[2010] ASOLEAMIENTO CONTENIDO 1. Introducción al tema 2. Nociones fundamentales ‐ Recorrido aparente del sol ‐ Coordenadas solares ‐ Hora solar ‐ Hora legal 3. Radiación solar Radiación directa, difusa y global. Cielo claro y cielo medio Efectos de la radiación solar 3.1. Radiación solar recibida por planos verticales y plano horizontal: valores diarios y horarios. 3.2. Radiación recibida por los planos verticales y plano horizontal: valores instantáneos 4. Métodos de estudios de asoleamiento 4.1. Métodos instrumentales 4.2. Método computacional: software HELIODON 4.3. Método gráfico: 4.3.1. Proyección estereográfica para estudio de asoleamiento ‐ Asoleamiento de un plano vertical ‐ Sin obstrucción ‐ Asoleamiento de planos de referencia ‐ Con obstrucción de un edificio ‐ Con alero recto ‐ Con alero cuyo borde no es paralelo al plano de fachada ‐ Asoleamiento de un plano horizontal ‐ Asoleamiento de un plano inclinado ‐ Asoleamiento de un espacio exterior ‐ plano horizontal 4.3.2. Método gráfico para estudio de Sombras ‐ Trazado de sombras ‐ Sombra arrojada por un edificio Determinación de la distancia entre un edificio y un punto para evitar el sombreamiento en ese punto. ‐ Por trazado de sombras ‐ Por proyección estereográfica desde el punto P Representación de proyección de sombras con intersección de planos verticales 5. Pautas de asoleamiento _ Evaluación 6. Estudio de casos reales ‐ Caso 1 Conjunto Habitacional Cuareim ‐ Caso 2 Edificio de apartamentos 3 niveles. 7. Bibliografía Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO 1. Introducción al tema La necesidad de conocer cuándo un espacio exterior, una fachada, un local, recibe o no recibe sol se relaciona directamente con la existencia de un período frío y un período caluroso en el país; hay necesidad de protegerse de la radiación solar en verano, produciendo sombras y es beneficiosa aprovecharla en invierno, logrando el asoleamiento de los espacios interiores y exteriores. ¿Qué es asoleamiento? Estudio que nos permite determinar en qué períodos del año y en qué momentos un espacio urbano o los distintos planos de un edificio reciben radiación solar directa. ¿Por qué y para qué se realiza un estudio de asoleamiento? Es necesario conocer en qué momentos, durante cuánto tiempo y qué cantidad de energía reciben los planos para evaluar el desempeño de los espacios y así poder diseñarlos de acuerdo a los parámetros de confort y al uso racional de la energía. Los trazados permiten no sólo verificar situaciones, sino dimensionar o ajustar el diseño por lo que este estudio es una herramienta importante en la etapa de anteproyecto. También es una herramienta que nos permite mejorar la calidad de los espacios ya construidos, de tal manera que podamos controlar la energía cuando no sea necesaria y aprovecharla cuando sea beneficiosa. 2. Nociones fundamentales 2.1. Recorrido aparente del sol Aunque todos sabemos que la Tierra gira sobre su eje y además describe una órbita alrededor del sol, consideramos que estamos en un lugar fijo y que es el sol el que se mueve. Al recorrido aparente del sol en la bóveda celeste, se le da el nombre de trayectoria solar; el sol tiene un paso diario o trayectoria que realiza cada día, pero que no es igual todos los días, sino que varía a lo largo del año. Cada latitud de la Tierra tiene un grupo de trayectorias solares a lo largo del año que la caracterizan. La existencia de las estaciones se debe a que el eje de rotación de la tierra no es siempre perpendicular al plano de su trayectoria de traslación con respecto al sol, sino que forma un ángulo variable dependiendo del momento del año en que nos encontremos. Figura 1. Trayectoria de la Tierra alrededor del Sol. Hay sólo dos días del año en los que el eje de rotación es perpendicular al plano de traslación: el equinoccio de primavera (21 de septiembre) y el equinoccio de otoño (22 de marzo), el día dura exactamente lo mismo que la Facultad de Arquitectura ‐ UR 2 por ejemplo el del 22 de junio nos indica que los días van a ser cada vez más largos y el sol alcanza cada vez mayor altura al mediodía. momentos en que una protección solar detiene los rayos del sol. La altura máxima del sol en un día determinado se produce a la hora solar 12. 2. Sintetizando: la trayectoria aparente del Sol. Coordenadas solares La ubicación de un astro. Una representación corriente de las trayectorias para una latitud φ del hemisferio Sur y para un observador es como se indica en Fig. Cuando el sol está más alejado del plano del ecuador se llama solsticio. Así. por ejemplo: separación de edificios para evitar sombras arrojadas de uno sobre otros. el de invierno 21 o 22 de junio que corresponde al día más corto y el de verano 21 o 22 de diciembre que corresponde al día más largo del año. dimensionado y ubicación de ventanas que permitan la entrada de la radiación solar. La localidad queda determinada según su latitud. tomando en cuenta si es invierno o verano se puede evaluar si el asoleamiento es deseable o no. etc. Recorridos aparentes del Sol para tres fechas características. Los trazados permiten no sólo verificar situaciones. sino dimensionar o ajustar el diseño. 2. altura del Sol (H). El acimut Z es el ángulo formado por dicha proyección sobre el plano horizontal y la dirección N‐S. creando las diferentes zonas y estaciones climáticas. momento en que el Sol cruza el meridiano del Figura 3. En consecuencia. En los solsticios es cuando se produce el cambio de duración del día. el sol calienta en forma desigual el planeta Tierra según las latitudes y las épocas del año. depende de la latitud φ del lugar (Norte o Sur) y el día. El conocimiento del recorrido aparente del sol ha dado origen a métodos que permiten estudiar el asoleamiento de espacios y/o sus planos. se mide a partir del N. La altura H es el ángulo formado por la recta que une el sol con el punto P y su proyección sobre el plano horizontal. el 22 de diciembre comienzan los días a acortarse hasta el 22 de junio. En cambio. momentos del año en que un espacio interior o exterior recibe sol. etc. fecha e instante del día. Figura 2. positivo hacia el Este y negativo hacia el Oeste. Facultad de Arquitectura ‐ UR 3 . se pueden hallar sombras arrojadas por edificios. dimensionado de protecciones solares.2.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO noche y el sol sale exactamente por el este y se pone por el oeste. Para el estudio de la influencia del asoleamiento es necesario determinar con suficiente precisión la posición del sol en la bóveda celeste para cualquier localidad. en este caso el sol. que es el plano que corta el eje polo norte ‐ polo sur y es paralelo al ecuador. se determina por las coordenadas solares que son la altura y acimut. penetración del sol en locales. Representación del acimut (Z) y de la lugar. en su interior tienen lugar procesos complejos mediante los cuales se produce energía. en el caso de Uruguay el meridiano de referencia es uno solo y por lo tanto todo el territorio tiene la misma hora legal. Además si se tomara el pasaje del sol por el meridiano del lugar como base del huso horario. Como toda radiación se caracteriza por la energía que transporta y por las longitudes de onda que comprenden. las localidades con diferentes longitudes (o meridianos) dentro de un mismo país tendrán distinta hora. Esta energía puede estimarse en el límite de la atmósfera. Facultad de Arquitectura ‐ UR 4 . desde el 23 de setiembre al 21 de marzo. debe introducirse la ecuación conocida como ecuación del tiempo. definiéndose como la “constante solar”: energía recibida por una superficie perpendicular a los rayos. sale entre el E y el acimut Z = 119º. Desde el 21 de marzo al 23 de setiembre el sol sale entre el E y el acimut Z = 61º según el día. no está en su punto más alto. de área unidad.