1. Educación

LA CASA VICTORIANA: CÓMO FUE MODIFICADA PARA ADAPTARSE AL CLIMA CÁLIDO HÚMEDO DE SANTO DOMINGO, REPÚBLICA DOMINICANA Autora: María Elena Pichardo Tutor: Jaume Roset Máster en Arquitectura, Energía y Medio Ambiente Curso Académico 2011-­‐2012 Tesina Final de Máster Maria Elena Pichardo – SepQembre 2012 1 Introducción 2 ObjeQvos y Metodología 3 Clima de Santo Domingo Modelos de Vivienda 4 Vivienda Victoriana Vivienda Vernácula Vivienda Popular 5 6 Cálculos Manuales 7 8 Comparaciones Simulaciones Conclusiones Máster en Arquitectura, Energía y Medio Ambiente Curso Académico 2011-­‐2012 Tesina Final de Máster Maria Elena Pichardo – SepQembre 2012 INTRODUCCION El OBJETIVOS Y METODOLOGIA CLIMA SD MODELOS DE VIVIENDA CALCULOS SIMULACIONES COMPARACIONES CONCLUSIONES clima es un factor importante a la hora de una población crear su propia arquitectura. Las condiciones climáQcas influyen en la arquitectura a la hora de diseñar. Pero ¿qué pasa cuando queremos implantar esa arquitectura en otro lugar? En el siglo XIX, en República Dominicana se empezó a copiar detalles de la Arquitectura Victoriana y agregarlos a las
Viviendas Vernáculas. Máster en Arquitectura, Energía y Medio Ambiente Curso Académico 2011-­‐2012 Tesina Final de Máster Maria Elena Pichardo – SepQembre 2012 OBJETIVOS Y METODOLOGIA OBJETIVOS INTRODUCCION CLIMA SD MODELOS DE VIVIENDA CALCULOS SIMULACIONES COMPARACIONES CONCLUSIONES Analizar la adaptabilidad de la arquitectura victoriana al clima cálido húmedo de la República Dominicana. Determinar qué influencia Qenen los elementos arquitectónicos adoptados de esa arquitectura en el confort Dominicana. Máster en Arquitectura, Energía y Medio Ambiente Curso Académico 2011-­‐2012 interior de la Vivienda Tesina Final de Máster Maria Elena Pichardo – SepQembre 2012 INTRODUCCION OBJETIVOS Y METODOLOGIA METODOLOGÍA CLIMA SD MODELOS DE VIVIENDA CALCULOS SIMULACIONES COMPARACIONES a. Búsqueda de conceptos relacionados con el tema de invesQgación. b. Análisis de los tres esQlos de viviendas. c. Analizar los elementos de la Arquitectura Victoriana que se le incorporan a la Vivienda Vernácula. d. Elaboración de planos y modelos tridimensionales, realización de cálculos CONCLUSIONES térmicos. e. Análisis de los resultados. f. Conclusiones. Máster en Arquitectura, Energía y Medio Ambiente Curso Académico 2011-­‐2012 Tesina Final de Máster Maria Elena Pichardo – SepQembre 2012 INTRODUCCION OBJETIVOS Y METODOLOGIA CLIMA SD MODELOS DE VIVIENDA CALCULOS SIMULACIONES COMPARACIONES Figura 21. Radiación Solar Difusa Jul-Dic
CONCLUSIONES Figura 23. Radiación Solar Directa Jul-Dic
La insolación de Santo Domingo recibe un promedio de 230 horas de sol por mes, oscila entre
Clima de Santo Domingo 6 horas para diciembre-enero, a 7 horas para marzo-agosto, con un 62% de insolación máxima
posible.
