ENERGÍAS RENOVABLES EN LA ARQUITECTURA Martín Emilio Larios Valle

157 Pages·2009·3.16 MB·Spanish

by  Martin Larios

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE ARQUITECTURA

ENERGÍAS RENOVABLES EN LA ARQUITECTURA

Martín Emilio Larios Valle

Arquitecto

Guatemala, mayo 2009.
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

JUNTA DIRECTIVA
FACULTAD DE ARQUITECTURA

DECANO Arquitecto Carlos Enrique Valladares Cerezo
SECRETARIO Arquitecto Alejandro Muñoz Calderón
VOCAL I Arquitecto Sergio Mohamed Estrada Ruiz
VOCAL II Arquitecto Efraín De Jesús Amaya Caravantes
VOCAL III Arquitecto Carlos Enrique Martini Herrera
VOCAL IV Br. Carlos Alberto Mancilla Estrada
VOCAL V Secretaria Liliam Rosana Santizo Alva

TRIBUNAL EXAMINADOR

DECANO Arquitecto Carlos Enrique Valladares Cerezo
SECRETARIO Arquitecto Alejandro Muñoz Calderón
EXAMINADOR Msc. Arq. Lionel Bojorquez
EXAMINADOR Msc. Arq. Jorge López Medina
EXAMINADOR Arq. Erick Meléndez
ÍNDICE • Parámetros del confort del Página 16
ambiente
INTRODUCCIÓN Página I • Factores de confort del usuario Página 16
ANTECEDENTES Página 01 b. Confort visual Página 17
JUSTIFICACIÓN Página 03 • Luminancia Página 18
OBJETIVOS Página 04 • Deslumbramiento Página 19
PLANTEAMIENTO DEL Página 06 c. Confort Acústico Página 20
PROBLEMA • Según el nivel Página 21
DELIMITACIÓN DEL TEMA Página 07 • Según la repercusión Página 22
METODOLOGÍA DE Página 08 • Según el carácter Página 22
INVESTIGACIÓN d. Confort Climático Página 23
1) GENERALIDADES Página 10 • Calidad del aire Página 23
a. Arquitectura bioclimática Página 10 • Confort térmico Página 24
b. Impacto ambiental Página 11
e. Confort Global Página 28
c. La huella ecológica Página 11
3) LA LUZ SOLAR Página 29
d. Energía Renovable Página 13
a. Conceptos básicos Página 29
• Las fuentes de energía Página 14 • El espectro electromagnético Página 29
 Renovables Página 14
• El espectro visible Página 30
 No Renovables Página 14
• Objetos visibles Página 31
2) EL CONFORT Página 15
• Naturaleza de la luz Página 32
a. Principios del confort ambiental Página 15
• Velocidad de la luz Página 32 4) VENTILACIÓN Página 63
• Unidad de medida Página 33 a. Tipos de ventilación Página 64
 Lumen Página 33 • Ventilación forzada Página 64
 Lux Página 34 • Ventilación natural Página 64
b. Utilidades de la luz natural en la Página 34 b. La renovación del aire Página 65
arquitectura c. El movimiento del aire Página 70
c. Producción de energía por Página 35 d. Sistemas generadores del aire Página 78
medio de placas fotovoltaicas e. Sistemas de tratamiento del aire Página 83
• Panel Fotovoltaico Página 36 f. Las fachadas ventiladas Página 89
• Fundamentos de los Sistemas Página 37 5) ACÚSTICA Página 90
Fotovoltaicos a. Características Página 90
d. Iluminación Natural Página 39 b. Pantallas acústicas especiales Página 90
• Luz directa Página 40 c. Cerramientos dobles Página 92
• Luz difusa Página 42 d. Sistemas absorbentes Página 93
resonadores
e. Climatización Página 52
• Calefacción Página 52 e. Sistemas generadores de sonido Página 97
 Paneles térmicos Página 52 6) CARACTERÍSTICAS CLIMÁTICAS Página 100
DE GUATEMALA
 El muro Trombe Página 55
a. Clima y temperatura Página 101
 El efecto invernadero Página 58
b. Salida y puesta del sol Página 102
 La inercia térmica de los Página 59

materiales
7) SOLEAMIENTO EN Página 104
GUATEMALA
a. Análisis con modelo Página 113
• Análisis en la fecha 21 de Página 114
diciembre (solsticio de invierno)
 Análisis soleamiento Página 114
 Mapas de soleamiento Página 116
• Análisis en la fecha 21 de junio Página 117
(solsticio de verano).
 Análisis soleamiento Página 117
 Mapas de soleamiento Página 119
8) PROPUESTAS APLICACIONES Página 120
EN GUATEMALA
9) ANÁLISIS CASA TUREGANO Página 129
CONCLUSIONES Página 136
RECOMENDACIONES Página 138
FUENTES DE CONSULTA Página 139
ÍNDICE DE FIGURAS Figura No. 26 Página 84
Figura No. 27 Página 83

