51

05

10152025

00:00

:00

00:00

:00

00:00

:00

00:00

:00

00:00

:00

00:00

:00

00:00

:00

00:00

:00

00:00

:00

00:00

:00

00:00

:00

HORAS

Sistema de protección solar en forma de contraventana corredera vegetalcontraventana corredera vegetal

INNOVACIÓN

Patente solicitada:1. “Placas de escayola de recubrimiento interior de altas prestaciones físico‐

mecánicas y energéticas”mecánicas y energéticas .2. “Baldosa cerámica con acumulación de calor en sustancias de cambio de fase

sobre base de aislamiento termo‐acústico”.3. “Contraventana deslizante vegetal como sistema de protección solar”.4. “Fachada vegetada en forma de gavión industrializada”.Patente en elaboración pendientes de presentación:1. “Ventanal modular transformable en mirador para ganancia de espacio con

control lumínico y acondicionamiento térmico de espacios interiores”.2. “Módulo de fachada industrializada de control ambiental (climático y

lumínico)”.3. “Sistema de ventilación con pretratamiento de aire a través de conductos

enterrados en forma de peines”.4. “Tabique técnico modular para ventilación, iluminación natural y tratamiento

de aguas grises en baños y aseos”.5. “Sistema de aireador con intercambiador de calor aire‐líquido incorporado”.6. “Sistema industrializado de acumulación de calor en cilindros metálicos con6. Sistema industrializado de acumulación de calor en cilindros metálicos con

sustancias de cambio de fase integrado en aislamiento térmico conformado”.7. “Cubierta aljibe prevegetada modular portable en estructura plástica

reciclada”.

DIFUSIÓN

• Ponencias o comunicaciones presentadas en Congresos:

Dos en el Copenhagen Forum of Research, Innovation and Technology. C h (1 3 d ti b d 2008)Copenhagen (1‐3 de septiembre de 2008).

– ‘Vegetal Roofs’.– ‘Vegetal Façades’.

Tres en IV Congreso Mundial de Ingenieros Agrónomos y Profesionales de la Agronomía. Madrid (28‐30 de Octubre de 2008).– “Estudio a escala natural de la optimización del comportamiento

é ó áenergético y medioambiental de la cubierta ecológica. Análisis de los resultados”.

– “Jardines verticales: estudio y análisis de las soluciones existentes”.

“P t t ti d f h d t l i d t i li bl ”– “Propuesta constructiva de fachada vegetal industrializable”.

Una en II Congreso Construcciones de Cubierta Vegetal “PINOLERE2009”. 38310 PINOLERE. La Orotava. Tenerife. Islas Canarias. EspañaEspaña.– “Soluciones innovadoras para cubiertas ecológicas: cajón aljibe

prevegetado”.

DIFUSIÓN


Diez en la Jornadas Técnicas sobre la Investigación en Arquitectura III IAU I+D+I Terceras Jornadas sobre InvestigaciónIII IAU I+D+I. Terceras Jornadas sobre Investigación en Arquitectura y Urbanismo. Escuela Superior de Arquitectura de Madrid. España.

– “Aireador para ventilación higiénica híbrida con recuperación de energía según– Aireador para ventilación higiénica híbrida con recuperación de energía, según especificaciones del CTE”.

– “Cubierta aljibe prevegetada”.

– “Fachada vegetal sobre gavión”.

– “Tratamiento de aguas grises con un sistema industrializado de macrofitas”.

– “Metodología y procedimiento utilizados en el planteamiento de la investigación llevada por el grupo ABIO‐UPM para el desarrollo del subproyecto10 del proyecto singular estratégico INVISO”. p y g g

– “Muro captador con desacoplamiento térmico exterior/interior”.

– “Panel de escayola reforzado con fibras y MCF”.

– “Panel deslizante vegetal”.

– “Ventana modular y ventana mirador”.

– “Reinterpretación de los sistemas de tratamiento de gestión de aguas grises”.

DIFUSIÓN


Uno en I Congreso Internacional de Investigación en edificación. Escuela Universitaria de Arquitectura Técnica UniversidadEscuela Universitaria de Arquitectura Técnica. Universidad Politécnica de Madrid (24, 25 y 26 de junio de 2009).

– "Physical, mechanical and thermal characterization of PCM inclusion in gypsum boards for thermal energy storage throughlatent heat".gypsum boards for thermal energy storage throughlatent heat .

Tres en ‘SEEP 2009, 3rd International Conference on Sustainable Energy& Environmental Protection, Dublín (Irlanda).

– ‘Industrialized Reedbed macrophytes floating system for greywater– Industrialized Reedbed‐macrophytes‐floating system for greywaterreuse’.

– ‘Modular window. Bioclimatic and Industrial Strategy’.

– ‘Phase Change Material Capsules for Thermal Storage Purposes inPhase Change Material Capsules for Thermal Storage Purposes in Housing’.

…y en la forma de construir…y en la forma de construir

CAMBIOS


CAMBIOS

investigaciÓn en arquitectura -...

Documents