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO En particular. o viceversa. en la unidad de tiempo. suponiendo que una trayectoria de 360º se cumple en 24 horas y a cada hora corresponden 15º. Ejemplo: Para Salto hallar la hora solar para el Figura 4.3. graficada para Uruguay en la Figura 4. ésta se transfiere a la superficie y se irradia el espacio en forma de ondas electromagnéticas. Ver figura: Espectro solar. Hora solar ‐ Hora legal El pasaje del sol por el meridiano del lugar corresponde a lo que se llama hora solar 12. el valor de E’’ depende de la longitud del lugar. La hora solar se determina por el ángulo horario del astro. pueden así representarse por un espectro en que se grafica para cada longitud de onda λ la energía correspondiente E. 3. Para pasar de hora solar a hora legal. Hora solar = Hora legal ‐ (E’ + E’’) El valor de E’ depende de la fecha para la cual se hace la corrección. a la hora legal 12h 0min : para el 15 de octubre E’ = 17min longitud de Salto 58º E’’ = 20min Hora solar = hora legal ‐ (E’ + E’’) = 12h 0min ‐ (0h17min + 0h20min) = 11h 23min La hora legal 12h 0min corresponde a la hora solar 11h 23min. O sea que a la hora legal 12 el sol todavía no pasó por el meridiano del lugar. Gráfica para determinar E’ y E’’ día 15 de octubre. según el día. 2. Radiación Solar El sol es una esfera de materiales gaseosos a temperatura muy alta (aproximadamente 5700 K). La puesta es simétrica respecto a la dirección Norte. mientras que países como por ejemplo Estados Unidos tienen más de uno. Para la conversión de hora solar a hora legal (o viceversa) es necesario conocer el meridiano que el país adoptó como referencia. cuando la distancia tierra‐sol tiene su valor medio (esta distancia sufre variaciones del orden de ±3%). Pero el pasaje del sol por el meridiano no se corresponde generalmente con la hora legal. para una latitud φ = 34º 50’ S se tiene: Se observa que el sol sale por el E y se oculta por el O solamente en los equinoccios. la difusión de la radiación visible crea la sensación de la bóveda celeste o cielo. el mayor espesor de la atmósfera a atravesar produce una reducción importante en el valor de la radiación directa. mientras que a la salida y puesta del sol la capa de atmósfera atravesada es mayor y hay más partículas grandes que absorben la radiación correspondiente a los azules. agua y anhídrido carbónico. Esta repartición depende de la altura del sol. por ejemplo: para una altura de sol H=30º se tendrá aproximadamente un 3% de radiación ultravioleta. Este proceso da origen a lo q se conoce como radiación difusa (Idif) en contraposición a la radiación que no sufre este proceso y llega directamente: radiación directa (Idir). Absorción: por ozono. vapor de agua y polvo. difusa y global. En los momentos próximos a la salida y puesta del sol. haciendo que predominen los tonos rojizos. la radiación directa sólo se recibe cuando desde el punto se “ve” el sol. El ozono absorbe fundamentalmente la radiación ultravioleta. La suma de ambos valores es la radiación global (Ig): Ig= Idif + Idir 2. es decir. un 44% de radiación lumínica y un 53% de radiación infrarroja. al variar el espesor de la capa a atravesar.29 µm.78 µm Energía 2 KW/m Aproximadamente el 7% de la energía se concentra en los ultravioletas. es decir. donde se producen en especial dos fenómenos: 1. cortándola casi totalmente para λ < 0. La radiación difusa depende de la nubosidad y de las impurezas que contiene la atmósfera de un lugar y es la que hace que a un observador llegue radiación desde todas las direcciones. el 47% en los visibles y el 46% en los infrarrojos. Radiación directa. en los últimos años la aparición del “agujero de ozono” ha provocado graves problemas al reducirse este filtro que aminora los efectos nocivos de esta radiación. cuando hay asoleamiento en el punto. la que es captada por el ojo. En la figura se puede observar la radiación que llega a la Tierra (Espectro solar).78 µm ‐ La infrarroja: λ > 0. Dentro de la radiación visible. Facultad de Arquitectura ‐ UR 5 . se diferencian bandas que corresponden a los colores desde el violeta hasta el rojo. Esta es la diferencia de lo que ocurre en el espacio fuera de la atmósfera en que sólo se percibe la radiación directa.39 < λ < 0. En especial. Longitud de onda µm La radiación extraterrestre (fuera de la atmósfera) sufre variaciones al atravesar la atmósfera.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO El valor más aceptado es 1353 W/m2. El vapor de agua absorbe fundamentalmente radiación infrarroja. el color azul se debe a la mayor difusión de las menores longitudes de onda. El espectro se divide en tres regiones principales: ‐ La ultravioleta: λ < 0. Mientras que la radiación difusa se recibe en cualquier punto durante el día. La atmósfera produce una reducción en el valor de la radiación global recibida.39 µm ‐ La visible: 0. Difusión: por moléculas de aire. 1. es parcialmente absorbida al incidir en una superficie. el estado del cielo (nubosidad y transparencia atmosférica) . Efectos sicológicos: Son considerados cada vez más importantes. las orientaciones simétricas respecto a la línea N‐S reciben igual cantidad de radiación. SE‐SO. cualquiera sea su longitud de onda. En todos los casos se da el valor máximo y el valor medio Ig (W/m2) de densidad de flujo recibido y el total diario Qg (W/m2) de energía recibida. Ahora corresponde ver cuánta es esta radiación a fin de valorar su efecto térmico. bibliotecas. Efectos de la radiación solar Efectos térmicos: Toda radiación. por lo cual se produce la elevación de su temperatura. Esta radiación al ser reflejada por los objetos y llegar al ojo se hace visible. este proceso hace que el cuerpo aumente la cantidad de calor que contiene. o sea. la penetración del sol debe ser controlada en temas tales como museos. la orientación del plano . exposición de textiles. la incidencia de radiación directa (la radiación difusa llega siempre). 21 de marzo y 23 de setiembre y 22 de junio. La primera tabla da valores para cielo claro y latitud 34º50’ para planos verticales (N.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO Cielo claro y cielo medio Se define como “cielo claro” a un cielo con sol y sin nubes y como “cielo medio” a un cielo con sol y con la nubosidad media que corresponde al lugar que se estudie. NE. La segunda tabla da para el cielo medio de Montevideo los totales diarios Qg (Wh/m2) de energía recibida por los planos verticales y plano horizontal. el ángulo de incidencia de la radiación. S) y para el plano horizontal los días 22 de diciembre. que depende del día y de la hora . Radiación solar recibida por planos verticales y plano horizontal: valores diarios y horarios. La cantidad de calor que llega a una superficie depende de: . los valores de radiación global son mayores que para un cielo medio. de origen complejo. página 19. se determina cuándo un punto interior o exterior recibe sol. Facultad de Arquitectura ‐ UR 6 . mediante distintos métodos. 