Figura No. 28 Página 84
Figura No. 1 Página 18 Figura No. 29 Página 85
Figura No. 2 Página 20 Figura No. 30 Página 87
Figura No. 3 Página 25 Figura No. 31 Página 88
Figura No. 4 Página 30 Figura No. 32 Página 91
Figura No. 5 Página 41 Figura No. 33 Página 92
Figura No. 6 Página 41 Figura No. 34 Página 94
Figura No. 7 Página 42 Figura No. 35 Página 95
Figura No. 8 Página 43 Figura No. 36 Página 97
Figura No. 9 Página 44 Figura No. 37 Página 98
Figura No. 10 Página 54 Figura No. 38 Página 100
Figura No. 11 Página 54 Figura No. 39 Página 100
Figura No. 12 Página 56 Figura No. 40 Página 104
Figura No. 13 Página 61 Figura No. 41 Página 105
Figura No. 14 Página 62 Figura No. 42 Página 106
Figura No. 15 Página 71 Figura No. 43 Página 107
Figura No. 16 Página 72 Figura No. 44 Página 108
Figura No. 17 Página 73 Figura No. 45 Página 109
Figura No. 18 Página 74 Figura No. 46 Página 111
Figura No. 19 Página 75 Figura No. 47 Página 111
Figura No. 20 Página 76 Figura No. 48 Página 112
Figura No. 21 Página 77 Figura No. 49 Página 114
Figura No. 22 Página 78 Figura No. 50 Página 114
Figura No. 23 Página 79 Figura No. 51 Página 114
Figura No. 24 Página 80 Figura No. 52 Página 114
Figura No. 25 Página 81
Figura No. 53 Página 114 Figura No. 80 Página 124
Figura No. 54 Página 114 Figura No. 81 Página 125
Figura No. 55 Página 115 Figura No. 82 Página 126
Figura No. 56 Página 115 Figura No. 83 Página 127
Figura No. 57 Página 115 Figura No. 84 Página 128
Figura No. 58 Página 115
Figura No. 59 Página 115
Figura No. 60 Página 115
Figura No. 61 Página 116
Figura No. 62 Página 116
Figura No. 63 Página 117
Figura No. 64 Página 117
Figura No. 65 Página 117
Figura No. 66 Página 117
Figura No. 67 Página 117
Figura No. 68 Página 117
Figura No. 69 Página 118
Figura No. 70 Página 118
Figura No. 71 Página 118
Figura No. 72 Página 118
Figura No. 73 Página 118
Figura No. 74 Página 118
Figura No. 75 Página 119
Figura No. 76 Página 119
Figura No. 77 Página 121
Figura No. 78 Página 122
Figura No. 79 Página 123
ÍNDICE DE GRAFICAS
ÍNDICE DE TABLAS

Gráfica No. 1 Página No. 103
Tabla No. 1 Página 45
Duración de luz en horas
Tabla de niveles de iluminación
diarias en Guatemala
Tabla No. 2 Página 60

Inercia térmica de los materiales
Tabla No. 3 Página 65
Factores de Renovación de Aire para
Sistemas de Ventilación
Tabla N. 4 Página 102
Salida y Puesta del Sol Guatemala

ÍNDICE DE ESQUEMAS

Esquema No. 1 Página No. 37
Proceso de un sistema
fotovoltaico
ENERGÍAS RENOVABLES EN LA ARQUITECTURA
Introducción
MARTIN E. LARIOS VALLE

INTRODUCCIÓN

Durante muchos años el uso de aparatos eléctricos para la climatización y los sistemas de iluminación artificial en la
arquitectura, fueron formando una brecha más grande entre ésta y la idea del uso de las energías renovables,
convirtiendo todo tipo de edificación en máximos consumidores de energía proporcionada por combustibles fósiles, de
esa manera también los convertía lamentablemente en productores de dióxido de carbono (CO2).

Este trabajo de investigación explicita los resultados obtenidos que determinaron un documento actualizado que
proporciona información referente a la consolidación de conceptos y desarrollo de las técnicas de Energías
Renovables en las aplicaciones energéticas a la arquitectura: un conjunto de formas, sistemas e ideas aplicables a la
arquitectura con las que se puedan aprovechar los distintos fenómenos naturales como recursos energéticos; lográndose
un mejor funcionamiento y confort en lo que se refiere a climatización de una vivienda, ubicada en cualquier tipo de
característica geográfica y climática, tomando en cuenta el soleamiento y la dirección del viento del lugar donde se lleve a
cabo cualquier edificación para brindar una buena Iluminación y ventilación; así como enfriamiento en casos cálidos y
calefacción en casos fríos; también la producción de energía eléctrica y agua caliente, obteniéndose de esta manera una
funcionalidad arquitectónica respetuosa de los cánones ecológicos.

I
ENERGÍAS RENOVABLES EN LA ARQUITECTURA
Introducción
MARTIN E. LARIOS VALLE

Este documento está dirigido a crear conciencia ecológica en los profesionales, docentes y estudiantes involucrados en el
mundo de la arquitectura, con el objetivo de proporcionar opciones que mejoren el funcionamiento del espacio
arquitectónico con el mejor aprovechamiento de los recursos energéticos, procurando un desarrollo sostenible.

El documento se desarrolla de la siguiente manera:

CAPÍTULO 1, GENERALIDADES: Este capítulo aclara primeramente qué es la arquitectura bioclimática; a qué se refiere
cuando se habla de impacto ambiental y de la huella ecológica como indicador; asimismo de tipos de energías
renovables.

CAPÍTULO 2, EL CONFORT: Nos habla de los factores que influyen para bien o para mal en el cuerpo humano, este
tema sirve como punto de partida para definir las condiciones de un ambiente, tomando en cuenta las características del
usuario, tales como: edad, sexo, costumbres, actividad, vestimenta, etc.

En el CAPÍTULO 3, LA LUZ SOLAR: En este capítulo se dan a conocer las características y propiedades de la luz solar,
ya que es uno de los factores más importantes en las energías renovables, así como el sistema métrico para poder
manejar el uso o protección de este fenómeno natural; también se habla de las dos maneras de iluminar un ambiente
dependiendo de sus necesidades.

II