S.06 vent natural
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La ventilación natural es importante para la salud, el confort y la eficiencia energética de los edificios. Existen varias estrategias efectivas como la ventilación cruzada a través de aberturas estratégicamente ubicadas en paredes opuestas o adyacentes, la ventilación vertical a través de torres captadoras o de extracción, y el uso de recursos adicionales como el enfriamiento evaporativo, la masa térmica o la radiación solar. Un buen diseño considera factores como la orientación, las dimensiones de las aberturas
S.06 vent natural
- 1. Ventilación Natural Fuente: Manualambiente – Venezuela http://www.fau.ucv.ve/idec/racionalidad/Paginas/Manualambiente.html
- 2. Viento y Arquitectura • Salud – calidad del aire (cambios de aire) • Confort – acondicionamiento térmico Ventilación Natural porque buscamos una arquitectura energéticamente eficiente que aproveche las características del sitio
- 3. Cómo se mide el viento • Dirección – rumbo de procedencia • Frecuencia – % que incluye variable y calmas • Velocidad – en m/seg • Turbulencias o ráfagas
- 4. Culiacán, Sinaloa. 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 N NE E SE S SO O NO Rosa de los vientos PROMEDIO ANUAL 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 N NE E SE S SO O NO velocidadmedia(m/s) Velocidad media por orientación -1 0 1 2 3 4 5 Porcentaje de Calmas Fuente: Atlas del Agua de la República Mexicana, S.R.H. México, 1976. LATITUD 24º 38' 05“ LONGITUD 107º 26' 26“ ALTITUD 38.6 msnmm
- 5. Rosas de los vientos de enero a junio
- 6. Rosas de los vientos de julio a diciembre
- 7. Estrategias de Ventilación • Ventilación horizontal: Cruzada • Ventilación vertical: torres y atrios • Ventilación + recursos adicionales http://www.sol-arq.com/index.php/ventilacion-natural
- 8. Viento: aire en movimiento Efecto del viento al impactar un volumen de manera frontal y sesgada. Imágenes generadas mediante análisis CFD con DesignBuilder. La dirección y velocidad se expresan mediante vectores (flechas), mientras que las presiones se indican mediante líneas isobáricas y zonas con colores difuminados
- 9. Ventilación Cruzada Una sola abertura expuesta al viento Abertura grande en la cara expuesta y otra más pequeña en la cara contraria elevada resistencia para entrar al espacio ingresa con facilidad, velocidad moderada las zonas laterales muestran ventilación deficiente
- 10. Ventilación Cruzada abertura frontal más pequeña Velocidades más altas, zonas laterales con mayor movimiento debido a las turbulencias aberturas iguales en ambas fachadas Flujo más intenso y amplio en zona central, ventilación menos eficiente en laterales por disminución de turbulencias
- 11. Ventilación Cruzada aberturas en relación diagonal con salida en fachada posterior aberturas en relación diagonal con salida en fachada lateral El resultado en ambos casos es similar: los flujos de aire cubren una mayor superficie, dejando zonas pobremente ventiladas más reducidas.
- 12. Ventilación Cruzada: Resumen La ventilación cruzada es más eficiente cuando sus posibilidades se llevan al límite, es decir, cuando los flujos de aire pueden cruzar el espacio de la manera más amplia posible. como recurso de enfriamiento pasivo depende principalmente de los siguientes factores: • Aberturas orientadas de manera estratégica para aprovechar las presiones altas y bajas que generan los vientos dominantes del sitio. • Adecuada modulación de las dimensiones de las aberturas, para generar flujos con velocidades óptimas. • La posición relativa de las aberturas, de tal manera que los flujos de aire incidan de la manera más amplia posible en el espacio interior.
- 13. Espacios o dispositivos de altura considerable. Para su funcionamiento aprovechan: • Las presiones provocadas por los vientos locales, cuyo efecto aumenta con la altura • Los flujos convectivos de aire provocados por las diferencias de temperatura que suelen presentarse en espacios de gran altura • Estos dos factores simultáneamente Ventilación Vertical: Torres y Atrios Existen tres sistemas básicos:
- 14. las obstrucciones dificultan ventilación cruzada y debido a su configuración la débil ventilación cruzada se invierte Torres Captadoras Se cancela la ventana orientada al viento y se agrega un dispositivo en forma de torre captadora sobre la misma fachada
- 15. La eficiencia de las torres captadoras depende de: • La disponibilidad de viento. Mayor potencial cuando se tienen vientos regulares con una dirección más o menos constante • La altura. A mayor altura, mayores presiones de viento y por lo tanto mayores tasas de ventilación. • El tamaño de la abertura superior. Mientras mas grande, mayor será la captación y el ingreso de aire. • La posición respecto a los espacios servidos. Es importante que se ubiquen de manera que los flujos de aire atraviesen el espacio habitable
- 16. Torres de Extracción la torre se ubica en la fachada contraria al viento y la abertura se orienta en esa misma dirección genera un efecto de succión por presiones reducidas en su abertura superior y propicia la desviación de las corrientes de aire, que ejercen mayor presión sobre la ventana inferior orientada al viento. El aire ingresa por esta ventana, atraviesa el espacio habitable y sale por la abertura de la torre.