3. E‐O. Según el movimiento aparente del sol. En el repartido de tablas AT 01. Efectos lumínicos: Como ya se ha mencionado la radiación solar comprende las longitudes de onda correspondientes a la radiación lumínica. La radiación ultravioleta es también necesaria para la fijación del calcio en el organismo. En el tema asoleamiento. ésta aumenta con la cantidad de nubes hasta un punto donde empieza a descender a medida que el cielo se vuelve plomizo. etc. en este caso los valores correspondientes al 21 de marzo y al 23 de setiembre son diferentes debido a la diferencia de nubosidad. la altura del sol. Efectos biológicos: Se dio mucha importancia hace años al efecto bactericida de la radiación ultravioleta. Efectos decolorantes: son producidos por la radiación ultravioleta y parte de la lumínica. NO. actualmente a ese efecto se le asigna menos importancia y adelantos tecnológicos permiten sustituirlo. Para un cielo claro. El cuerpo absorbe radiación según la absortancia α de la superficie. Los cielos claros emiten poca radiación difusa. la llegada de la luz solar a espacios abiertos o cerrados produce una sensación estimulante. La radiación es directamente proporcional al coseno del ángulo de incidencia. se dan valores de radiación recibida por distintos planos. donde cuenta la cualidad de variabilidad y color de la luz solar. La tercera gráfica da los valores para el 22 de junio. Asimismo se puede aplicar lo mismo para el plano horizontal con la gráfica correspondiente. Esto se explica por el ángulo de incidencia y la ley del coseno. aunque reciben igual cantidad de radiación que las orientaciones E. El aire tiene mayor temperatura en horas de la tarde.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO La tercera tabla da los mismos valores que la primera pero para la latitud 31º 30’ Las gráficas del repartido AT 01. que es la que recibe el máximo de radiación solar en invierno y el mínimo en verano. La primera en base a los valores diarios Qg (Wh/m2) de energía recibida por los planos verticales y por el plano horizontal a lo largo del año. así como la hora en que se produce la intensidad máxima para cada orientación. en condiciones de cielo claro. La segunda gráfica da valores de densidad de flujo Ig (W/m2) para distintos planos y distintas horas el 22 de diciembre. lo cual también se explica por el ángulo de incidencia y la ley del coseno. el problema que presenta el plano horizontal con los altos valores de radiación recibida en el verano. Aparecen nuevamente los altos valores de radiación recibida por el plano horizontal y los valores bajos correspondientes al plano N. página 18. presentan mayor problema térmico. Los planos E y O presentan también este problema pero con valores menores. La orientación S no recibe radiación directa ese día. ‐ El problema de las orientaciones S (del SE al SO) que no reciben radiación directa durante el invierno pero sí en el verano. por lo cual las orientaciones O. También se observan las ventajas del plano N y el problema de las orientaciones cercanas al S. Radiación recibida por los planos verticales y plano horizontal: valores instantáneos Los diagramas del repartido de tablas permiten determinar la radiación directa y difusa recibida por planos verticales con cualquier orientación y en un instante cualquiera. Se muestran los planos que reciben sol de mañana (orientaciones al E) y los planos que reciben sol en la tarde (orientaciones al O).2. Facultad de Arquitectura ‐ UR 7 . Se observa: ‐ el excelente comportamiento de la orientación N. representan los comportamientos de los distintos planos para la latitud Φ= 34º 50’. ‐ 3. • Métodos gráficos: diagramas solares en proyección estereográfica y trazado de sombras • Métodos computacionales – software. Globoscopio. la radiación recibida se lee en las líneas sobre las que cae el punto P.1. Métodos de estudio de asoleamiento Los métodos de estudio de asoleamiento se pueden dividir en gráficos. Superposición del diagrama a la foto obtenida en el globoscopio Facultad de Arquitectura ‐ UR 8 . Métodos instrumentales La mayoría de ellos se usan para trabajar en modelos a escala (maquetas) y poseen la ventaja de que el Arquitecto puede en ese mismo momento modificar la disposición de los volúmenes y observar los resultados. Si el punto no recibe radiación directa quedará fuera del semicírculo. Acá veremos: • Métodos instrumentales: Heliodón. Dentro de los instrumentos que reproducen los movimientos del Sol se encuentran: Figura 5. Globoscopio Figura 7. si el punto pertenece a un plano vertical se indica también la orientación de éste.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO El modo de usarlas es el siguiente: En la proyección estereográfica correspondiente a la latitud en que se trabaja se marca el punto correspondiente a la fecha y hora deseadas. Heliodón Figura 6. Análogamente se halla la radiación difusa o la radiación en el plano horizontal. 4. La línea AB se lleva a coincidir con el diámetro del semicírculo correspondiente a radiación directa sobre planos verticales. Simulador Solar. 4. Reloj de sol. Dentro de cada clasificación existen numerosos métodos. instrumentales y computacionales. Reloj solar 4. El reloj fue construido para la latitud φ = 34º50’ S. El ejemplo de la figura 7 es lo que se obtiene de este instrumento. En el curso de Acondicionamiento Térmico se está trabajando con el software HELIODON. Figura 9. con movimientos sobre ejes que permiten ajustar la latitud. Facultad de Arquitectura ‐ UR 9 .Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO El Heliodón que consiste en una tabla donde se apoya el modelo. reproduciéndose así las condiciones de asoleamiento para ese momento. el día y la hora. a modo de espejo (figura 6). si se gira sobre el lado Sur un ángulo ω. indica la hora y el día mediante la sombra producida por la cabeza del alfiler. Masset. moviéndose ambos hasta que la sombra de la cabeza del alfiler caiga sobre una fecha y una hora determinadas. Se utiliza conjuntamente con una maqueta y permite reproducir las sombras que se producirán en cualquier momento del año. permite superponer el diagrama de radiación solar directa para la evaluación completa del estudio. El Simulador Solar de la Facultad de la Arquitectura se encuentra ubicado en el DECCA siendo accesible a todos los estudiantes de la facultad. se le deben superponer las proyecciones estereográficas para poder leer el asoleamiento.2. El Globoscopio se usa para una situación real (en el espacio a estudiar). exponiendo el conjunto al sol o a una lámpara de rayos paralelos. Se optó por este programa por las siguientes razones: es gratuito. Beckers y L. Permite el estudio del asoleamiento de un edificio o un área urbana por medio de modelos o maquetas. Está disponible para su descarga a través de un link en la página web del curso. La lámpara que simula el Sol está colocada a una cierta distancia y permanece fija (figura 5). colocado sobre un plano