Tiene un clima tropical húmedo, con poca variación estacional de la temperatura pero con variación estacional en la precipitación. N
0
Coordenadas 18° 28’ 3” N 69° 54’ 0” W 10
20
30
40
50
18
15
14
13
80
12
Enero
4820
Abril
5009
Julio
4555
Octubre
4838
Febrero
4458
Mayo
5049
Agosto
4725
Noviembre
5237
Marzo
4538
Junio
4663
Septiembre
4838
Diciembre
4536
30
7
70
16
O
6
60
17
Radiación Solar Diaria Wh/m2
8
11
10
9
S
Fuente: Maria Elena Pichardo E
Altura: 14 m sobre nivel del mar -­‐ T = 27°C -­‐ TM = 30°C -­‐ Tm = 24°C -­‐ Oscilación térmica: 19°C – 34°C -­‐ Humedad RelaQva Promedio Anual: 83% -­‐ Precipitación Promedio Anual: 1446mm Fuente: Weather Tool de Ecotect Máster en Arquitectura, Energía y Medio Ambiente Curso Académico 2011-­‐2012 Fuente: Weather Tool de Ecotect Tesina Final de Máster Maria Elena Pichardo – SepQembre 2012 INTRODUCCION OBJETIVOS Y METODOLOGIA CLIMA SD MODELOS DE VIVIENDA CALCULOS SIMULACIONES COMPARACIONES CONCLUSIONES Descripción de cada Upo de vivienda Vivienda
Dominicana
lineal
Dormitorio nuclear
Dormitorio Área Social Dormitorio Máster en Arquitectura, Energía y Medio Ambiente Curso Académico 2011-­‐2012 Área Social Dormitorio Tesina Final de Máster Maria Elena Pichardo – SepQembre 2012 INTRODUCCION OBJETIVOS Y METODOLOGIA CLIMA SD MODELOS DE VIVIENDA CALCULOS SIMULACIONES COMPARACIONES CONCLUSIONES Modelo No.1: Vivienda Victoriana Escala 1:75 Torrecilla
Denticulos o feston
Vivienda de un nivel, con galería y torrecilla. -­‐ Área: Total 26,6 m2 Interior 22,85 m2 Galería 3,75 m2 -­‐ Muros: de ladrillo. Espesor: 0,10m Fuente: Maria Elena Pichardo -­‐ Techo: de pizarra. DORMITORIO
SALA-­COMEDOR
DORMITORIO
GALERIA
Fuente: Maria Elena Pichardo -­‐ Puertas: baQente, con marco de madera de roble y divisiones en vidrio. Fuente: Maria Elena Pichardo Barandas
-­‐ Ventanas: salientes y Qpo guilloQna, de vidrio con marcos de madera de roble. Fuente: Diversas. Consultar Bibliograpa de Imágenes Máster en Arquitectura, Energía y Medio Ambiente Curso Académico 2011-­‐2012 Tesina Final de Máster Maria Elena Pichardo – SepQembre 2012 INTRODUCCION OBJETIVOS Y METODOLOGIA CLIMA SD MODELOS DE VIVIENDA CALCULOS SIMULACIONES COMPARACIONES CONCLUSIONES Modelo No.2: Vivienda Vernácula Escala 1:75 Vivienda de un nivel, sin galería. -­‐ Área: Total 27,26 m2 Fuente: Maria Elena Pichardo -­‐ Muros: de tabla de palma de coco. Se coloca otra pared paralela al seto exterior, de plywood. Espesor: 0,05m DORMITORIO
SALA-­COMEDOR
DORMITORIO
Fuente: Maria Elena Pichardo -­‐ Techo: a dos aguas de cana Fuente: Maria Elena Pichardo -­‐ Puertas: doble baQente de pino natural -­‐ Ventanas: baQentes de pino natural Fuente: Diversas. Consultar Bibliograpa de Imágenes Máster en Arquitectura, Energía y Medio Ambiente Curso Académico 2011-­‐2012 Tesina Final de Máster Maria Elena Pichardo – SepQembre 2012 INTRODUCCION OBJETIVOS Y METODOLOGIA CLIMA SD MODELOS DE VIVIENDA CALCULOS SIMULACIONES COMPARACIONES CONCLUSIONES Modelo No.3: Vivienda Popular Escala 1:75 Buhardilla
Vivienda de un nivel, con galería. respiradero
Denticulos o feston