- 17. La eficiencia de las torres de extracción depende de: • la disponibilidad de viento, • la altura de la torre, • el tamaño de las aberturas • la posición respecto a los espacios servidos Se pueden emplear combinadas con estrategias: • De masa térmica expuesta • De enfriamiento evaporativo
- 18. • espacio central de varios niveles de altura • rodeado de espacios habitables – Protegido por una cubierta traslúcida - efecto invernadero – Huecos de circulación vertical - Efecto chimenea Atrios Ventilados
- 19. Combinando recursos Ventilación con: • Enfriamiento evaporativo • Masa térmica • Radiación solar (chimeneas solares)
- 20. • Enfriando el aire entrante • Provoca que el aire circundante ceda parte de su calor y disminuya su temperatura • Mientras mas seco el aire, más eficiente el proceso – Patios húmedos (vegetación profusa y cuerpos de agua) – Torres captadoras con vasijas de barro – Sistemas mecánicos de enfriamiento evaporativo Ventilación + enfriamiento evaporativo
- 21. Ventilación + masa térmica • Efectiva en lugares con oscilación térmica diaria de 15ºC aprox. • Funciona si: – Flujos de aire provenientes del exterior intensos y constantes – Cerramientos con elevada masa térmica suficientemente expuestos – Configuración espacial abierta, los flujos de aire incidan sobre la mayor cantidad posible de superficies.
- 22. Ventilación + radiación solar • Chimeneas solares - calientan aun más el aire que asciende reforzando sus movimientos convectivos por diferencia de presiones • Torre con extracción de aire más eficiente • Cubiertas vidriadas o láminas negras • Garantizar que el aire calentado arriba no baje • Se puede implementar en cubos de escaleras si: – permite los flujos verticales de aire – Cuenta con una extensión grande para la torre. – La zona de captación solar no afecta el uso del espacio
- 23. Viento en espacios interiores y su efecto en los usuarios • Ventilación Natural - a través de aberturas ‐ Por presiones de viento ‐ Por diferencias de temperatura • Infiltraciones – a través de fisuras • Ventilación Forzada – utiliza sistemas mecánicos
- 24. – En paredes adyacentes – En paredes opuestas – Una sola pared con pantalla deflectora Mínimo 2 aberturas efectivas en cada ambiente
- 25. Ubicación adecuada de los espacios para aprovechar la ventilación cruzada
- 26. Diseño inadecuado para la ventilación cruzada
- 27. Orientación adecuada de las fachadas en relación a la dirección del viento
- 28. La ventilación natural es óptima cuando el área de la abertura de entrada es ligeramente más pequeña que la correspondiente a la abertura de salida. En estos casos se considera que la proporción correcta es 1:1.25
- 29. La ventilación natural es más eficaz cuando hay un mayor recorrido del aire dentro del espacio antes de salir, lo cual puede lograrse ubicando las aberturas en los puntos más distantes entre sí en el caso de paredes adyacentes, expresados en una diagonal.
- 30. Las ventanas batientes son convenientes pues la hoja de vidrio actúa como deflector que impulsa el flujo de aire hacia el interior. También es recomendable el uso de una pared deflectora o pantalla exterior entre las ventanas. Para una solución óptima se deben ubicar las dos ventanas lo más distantes entre sí sobre la misma pared, y hacer sobresalir dos paredes deflectoras que pueden servir adicionalmente como parasoles
- 31. Las aberturas de entrada ubicadas a mucha altura producen un movimiento del aire muy por encima del nivel del cuerpo de los usuarios. Este efecto no puede corregirse aun cuando la abertura de salida se coloque a baja altura.
- 32. Los parasoles de las ventanas pueden emplearse para dirigir y aumentar la circulación del aire hacia el interior de los ambientes. Los parasoles horizontales separados de la pared constituyen una mejor solución, pues el aire que penetra por la separación empuja el flujo del aire a nivel de los ocupantes, debido a la diferencia de presión.
- 33. Cerramientos permeables para ambientes interiores
- 34. Con un buen diseño, los ventiladores pueden ayudar a alcanzar los niveles de confort térmico; se estima una velocidad máxima de 7,5 m/s
- 35. Recomendaciones Generales: • Diseñe ambientes interiores para facilitar la ventilación natural efectiva y una buena circulación de aire al nivel del cuerpo • Ubique a sotavento los ambientes en los cuales se producen calor, humedad y/o olores del flujo de viento • Oriente las fachadas de los ambientes con aberturas situadas en paredes opuestas, 45º respecto a la dirección del viento predominante
- 36. Recomendaciones Generales: • Diseñe la ventana de entrada ligeramente más pequeña que la de salida, en el caso de ventilación cruzada • Sitúe las aberturas de paredes adyacentes con una separación máxima entre ellas, de modo que formen una diagonal • Utilice ventanas batientes o dos ventanas con una pantalla deflectora entre ellas en ambientes con aberturas en una misma pared
- 37. Recomendaciones Generales: • Ubique las aberturas a una altura que asegure el confort de los usuarios • Utilice los parasoles para mejorar la ventilación natural • Integre ambientes para minimizar las divisiones interiores • Utilice cerramientos interiores permeables • Utilice ventiladores mecánicos cuando las condiciones ambientales no favorezcan la ventilación natural
- 38. Centro Cultural Jean-Marie Tjibaou Renzo Piano - Nueva Caledonia