horizontal y orientado según el norte. Se obtiene así una proyección estereográfica de los volúmenes que rodean al punto. trabaja en base a la proyección estereográfica que se desarrolla en el curso (ver 4. Está basado en una cámara fotográfica que recoge la imagen reflejada del entorno en un paraboloide muy pulido. programa de diseño solar interactivo ideado por B. Simulador solar El reloj de sol (página 23 del Repartido AT01/2001) fue diseñado por el arquitecto Pleijel. la hora y día indicados corresponderán a la latitud φ’ = 34º50’ –ω. Reloj solar girado para otra latitud Existen diversos software que permiten visualizar la incidencia de la radiación solar directa en cualquier edificio o espacio urbano. permite visualizar en paralelo el asoleamiento y el comportamiento de las sombras. analizar la influencia de las obstrucciones (otros edificios o cualquier elemento opacos artificial o natural) sobre el caso en estudio y el impacto de nuestro proyecto sobre el entorno. Método computacional: software Figura 10.3). debe cuidarse que esta cabeza quede exactamente en la intersección de las rectas N ‐ S y E ‐O. El Simulador Solar es un instrumento capaz de simular la trayectoria del sol en distintos momentos del año (solsticios y equinoccios) a distintas horas y en distintas latitudes. El norte del reloj y el de la maqueta deben coincidir. Figura 8. Coincidiendo la hora 12 con el norte.3. Es la representación del recorrido aparente del sol proyectado en planta. (Ver Trazado de sombras) Los diagramas varían según la latitud para la cual fueron trazados (ver repartido AT01). 5.3. 4. Método gráfico 4. que se ve desde un punto P. Para entender cómo se interpretan estas proyecciones aparentes del sol. 3) Para poder conocer la cantidad de energía recibida debemos superponer los gráficos de radiación solar correspondientes. Rivero. R. Proyección estereográfica Este método gráfico consiste en representar la porción de bóveda celeste. que corresponden a radios. Para facilitar la realización de la proyección estereográfica del cielo visto desde un punto se da una gráfica auxiliar (anexo) en la que se representan las aristas horizontales de una obstrucción vistas bajo distintos ángulos (de 0 a 90º. siendo 0º la circunferencia exterior) que corresponden a arcos de circunferencia. (cuyos fundamentos están desarrollados en la publicación Asoleamiento en Arquitectura del arq. 2) Superponer el mismo con el diagrama solar correspondiente a la latitud en la cual está ubicado el proyecto o espacio a estudiar. Facultad de Arquitectura ‐ UR 10 . cuyas representaciones se dan en un sistema especial de proyección. para poder determinar así los momentos en que dicho punto recibe sol. con sus obstrucciones.1. 1) Representar el plano o espacio a estudiar en el gráfico auxiliar. La graduación en el círculo marca el azimut. Leer las horas y días en que recibe radiación solar directa. visto desde un punto infinito. El círculo exterior representa el plano horizontal 2. el resto de los arcos representa dos fechas debido al movimiento que hace el sol.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO 4. se describen a continuación las principales características: 1. llamado proyección estereográfica. La regla vertical sirve para determinar la altura del sol. Para realizar un estudio de asoleamiento determinado se necesita conocer las trayectorias aparentes del sol. 4) Con los tres datos obtenidos estamos en condiciones de poder evaluar el plano o el espacio. 3. A excepción de los solsticios. 1989). Los arcos “verticales” representan las horas del día. Los arcos “horizontales” representan las fechas. la circunferencia exterior tiene divisiones cada 2º de modo de facilitar el trazado de las aristas verticales. figuras 14 y 15. 4) Identificar el cielo visto. Representación en diagrama auxiliar: 1) Generar un eje de coordenadas (eje de referencia) en el plano a estudiar (a‐b y c‐d). No es necesario orientar el diagrama por tratarse de círculos concéntricos. Superposición del diagrama auxiliar con el diagrama de recorridos del sol Facultad de Arquitectura ‐ UR 11 . cualquier punto perteneciente al plano va a tener el mismo asoleamiento. Etapa 3 Para poder cuantificar la energía recibida por la ventana debemos superponer el diagrama anterior (figura 13) con los diagramas donde se representa la densidad de flujo de radiación solar para planos verticales: 1) Superponer con el diagrama de radiación directa y tomar lectura de la energía recibida (W/m2). Con esto se determina el asoleamiento del plano de la ventana. Leemos. que de 9hs 30 min a 11hs 30min durante los meses del período frío este plano recibe el mayor aporte de energía: 640 W/m2 (densidad de flujo de radiación directa). haciendo coincidir la dirección del norte con el norte del diagrama solar. La superposición se realiza haciendo coincidir la línea de la fachada con la línea horizontal del gráfico. por lo tanto nos interesa el estudio de dicha mitad. en este caso. 3) Trasladar el norte al diagrama con la misma posición y dirección con respecto al eje de coordenadas de la planta. El plano se enfrenta solamente a la mitad de la bóveda celeste. La expresión del plano es una traza que coincide con uno de los ejes de referencia.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO Asoleamiento de un plano vertical sin obstrucción Etapa 1 Según el ejemplo de la figura 11 la ventana a estudiar no presenta ninguna obstrucción por lo que el asoleamiento de la ventana será el del plano vertical que contiene a la misma. rayando la parte del diagrama que no recibe radiación directa. Se lee que durante los meses del período frío en las mismas horas este plano recibe 40 W/m2 (densidad de flujo de radiación difusa). haciéndolo corresponder con los ejes del diagrama. Representación de la fachada en el diagrama auxiliar Figura 13. Edificio A a PLANTA CORTE Figura 12. La lectura de la cantidad de energía recibida corresponde al plano en estudio. Etapa 2 Superponer el diagrama auxiliar con la proyección estereográfica de los recorridos aparentes del Sol para la latitud correspondiente (φ 34º 50’). 2) Superponer con el diagrama de radiación difusa y tomar lectura del aporte de energía recibida (W/m2). 2) Trasladar el eje generado (eje de referencia) al diagrama auxiliar. 3) Realizar la suma de ambos resultados para obtener la radiación solar global. NOTA IMPORTANTE En el Capítulo 5 (Pautas de Asoleamiento_Evaluación) se sintetiza el proceso de estudio de asoleamiento y se desarrolla en profundidad los criterios que debe manejar para realizar la evaluación. lo cual es muy beneficioso porque necesitamos captar la energía para elevar la temperatura interior de los ambientes. en los diagramas se incorporaron los valores de radiación solar directa (densidad de flujo) para cada orientación. extendiéndose la cantidad de horas hacia el período frío. En el período frío recibe la máxima cantidad de radiación solar global (640 W/m2).Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO Etapa 4 Realizar la evaluación. Se muestran los momentos en que cada plano recibe radiación solar directa. En el período caluroso recibe radiación directa que aunque no sean los valores máximos la ganancia de calor influye negativamente. del diagrama de asoleamiento se observa que es un plano que recibe radiación directa desde la salida del sol hasta las primeras horas de la tarde en el período caluroso. Plano norte Plano este Plano oeste Plano Sur Plano horizontal Figura 16b Facultad de Arquitectura ‐ UR 12 . Asoleamiento de los planos de referencia Los siguientes diagramas muestran el asoleamiento para los planos netos (planos de referencia). Plano norte Plano este Plano oeste Plano Sur Plano horizontal Figura 16a A continuación. Es a partir de estos diagramas que se procede a realizar la evaluación de asoleamiento de cada plano. Figura 14. Es necesario el diseño de una protección solar adecuada. Para este caso. se toma el eje horizontal c‐d y se mide el ángulo “A” hacia arriba y el ángulo “B” hacia abajo del eje.5 A = 32° B = 41° 2 3 PLANTA c C = 44° 3. Etapa 3 (figura 19b) Superponer el diagrama obtenido en etapa 2 con los gráficos de radiación solar (directa y difusa) para planos verticales para visualizar y cuantificar la energía recibida por el plano según el punto de referencia. La obstrucción se representa por rectas horizontales y verticales y sus coordenadas están dadas por los ángulos que abren respecto a P. ambos en los cuadrantes de la derecha. Si el dibujo está a escala las verticales se pueden trasladar (paralelas) directamente al gráfico auxiliar. se traza la proyección estereográfica (figura 18) del cielo visto desde el punto P ubicado en el punto medio de la ventana.5 / 4 = 41º = B Arc tg C = 3. En este caso. Los ángulos se miden hacia arriba o abajo y hacia derecha o izquierda del eje que se toma como referencia.9 / 4 = 44º = C Etapa 2 (figura 19a) Superponer la gráfica auxiliar con la proyección estereográfica de las recorridos aparentes del Sol. Trasladarlos a la gráfica auxiliar (manteniendo los ejes de referencia) siendo el punto P su centro. haciendo coincidir el norte de cada diagrama. Representar el Norte según está indicado en la planta.5 3. Siendo 0º el círculo exterior. Arc tg A = se cuenta el ángulo de 44º a partir de éste. Etapa 4 Con ambos resultados se procede a la evaluación del espacio. En todos los casos que exista algún tipo de obstrucción es necesario tomar un punto de referencia para realizar los trazados. En el ejemplo.9 P CORTE C 4 Facultad de Arquitectura ‐ UR 13 . N 30° Edificio A a Edificio B 1 P A B b 2. Etapa 1 (figura 18) 1) Generar un eje de coordenadas en el plano a estudiar (a‐b y c‐d) siendo P el corte de los mismos. las verticales 1 y 2 se ven bajo los ángulos A y B respectivamente y la horizontal 3 bajo el ángulo C.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO Ubicación: Montevideo Plano vertical con obstrucción de un edificio Con los datos de la figura 17.5 / 4 = 32º = A Arc tg B = 3. 2. La línea horizontal (3) queda determinada por el ángulo “C” y representada por el arco de 44°. Los cuadrantes de la izquierda por ser un plano vertical son cielo no visto. Con esto determinamos el asoleamiento del punto P de la ventana con la obstrucción del edificio B. Ver Pautas de Asoleamiento_Evaluación. Figura 22. ubicado en el punto medio de la ventana.50 / 1. Facultad de Arquitectura ‐ UR 14 .15 / 2. Superposición del diagrama auxiliar con el diagrama de recorridos del sol y los diagramas de flujo de energía. Para determinar los límites del alero se puede realizar de dos formas: 1) Se calculan los ángulos A y B (que representan a la vertical que pasa por cada vértice del alero). Etapa 1 Se traslada el punto P al diagrama auxiliar.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO Ubicación Montevideo 1. El corte de este arco con cada vertical (A o B) determina el borde lateral representado por un arco que pasa por ese punto de intersección.15 = 65º = C 2) Se calculan los ángulos C.5 m P C CORTE D FACHADA E 2. Representación de la fachada en el diagrama auxiliar.15 m N Con alero recto Con los datos de la figura 20. según convenga. Arc tg A = 1. D y E y se trasladan al diagrama auxiliar teniendo en cuenta que estos tres ángulos representan líneas horizontales (arcos). se traza la proyección estereográfica (figura 21) del cielo visto desde el punto P. Etapa 4 Con ambos resultados se procede a la evaluación del espacio. Etapa 2 Superponer el diagrama auxiliar al de los recorridos aparentes del sol para la latitud correspondiente al lugar. la ventana tiene una obstrucción causada por un alero recto.0 = 30º = A = B Arc tg C = 2.0 m r 2.5 m Nota: Cualquier línea puede dibujarse por puntos. y el ángulo C y se trasladan al diagrama. En este caso. Figura 21. 30° A 2. límites del alero. Etapa 3 Superponer el diagrama obtenido en etapa 2 con los gráficos de radiación solar (directa y difusa) para planos verticales y así poder cuantificar la energía recibida por dicho punto.0 m P B PLANTA rp 2. Ver Pautas de Asoleamiento_Evaluación. un punto se define por el corte de una horizontal y una vertical o de dos horizontales. Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO Con alero cuyo borde no es paralelo al plano de fachada. 2) Se determina cual es el cielo visto y no visto para el plano vertical donde se encuentra el punto P. Para hallar el ángulo “C” bajo el cual se ve “r” se recurre al corte auxiliar indicado (figura 23). Girando la gráfica auxiliar de modo que su diámetro sea paralelo a “rp”. 3) Manteniendo el punto P fijo y la dirección del norte superponemos ambos diagramas. La obstrucción queda representada a partir del plano de fachada visto y los límites del alero hallados. P c TRAZADO AUXILIAR A P B rp r N 30° A =30° B = 42° C = 50° PLANTA P CORTE Facultad de Arquitectura ‐ UR 15 . se dibuja el arco correspondiente al ángulo ”C” hallando la zona de ventana cubierta por el alero (figura 24). Etapa 1 Estudiaremos la obstrucción causada por el alero al punto P perteneciente a la abertura (figura 23) Ubicación Montevideo 1) Debido a que el borde “r” del alero no es paralelo a la fachada. se toma una recta auxiliar “rp” paralela a “r” y que pasa por P. completando los laterales del alero. Para determinar los límites laterales del alero se calculan los ángulos “A” y “B” y se trazan los radios de 30° y 42°en el diagrama auxiliar. lo cual indica un diseño adecuado ya que permite el beneficio del calentamiento solar pasivo. con consecuencias favorables ya que no permite que el espacio se sobrecaliente. ya que la circunferencia exterior representa el plano del horizonte o sea 0º (figura 28). 5. Cap. Etapa 3 Superponer el diagrama obtenido en etapa 2 con los gráficos de radiación solar (directa y difusa) para planos verticales y así poder cuantificar la energía recibida por dicho punto. se observa que podría recibir radiación solar directa. haciendo coincidir la dirección del norte con el norte del diagrama solar. con los valores máximos posibles (640 W/m2). es la totalidad del diagrama. En cambio. Figura 28 Facultad de Arquitectura ‐ UR 16 . en el período caluroso. Asoleamiento de un plano horizontal La representación de un plano horizontal sin obstrucciones en el diagrama de proyección estereográfica de los recorridos aparentes del sol. permite el ingreso de la radiación solar directa en el período frío. El alero diseñado. Ver Pautas de Asoleamiento_Evaluación. Con esto determinamos el asoleamiento del punto P perteneciente a la abertura.