Profesores: Juan Luis Ramírez + Alfredo Patricio IturriagaAlumnos: Juan Antonio Gianelli + Paulina Pizarro

Taller Integrado de Construcción e Instalaciones IIEl aire, el viento y la Arquitectura

Diseño del DispositivoProceso y evolución

El aire es el resultado de la mezcla de gases que componen la atmósfera terrestre y que gracias a la fuerza de gravedad se encuentran sujetos al planeta tierra.

Nitrógeno (78%), Oxígeno (21%), Vapor de agua (varía entre 0 a 7%), Ozono, dióxido de carbono, hidrógeno y gases nobles como pueden ser el criptón o el argón (1%) Dependiendo de la altitud, temperatura y composición del aire, la atmósfera terrestre está dividida en cuatro capas:Troposfera – Estratosfera – Mesosfera – Termosfera

Cuanto más alto nos encontremos menor peso o presión tendrá el aire que respiramos, y por ende es más caliente y menos respirable. El aire que se encuentra en la troposfera es el que interviene directamente en el proceso de respiración.

Ciclo de movimiento del aire:

El aire frío pesa más y desciendemientras que el aire caliente pesa menos , por lo tanto asciende.

Fuente de la Información: http://www.definicionabc.com/general/aire.php

Aire: Definición del Elemento

Las características geográficas y topográficas propias de cada lugar son el factor a considerar en cuanto a los vientos predominantes.

Mayor densidad / Menor temperaturaMenor densidad / Mayor temperatura

El viento se produce cuando una masa de aire se vuelve menos densa, al aumentar su temperatura, asciende y entonces, otra masa de aire más densa y fría se mueve para ocupar el espacio que la primera ha dejado.

Dependiendo de la ubicación de un elemento vertical se puede generar un contraste en la temperatura de ambas caras del elemento.

Mientras una cara recibe la radiación, en el lado contrario se genera un ángulo de sombra a menor temperatura.

Mediante estrategias pasivas se pueden generar condiciones de confort al interior de la vivienda, al incorporar fenómenos externos de radiación y ventilación, entre otros.

• Iluminación natural: Se logra iluminar el interior y se protege la sobre exposición.• Ventilación y renovación de aire interior, controlando las infiltraciones no deseadas.• Calefacción de los espacios, mediante elementos que absorben y acumulan la energía.

Consideraciones:

• La iluminación y la radiación varían de acuerdo al punto cardinal. Según nuestra geografía es en el norte donde se produce el mayor asoleamiento y temperatura, mientras que en el sur ocurre todo lo contrario.

• Para ventilar es necesario conocer la dirección de los vientos predominantes, para así captarlo e introducirlo al interior de la vivienda.

• El contexto geográfico, en cuanto a la morfología del lugar y la presencia de barreras naturales o artificiales puede modificar el actuar de estas energías.

Estrategias pasivas

Mediante ventilación cruzada, con una abertura menor en relación a la salida y mediante la generación de un elemento exterior se canaliza y distribuye de mejor manera el aire al interior.

A nivel de suelo se puede agregar agua y vegetación para enfriar el viento o un material sólido que absorba la radiación y la libere constantemente para calentarlo.

La techumbre capta y almacena el calor calefaccionando en invierno, mientras que al generar aberturas en verano se refrigera el interior mediante el traspaso energético de los materiales.

Ideas Iniciales

El viento captado debe dirigirse utilizando aberturas de diferentes dimensiones, aprovechando la temperatura para generar el movimiento.

Para esto se pretende generar una doble fachada que se conecta en un vacío interior con la techumbre, captando el calor mediante superficies transparentes e introduciendo la ventilación predominante mediante sectores permeables, los que permiten la liberación la misma de ser necesario.

Se genera así una termocirculación que mediante su control, se puede calefaccionar o refrigerar.

•

Aproximación y primera propuesta

Elementos verticales:

Se genera un doble muro con una doble fachada, la zona inferior es permeable y capta el viento, mientras que la zona superior capta la radiación a través de un vidrio y un muro almacenador que distribuye la energía al interior.

Elementos Horizontales:

Una superficie con agua al nivel del suelo refrigera el viento captado, mientras que otra superficie irradia el calor captado para aumentar la temperatura. A nivel del techo se sigue utilizando vidrio para que se siga captando y distribuyendo el calor obtenido.

Mediante la continuidad de los elementos se genera un circuito constante que permite una ventilación que complementa el dispositivo.

Conceptos y desarrollo

Propuesta Final: Maqueta de Estudio

Captación Transferencia

Se agrega una pendiente 10º mayor a la latitud del lugar para asegurar la captación.

El uso de diferentes pieles permite la transferencia de energía al interior.

Acumulación Permeabilidad

El elemento acumulador posee una rugosidad y un color para captar una mayor radiación.

Al interior se permeabiliza la superficie para regular el traspaso de energía acumulada, permitiendo el control.

El funcionamiento del dispositivo (inercia de los materiales, transparencia, superficies permeables y

diversas pieles) esta pensado para que sus dos partes, las que trabajan captando radiación y viento, trabajen complementándose y mejorando así la termocirculación y la transferencia.

Comportamiento

Ubicación: La Serena, IV región de Coquimbo, Chile29º 54’ Latitud Sur71º 20’ Longitud Oeste

Ubicación y datos climatológicos

Insolación total horizontal 3628 Kcal m2 día

Promedio verano/primavera 611,45

Promedio otoño/invierno 311,50

Mes mas desfavorable (junio) 252,50

Ciudad Frecuencia % Dirección Velocidad m/S Frecuencia % Dirección Velocidad m/S

La Serena 48,5 Oeste 4,42 30 Oeste 3,83

Viento Primavera / Verano Otoño / Invierno

Vientos predominantes según norma Chilena: Noroeste

Asoleamiento Verano Invierno

Cantidad de horas de sol 13,9 10

Ángulo de altitud máxima 85º 36º

Energía incidente horizontal 726 kcal m2 día 262 kcal m2 día

Concreto color oscuro vibradoEspesor: 20 cms.

Escotilla de liberación del aire

Placa perforada de acero inoxidableEspesor: 1 cm.

Vidrio termo panel incoloro

Pintura negra opaca

Ducto de ventilación. Diámetro: 10 cms.

Placa de madera perforadaEspesor: ½”

Vegetación flotante

H20 (Agua)

Viento

Ventilación Cruzada

+tº

-tº

Calor

Disipador de calor

Acumulación

Disipador