-­‐ Área: Total 27,27 m2 Interior 23,48 m2 Galería 3,79 m2 -­‐ Muros: de tabla de palma de coco. Se coloca otra pared paralela al seto exterior, de plywood. Espesor: 0,05m Fuente: Maria Elena Pichardo DORMITORIO
SALA-­COMEDOR
DORMITORIO
GALERIA
Fuente: Maria Elena Pichardo -­‐ Techo: a dos aguas, con buhardilla, de zinc acanalado. Fuente: Maria Elena Pichardo Barandas
-­‐ Puertas: doble baQente, de pino natural. -­‐ Ventanas: de paneles baQentes y/o celosías, de pino natural. Fuente: Diversas. Consultar Bibliograpa de Imágenes Máster en Arquitectura, Energía y Medio Ambiente Curso Académico 2011-­‐2012 Tesina Final de Máster Maria Elena Pichardo – SepQembre 2012 A: CÓMO FUE MODIFICADA PARA ADAPTARSE AL CLIMA CÁLIDO HÚMEDO DE STO. DGO., REP. DOM.
mensionado climático
vo de los cálculos climáticos es el de permitir conocer la temperatura media interior y la
tipo de temperatura de un edificio con comportamiento natural, sometido a la acción del clima
ses extremos
del año (Enero en invierno
y Julio en
INTRODUCCION OBJETIVOS Y verano).
CLIMA SD MODELOS DE CALCULOS METODOLOGIA a
evaluación
del
comportamiento
ambiental
Métodos estáticos, situación de balance
VIVIENDA SIMULACIONES COMPARACIONES CONCLUSIONES 381
odos pretenden obtener un valor medio de la temperatura interior (temperatura de balance o de
Métodos
dinámicos, situación de variabilidad
), para unas condiciones determinadas del clima exterior y del edificio (invierno o verano),
Cálculos de Balance y Variabilidad do que todas las acciones son constantes en el tiempo. Tienen valor orientativo de las
snes
métodos
se pretende
encontrar el
valor de
oscilación
de la temperatura
interior
respecto al
generales
de la arquitectura
respecto
al la
clima,
sin embargo
no reflejan las
variaciones
Se calcula la situación de Balance y la de Variabilidad, de acuerdo a dioque
resultante
la muy
aplicación
de la fórmula
del balance.
En este valor de oscilación influirá la
es,
puedendeser
importantes
en los climas
templados.
Gráfico Balance (°C) autores y Helena en así
su como
libro laArquitectura y de condiciones los producida
por laRafael situaciónSerra de noche
respecto aCoch la de día,
variación
oduce
en una
secuencia
días
extremados
queinterior
se alejan
la media del mes considerado. Las
Energía atural. sión
básica
para
calcularde
laN
temperatura
media
( Tde
i ) es:
aciones, diaria y secuencial, producen oscilaciones que pueden acumular sus efectos en un
o dado.
I+D
Ti = Te +
G
_ ula base que se utiliza es:
T= 27°C _ TM= 30°C e aplica la temperatura promedio anual exterior en los- t tres
casos.
G‘
I +D
I‘ + D‘
M
Δtemperatura
-para el mes) (considerado,
Ti = ( Δ Te +
1- e
)
Te
=
media exterior
en °C
C
G
G‘
Δ Ti
D
ΔT
G
e
_ 3
=
ganancia media por radiación solar, en W/m°C
==
aportes
medios
internos,
en temperatura
W/m
Se efectiva
uQlizan todos los valores y coeficientes oscilación
de
la
exterior,
en °C
C
=
coeficiente
intercambio térmico,
en W/(
C las
m3) máximas
Δ Te = ( Tde
anual
de°C
max - Tmin )/ 4
=
oscilación de la temperatura interior, en C
Tm= 24°C 3
Fuente: Maria Elena Pichardo Gráfico Variabilidad (°C) establecidos para BPara
arcelona verano. Tmaxen seel utiliza
la temperatura promedio
2
y para Tmin la
temperatura promedio anual de las mínimas.