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO Etapa 2 Superponer el diagrama auxiliar (figura 26) con la proyección estereográfica de los recorridos aparentes del sol para la latitud correspondiente (φ = 34º 50’). Para poder cuantificar la energía incidente en el plano debemos superponer el diagrama donde se representa la densidad de flujo de radiación solar para planos horizontales (no se orienta por tratarse de círculos concéntricos). al ser un período que no requiere ganancias solares (aunque sean valores mínimos) para lograr el confort térmico en los habitantes. todo el día en los dos períodos salvo en las últimas horas del día del período caluroso. Con ambos aspectos analizados se realiza la evaluación del caso: Ver Pautas de Asoleamiento_Evaluación. el alero obstruye la radiación directa hacia las horas del mediodía. Etapa 4 Con ambos resultados se procede a la evaluación del espacio: Por la orientación del plano. en momentos que se requiere. N 30° PLANTA A CORTE Etapa 2 Superponer el diagrama auxiliar (figura 30) con la proyección estereográfica de los recorridos aparentes del sol para la latitud correspondiente (φ 34º 50’). Facultad de Arquitectura ‐ UR 17 . Etapa 1 Trasladar a la gráfica auxiliar el plano inclinado donde queda representado por un arco de ángulo “A”. Ver Pautas de Asoleamiento_Evaluación Cap5. El cielo no visto va desde 0º hasta el ángulo A.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO Asoleamiento de un plano inclinado El ejemplo de la figura 29 representa un techo inclinado que tiene un ángulo de 20º con respecto a un plano horizontal (plano del horizonte). Con esto se determina el asoleamiento del plano. Etapa 3 Superponer el diagrama obtenido en etapa 2 con los gráficos de radiación solar (directa y difusa) para planos horizontales y así poder cuantificar la energía recibida por dicho plano. haciendo coincidir la dirección del norte con el norte del diagrama solar. Por lo tanto al ser el ángulo “A” distinto de cero el cielo visto no es toda la bóveda celeste. Ver Aso Etapa 4 Con ambos resultados se procede a la evaluación del caso. Etapa 1 Proyectar las obstrucciones en el diagrama auxiliar previo la elección de un eje de coordenadas cuya intersección sea el punto P. Ubicar cada edificio en el cuadrante correspondiente.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO Ubicación: Montevideo Asoleamiento de un espacio exterior – Plano horizontal Se realiza este estudio para conocer la situación del espacio exterior respecto a la incidencia del sol en distintos períodos del año y así poder determinar. edificio C en el cuadrante III. Con esto se determina el asoleamiento del punto P (figura 34). C A 30° B 60° P ALZADO B A d N 30° e a b c P f g C PLANTA B 40° P Facultad de Arquitectura ‐ UR 18 . haciendo coincidir la dirección del norte con el norte del diagrama solar. Verticales: f = 26º g = 20º Horizontal: 60º Etapa 2 Superponer el diagrama auxiliar (figura 33) con la proyección estereográfica de los recorridos aparentes del sol para la latitud correspondiente (φ 34º 50’). Para poder realizar dicho estudio se elige punto(s) B representativo(s) del espacio a estudiar. Edificio A Verticales: a = 10º b = 13º c = 48º Horizontal: 30º Edificio B Verticales: d = 30º e = 55º Horizontal: 40º Edificio C En el edificio C se sigue el mismo procedimiento indicado para aleros inclinados con ejes inclinados superpuestos. Trasladar los ángulos con referencia a estos cuadrantes. edificio B en los cuadrantes I‐II. etc. Edificio A se encuentra en el cuadrante I. zonas de reunión. teniendo en cuenta su uso y su escala. por ejemplo la ubicación de zonas de juegos de niños. 5. Ver Pautas de Asoleamiento _Evaluación. Ejemplo de efecto de luz y sombras que puede estudiarse y representarse mediante trazado de sombras. o sobre otro plano. 36 y 37: Galería porticada en Pompeya y Galería en el Centro de Artes visuales de Nuevo México. Fig. Facultad de Arquitectura ‐ UR 19 . Figura 35. N Método gráfico: Trazado de sombras Este trazado responde a la pregunta de qué asoleamiento hay en un local o espacio exterior en una fecha y hora determinada. y el 22 de diciembre. o qué altura máxima podrá tener un edificio para permitir el asoleamiento de un plano dado (horizontal o vertical).Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO Etapa 3 Superponer el diagrama obtenido en etapa 2 con los gráficos de radiación solar (directa y difusa) para planos horizontales y así poder cuantificar la energía recibida en dicho punto. a las horas en que la protección dada por las sombras es mínima. Para ello se debe seleccionar con criterio día(s) y hora(s) en que conviene estudiar el impacto de la sombra arrojada por un volumen. Cap. Etapa 4 Con ambos resultados se procede a la evaluación del espacio. Es corriente cuando se estudia un espacio exterior realizar el trazado de sombras para dos situaciones extremas: el 22 de junio. a diferencia del método ya descripto (Proyección estereográfica) que permite abarcar todos los períodos y las horas en que recibe radiación el espacio a estudiar. día en que el sol está más bajo. a las horas en que se considera que un espacio exterior puede usarse aunque haga frío. También nos permite determinar a qué distancia debo ubicar los edificios para que no se arrojen sombra entre ellos. Sombra arrojada por los edificios en una fecha y hora determinada del período frío. Zona a utilizar por niños Facultad de Arquitectura ‐ UR 20 .Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO Etapas a seguir para realizar un estudio de sombras: 1) Establecer la latitud de la localidad donde está ubicado el proyecto para determinar el diagrama de proyección estereográfica a utilizar. Para hallar el azimut (Z) se traza una recta que une P con M y continua hasta cortar con la circunferencia exterior. ¿Cómo leemos Z? La recta PM forma un ángulo con respecto al norte que corresponde a Z que lo podemos leer con sentido positivo (horario) o negativo (antihorario) con respecto al norte. Otra manera de hacerlo es trasladar la longitud del segmento PM. La recta PM con sentido de M hacia P nos indica el sentido de la sombra. 2) Precisar el día y la(s) hora(s) solar en la que nos interesa realizar el estudio. sombra arrojada más larga). 6) Con los resultados obtenidos estamos en condiciones de evaluar el espacio para ese día y hora(s) determinada(s). En este ejemplo la leemos en sentido horario siendo Z=37º. 5) Trasladar a la planta la dirección y la longitud de los rayos solares hallada en el ítem anterior. Etapa 3 En el diagrama correspondiente a la latitud del lugar se hallan las coordenadas solares Z (acimut) y H (altura) para dicho momento. 3) En el diagrama de proyección estereográfica hallar las coordenadas azimut (Z) y altura del sol (H). en la gráfica se ubica la fecha y hora dadas determinando un punto M. Etapa 2 Nos interesa estudiar la sombra para el día 21 de abril a la hora solar 10. 4) Calcular la longitud de la sombra con el dato de la altura del sol a través de cálculo trigonométrico. con centro en P sobre la escala graduada y proceder de la misma manera. Etapa 1 El ejemplo se encuentra ubicado en la ciudad de Montevideo. Sombra arrojada por un edificio Estudiar si la zona a utilizar por niños recibe el asoleamiento adecuado el 21 de abril entre las 10 y las 13 hora solar. Para hallar la altura (H) del sol se gira el punto M con centro en P hasta encontrar la escala indicada en grados. por ser la situación más comprometida para ese día (menor altura solar. representando las sombras arrojadas sobre el plano considerado. latitud 34º 50’. donde se lee la altura. Así queda determinada la dirección de los rayos del sol en planta y por tanto la dirección de la sombra. siendo la circunferencia exterior 0º. Para ello. Etapa 6 Evaluación. para el 21 de abril a la hora solar 10. Altura edificio = 12 m. Se desea determinar la distancia entre ambos edificios para que el punto P reciba sol entre las 12h30min y las 16h (hora solar). en etapa de anteproyecto se puede decidir correr la zona o bajar la altura del edificio. El edificio I es existente. Por trigonometría se calcula la tangente del ángulo y se despeja así la longitud. Utilizando el procedimiento descrito para el trazado de sombras. Altura del sol = 9º tg 9 = 6/x x = 6 / tg 9 x = 37. Determinación de la distancia entre un edificio y un punto para evitar el sombreamiento en ese punto. La longitud hallada se mide sobre la dirección de la sombra. 42) H = 9º Z = ‐54º Altura edificio = 6 m. Altura del sol = 36º tg 36 = 12/x x = 12 / tg 36 x = 16. momento más comprometido porque la sombra arrojada por el edificio II es la más larga del período considerado debido a que el sol está más bajo.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO Etapa 4 Para determinar la longitud de la sombra se realiza un trazado auxiliar donde se representa la altura del edificio y el ángulo correspondiente a la altura del sol. El estudio se puede realizar por dos métodos distintos: 1) Por trazado de sombra Para este estudio se toma el 21 de junio a la hora solar 16. 21 de junio ‐ hora solar 16 (ver fig. el edificio II se va a construir y su orientación y altura están prefijadas. ese espacio se encuentra en sombra. se calcula la longitud de ésta. sabiendo que la dirección abre un ángulo de 37º positivos con respecto al norte.5 m (longitud de la sombra en planta) Etapa 5 Trasladamos la dirección y la longitud de la sombra a la planta del edificio. Para que reciba radiación solar directa. todos los días del año.9 m (longitud de la sombra en planta) Facultad de Arquitectura ‐ UR 21 . 9 x cos 36º d = 30. 2) Por proyección estereográfica desde el punto P.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO La longitud de la sombra calculada de esta manera no debe confundirse con la distancia a la que se debe colocar el edificio para evitar el sombreamiento en el punto P puesto que la distancia es la perpendicular al mismo.7 + 5 = 35. Con este ángulo y la longitud de la sombra hallo la distancia mínima para que el punto P reciba radiación solar. Etapa 1 Sobre gráfico auxiliar realizar la proyección estereográfica del punto P con la obstrucción del edificio l Etapa 2 En el diagrama de proyección estereográfica correspondiente a la latitud de Montevideo se marca el período para el cual se quiere que el punto P reciba radiación directa (todos los días del año de 12h30min a 16 hora solar).7m. Se calcula por trigonometría la distancia buscada (ver fig 43) Como dato tenemos el ángulo que abre con el norte (azimut) por lo cual conocemos α (no siempre α coincide con el azimut) y β es el ángulo complementario. α = 54º β = 90º ‐ 54º = 36º cos 36 = d/longitud sombra d = 37. El punto R representa el día y hora solar en que la sombra arrojada será la más larga en ese período por ser la altura del sol más baja (21 fp de junio 16:00 hora solar).7 m Distancia mínima entre I y II = 30. Facultad de Arquitectura ‐ UR 22 . se lee así el ángulo α.8 m Representación de proyección de sombras con intersección de planos verticales Primero estudiaremos la proyección de un segmento de recta vertical (ho). El segmento determinado con esa intersección sería la altura de la sombra sobre el plano vertical (hs). figura 51. o sea altura del sol (H) y longitud y dirección de la sombra como ya hemos visto anteriormente. Etapa 4 Aplicando relaciones trigonométricas calculamos la distancia a que debe situarse el edificio II. Ubicamos el plano de intersección y lo consideramos transparente a la dirección del rayo. Análogamente se hace cuando se trata de un plano que arroja sombra sobre otro. Se estudia la sombra de ese segmento de recta como si no existiera el plano vertical que lo intercepta. Figura 50. Facultad de Arquitectura ‐ UR 23 .8 m distancia mínima entre I y II = 30. tg 11 = altura edificio / distancia a P distancia a P = 6 / tg 11 = 30. En la gráfica auxiliar trazamos el arco que pasa por el punto R y se apoya en la recta fp.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO Etapa 3 Se superpone ambos diagramas manteniendo la orientación.8 + 5 = 35. El arco que pase por el punto R será el que represente el ángulo bajo el cual puede verse el edificio ll desde el punto P o la horizontal del edificio II. cantidad de radiación solar recibida (flujo de radiación solar – W/m2) ‐ realizar la evaluación. vientos. las características de las variables climáticas del lugar en estudio (temperatura exterior. momentos del año en que recibe sol . Facultad de Arquitectura ‐ UR 24 . El punto A se encuentra localizado en un plano horizontal en la ciudad de Salto. amplitud térmica. Se consideran cantidad de horas de sol.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO Pautas de Asoleamiento Un estudio de asoleamiento permite evaluar un punto o un plano en relación a la cantidad de radiación solar directa que recibe. Metodología ‐ realizar la proyección estereográfica del punto o plano a estudiar ‐ superponer los recorridos aparentes del sol (según orientación del caso en estudio) ‐ superponer los valores de radiación directa recibida (según orientación) ‐ comentar los resultados obtenidos: . cantidad de horas sol que recibe . programa del edificio Ejemplo de evaluación de un punto de estudio A ubicado en un plano horizontal. Evaluación Relacionar los resultados obtenidos con: . Considerar: . momentos en los que se recibe sol y la cantidad de energía que incide. los requerimientos energéticos de cada período / deseabilidad de horas de sol. radiación solar máxima posible para el plano) . 