I'D'G'= valores de estos parámetros en el período de la variación (durante la noche
ncias medias
radiación
solar (I) se pueden calcular como:
o enpor
días
extremados)
t
Rv
+ I' será igual a 1 si toda la captación es indirecta.
I' será igual a 0 si toda la captación es directa.
I = S vs R v
En otros casos se hará la media
ponderada.
=
=
=
+ tiempo que dura la variación, en segundos
(16 h en ciclo diario x 3.600 = 57.600 s y 48 h en secuencial2x 3.600 =
Fuente: Maria Elena Pichardo 172.800 s)
radiaciónemedia
en un planoEvertical
ay Sur,
en W/m
valores típicos: enero
Máster n 2 Arquitectura, nergía Medio Ambiente 2
Se
aplica
este
valor
en los
=
125
W/m
,
julio
=
104
W/m
3
Curso Académico 2011-­‐2012 masa térmica unitaria, en Joules/(°C
Cm )
tres casos.
Svs
=
superficie equivalente de ventana a Sur, en m2/m 3
térmica ( M ) se puede calcular como:
M
+ Σ Vi ρi cei Ct
Tesina Final de Máster Maria Elena Pichardo – SepQembre 2012 INTRODUCCION OBJETIVOS Y METODOLOGIA CLIMA SD MODELOS DE VIVIENDA CALCULOS SIMULACIONES COMPARACIONES CONCLUSIONES Simulaciones en Design Builder Se evalúa la temperatura operaQva (°C) que es la combinación de la temperatura radiante y la temperatura del aire interior. Victoriana
vernacula
popular
Fuente: Maria Elena Pichardo Máster en Arquitectura, Energía y Medio Ambiente Curso Académico 2011-­‐2012 Victoriana sin Torre
Popular sin
galeria
Popular con
techo de cana
Fuente: Maria Elena Pichardo Tesina Final de Máster Maria Elena Pichardo – SepQembre 2012 INTRODUCCION OBJETIVOS Y METODOLOGIA CLIMA SD MODELOS DE VIVIENDA CALCULOS SIMULACIONES COMPARACIONES CONCLUSIONES Comparaciones Se comparan los resultados obtenidos de los cálculos de Balance y Variabilidad con un promedio de los valores obtenidos de la simulación en Design Builder. °C Fuente: Maria Elena Pichardo Máster en Arquitectura, Energía y Medio Ambiente Curso Académico 2011-­‐2012 Tesina Final de Máster Maria Elena Pichardo – SepQembre 2012 INTRODUCCION OBJETIVOS Y METODOLOGIA CLIMA SD MODELOS DE VIVIENDA CALCULOS SIMULACIONES COMPARACIONES CONCLUSIONES Conclusiones + Fuente: Maria Elena Pichardo vivienda Victoriana
= Fuente: Maria Elena Pichardo vivienda vernacula
Fuente: Maria Elena Pichardo vivienda popular
Adopción de caracterísQcas de la Arquitectura Victoriana: extrapolación a la Vivienda Vernácula. El uso masivo de la madera facilitó la lenguaje tropical. adaptación al lugar, al clima y a la formación de un La Vivienda Popular no es inhabitable y puede seguirse uQlizando en la ciudad de Santo Domingo como respuesta a la demanda de la clase popular en un contexto tropical. Máster en Arquitectura, Energía y Medio Ambiente Curso Académico 2011-­‐2012 Tesina Final de Máster Maria Elena Pichardo – SepQembre 2012 Muchas Gracias Máster en Arquitectura, Energía y Medio Ambiente Curso Académico 2011-­‐2012 Tesina Final de Máster Maria Elena Pichardo – SepQembre 2012