5ºC. la longitud 57º 95W. presentando así una temperatura del aire superior a las condiciones de confort térmico y a la condición de deseabilidad de sol.1 y la máxima media es 17. siendo de 173 días.3ºC) y de 13. y de calor.6º en el período caluroso. protecciones solares. ya que sus temperaturas medias están fuera de los rangos de confort térmico (18ºC a 24ºC para el período frío y 20 a 27ºC para el período caluroso). Facultad de Arquitectura ‐ UR 25 . En el período frío este punto recibe energía en la mañana hasta las 12:00 cuando queda obstruido por uno de los volúmenes. para aumentar las horas de confort durante todo el año. siendo necesario la aplicación de la estrategia control de la energía solar: sombreamiento. Presenta problemas de frío. en invierno la situación del punto también es desfavorable aunque se puede disponer en algunos momentos del período de una radiación solar máxima (800W/m2) a las 14:00hrs. También existe un problema con la variación diaria y anual de la temperatura indicada en amplitud térmica ya que es superior a los 10ºC en el período frío (10. La temperatura media en el período caluroso es 25ºC. Adicionalmente presenta una situación favorable para el aprovechamiento de los vientos provenientes del NE. Las edificaciones están expuestas a vientos del NE siendo de 13 km/h en el período caluroso y de 14 km/h en el frío. pudiéndose colocar.4.7ºC y la máxima media es 31. En el período caluroso se pretende evitar las ganancias y luego perder energía. Teniendo en cuenta la deseabilidad de horas de sol y las temperaturas medias exteriores. mientras que el frío es de 192 comenzando el 12 de abril y finalizando el 19 de octubre. según la norma de Zonificación Climática UNIT 1026:99 y pertenece a la zona cálida. Si comparamos estos datos con los requisitos de deseabilidad de horas de sol que dice que será necesario el aporte de radiación para temperaturas exteriores menores a los 19ºC. Por todo lo expresado su situación es crítica desde el punto de vista del confort térmico en espacios exteriores. Es decir que en Salto el período frío se requiere primeramente no perder energía y luego ganar la mayor cantidad de energía posible. volviendo a recibirlo a las 16:00hrs hasta aproximadamente las 17. La máxima radiación del plano es de 930 W/m2 y es recibida al mediodía cuando la tierra ya recibió energía. Mientras que en el período frío la temperatura media es de 12. mientras que en el período frío si será adecuado contar con esta energía. la mínima media es 7. donde esta es obstruida por uno de los volúmenes. Por todo lo expresado anteriormente el diseño de este espacio exterior para mantener condiciones de confort térmico deberá ser modificado.00 hs. Salto presenta un período caluroso que va desde el: 20 de octubre al 11 de abril. podemos concluir que en el período caluroso no será necesario este aporte. un sombreamiento (vegetación de hoja caduca) así como una barrera de viento que sea permeable al flujo en verano y lo proteja en invierno pudiendo ser la misma especie vegetal que cumpla los dos requisitos de diseño. De acuerdo a los requisitos del período hay que evitar perder energía este punto se ve desfavorecido ya que no existen barreras que impidan el flujo de aire de dirección NE de este período.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO Salto se ubica al norte del país. en la latitud ‐31º38’.5ºC. En el período caluroso previamente definido. el punto recibe energía durante las horas de la mañana hasta las 16:00hrs. la mínima media es 18. ya que no hay barreras que impidan la circulación de los flujos. Figura 54: Superposición de ambas proyecciones en un mismo gráfico auxiliar Facultad de Arquitectura ‐ UR 26 .4.2 y 7 con eje girado 28º con respecto al eje vertical Figura 53: Proyección en el gráfico auxiliar de los edificios 3.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO Figura 52: Proyección en el gráfico auxiliar de los edificios 1.5 y 6. EVALUACIÓN El asoleamiento del punto P estudiado nos determina que: ‐ en el período frío la zona seleccionada no recibe radiación directa salvo un período próximo a las 9 de la mañana ‐en el período caluroso recibe radiación solar la mayor parte del día. y en la tarde (entre las 15 y 16 hs) en el principio y fin del período. Facultad de Arquitectura ‐ UR 27 . En el período frío. Etapa 3 Se superpone el gráfico auxiliar obtenido en etapa 2 con la proyección estereográfica de los recorridos aparentes del sol. en este período se pretende captar la radiación solar el mayor tiempo posible. ya que las alturas de los edificios no se pueden modificar. árboles). Se observa la necesidad de protección con algún dispositivo que genere sombreamiento (pérgolas. las obstrucciones generadas no permiten la presencia de radiación solar directa en el punto en estudio. En cambio. Valoración: la situación no es muy beneficiosa en ninguno de los períodos. salvo en el entorno de las 9 hs. haciendo coincidir el norte con el norte del diagrama solar. la única solución para que reciba radiación solar directa en este periodo sería Figura 56 correr la zona de juegos. Este estudio debe realizarse en etapa de anteproyecto cuando es posible realizar modificaciones al diseño.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO Etapa 2 Se superponen los gráficos auxiliares respetando la dirección del norte. siendo un período en el que no es deseable la radiación solar directa debido a las temperaturas exteriores existentes en ese período y en esta localidad. Es una situación compleja. En el período caluroso se recibe la mayor cantidad de energía (930 W/m2). Si bien la obstrucción presente impide el paso de la radiación solar directa hasta las 8hs. el resto de las horas incide. Ubicación: calle Isla de Flores. Figura 58. Plantas Vivienda 1 (Planta baja) Ventana 1 (orientación Este) Período caluroso: es en el único período que recibe radiación solar. Ventana 2 (orientación Norte) Para todos los casos estudiados la evaluación se realiza siguiendo los mismos criterios que en la evaluación del primer ejemplo. Montevideo Estudio de asoleamiento de las ventanas de distintos apartamentos. en las horas de la mañana dada su orientación y a partir de las 8 hs. Esto es necesario para compensar las pérdidas de calor generadas por la diferencia de temperaturas entre el ambiente interior y la baja temperatura exterior. ya que no permite contar con el ingreso de energía para poder elevar la temperatura interior del local (calentamiento pasivo).Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO Caso 2 Edificio de apartamentos 3 niveles. Período frío: la ventana no va a recibir radiación solar en todo el período. Es un período en el que no hay deseabilidad de horas de sol debido a las temperaturas exteriores registradas. Esta situación no es favorable. por lo tanto se deberá prever algún tipo de protección para este período. Ver: Pautas de Asoleamiento_Evaluación Facultad de Arquitectura ‐ UR 28 . alcanzando los valores máximos de densidad de flujo (640 W/m2) provocando que la energía que ingresa aumente la temperatura interior del local. ubicación de V4 Vivienda 3 (1º piso): Ventana 5 (orientación Este) Vivienda 5 (2º piso): Ventana 6 (orientación Este) Vivienda 6 (2º piso): Ventana 7 (orientación Este) 7. Montevideo.C. PICCIÓN A. Asoleamiento en Arquitectura. GIRARDIN MARÍA DEL CARMEN. 2001. Temas del curso de Acondicionamiento Térmico. PICCIÓN A. y diagramación por CHAUVIE V.. 1988. 2007. Universidad de la República... Montevideo. Oficina del Libro CEDA. RIVERO ROBERTO. Facultad de Arquitectura. Facultad de Arquitectura ‐ UR 29 . 1997. 1989.. C. Universidad de la República. AROZTEGUI M.. (versión adaptada por GIRARDIN M. Montevideo. BIBLIOGRAFÍA BARCHIESI R. Asoleamiento en Arquitectura. RIVERO R.. Oficina del Libro CEDA.) Montevideo. MUSSO R. MILICUA S.Acondicionamiento Térmico ASOLEAMIENTO Vivienda 2 (Planta baja) Ventana 3 (orientación Este) y Ventana 4 (orientación Sur) Figura 62 Vista del patio interior. RIVERO ROBERTO. Montevideo... Facultad de Arquitectura. Arquitectura y Clima. CAMACHO M. Repartido de tablas y gráficos para el curso de Acondicionamiento Térmico. Temas del curso de Acondicionamiento Térmico. GIRARDIN M.