Control Solar Norma Em.110 - Anexo 07 - RNE - Perù [PDF]

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EM 110 – ILUMINACIÓN NATURAL – ANEXO 07 – CONTROL SOLAR

ARQ. JAMES D. ROJAS QUISPE

El confort lumínico no solo se alcanza proporcionando una correcta dimensión de ventanas para los ambientes del proyecto. También es necesario considerar la orientación de éstas con respecto al movimiento del sol sobre el proyecto y la forma en que la radiación incide sobre las ventanas. En zonas de frío extremo, se priorizará lo térmico a lo lumínico.

Como primera medida, se debe identificar la orientación predominante de las ventanas según el siguiente gráfico.

• Dependiendo de la orientación, se recomienda proveer algún sistema de protección considerando ángulos de incidencia solar por orientación predominante de la ventana. Éstos han sido calculados (a través de geometría solar) para distintas latitudes, calculando un promedio para cada orientación.

• La protección en fachadas se consideró entre las 09:00 y las 15:00 horas para las siguientes latitudes del Perú: 0°, -2°, -4°, -6°, 8°, -10°, -12°, -16° y -18°. Con ello se obtuvo un rango de trabajo con el cual se determinaron los ángulos de diseño para protección solar en cada una de ellas

Diseño de Aleros • Métodos simple para determinar el diseño de aleros mediante la utilización de los datos directos de azimut y altura o mediante la utilización de la proyección cilíndrica. • Digamos por ejemplo que se quiere diseñar el ALERO para una ventana orientada al N15ºE y se ha determinado que la hora requerida es a partir de las 11 am., sabiendo que se encuentra en la ciudad de Huancayo y realizaremos el calculo para el mes de Abril. La ventana tiene 1.20 de altura y llega al techo, se considerará para el ejemplo un espesor de muro de 20 cm. • El proceso que se explica podrá ser ingresado en una hoja de cálculo y variar para otros meses, dejando aquel que genere un mayor alero. Así mismo se podrán combinar aleros o parasoles verticales y horizontales. • Para Huancayo se utilizará los datos para 12° - se ingresará en la tabla el valor (en negativo para el hemisferio sur) = -12

21 DE ENERO

21 DE FEBRERO

21 -20.00

ada (d):

21 DE MARZO

52 -11.50

21 DE ABRIL

80 0.00

111 11.50

Hora 05:42 03:00

Acimut 110.47 125.43

Altura 0.00 -35.37

Hora 05:50 03:00

Acimut 101.76 116.07

Altura 0.00 -39.52

Hora 06:00 03:00

Acimut 90.00 101.75

Altura 0.00 -43.76

Hora 06:09 03:00

Acimut 78.24 85.79

Altura 0.00 -45.99

03:30

121.31

-29.24

03:30

112.31

-32.82

03:30

99.06

-36.55

03:30

84.78

-38.68

04:00

117.97

-22.86

04:00

109.28

-25.96

04:00

96.84

-29.28

04:00

83.74

-31.38

04:30

115.24

-16.30

04:30

106.78

-18.99

04:30

94.92

-21.98

04:30

82.63

-24.10

05:00

112.99

-9.60

05:00

104.67

-11.92

05:00

93.19

-14.66

05:00

81.45

-16.83

05:30

111.13

-2.80

05:30

102.85

-4.80

05:30

91.57

-7.34

05:30

80.17

-9.59

06:00

109.60

4.08

06:00

101.26

2.38

06:00

90.00

0.00

06:00

78.74

-2.38

06:30

108.35

11.02

06:30

99.83

9.59

06:30

88.43

7.34

06:30

77.15

4.80

07:00

107.37

18.00

07:00

98.55

16.83

07:00

86.81

14.66

07:00

75.33

11.92

07:30

106.66

25.02

07:30

97.37

24.10

07:30

85.08

21.98

07:30

73.22

18.99

08:00

106.23

32.05

08:00

96.26

31.38

08:00

83.16

29.28

08:00

70.72

25.96

08:30

106.13

39.10

08:30

95.22

38.68

08:30

80.94

36.55

08:30

67.69

32.82

09:00

106.47

46.14

09:00

94.21

45.99

09:00

78.25

43.76

09:00

63.93

39.52

09:30

107.43

53.16

09:30

93.20

53.31

09:30

74.84

50.90

09:30

59.13

45.97

10:00

109.39

60.13

10:00

92.17

60.64

10:00

70.20

57.90

10:00

52.83

52.06

10:30

113.19

66.97

10:30

91.04

67.97

10:30

63.35

64.65

10:30

44.38

57.58

11:00

120.95

73.53

11:00

89.60

75.31

11:00

52.19

70.88

11:00

32.92

62.18

11:30

138.95

79.24

11:30

86.87

82.64

11:30

32.34

75.88

11:30

17.86

65.35

12:00

180.00

82.00

12:00

0.00

89.50

12:00

0.00

78.00

12:00

0.00

66.50

•Se toman los valores de azimut y altura correspondientes al mes y a la hora indicada en el problema

* .- Se utiliza la tabla Excel denominada «Calculadora de ángulos de azimut y altura según latitud» del Arq. peruano Martin Wieser Rey

• Si se aprecia en el gráfico el ángulo que forma la ventana con el azimut del mes corresponde a 17.42°, • El “alero + el muro” (A+M) medido en esta dirección quedara expresado por: • A + M = (altura desde el alfeizar al techo)/ tg del ángulo de altura.

• “alero + el muro” = 1.20/tg 62.18° = 0.633 • A+M = 0.633 – (Aún no está a verdadera magnitud) • Para trasladar esta medida a verdadera magnitud, habrá que multiplicarla por el coseno del ángulo que forma la perpendicular de la ventana y el azimut para el mes elegido, es decir : •Ángulo entre la perpendicular de la ventana y el azimut: •32.92°-15° = 17.92° 62.18°

•A = (0,633 x Cos (17.92°)) - M •A = 0.60 – 0.20

•A= 0.40m

Para diseño de PARASOLES • Ya no se considera ancho de muro y la distancia entre parasoles depende del diseño. Para este ejemplo consideramos 0.40m de distancia entre parasoles. • El “alero + el muro” (A+M) ahora será parasol = P • P= (distancia entre parasoles)/ tg del ángulo de altura.

• P = 0.40/tg 62.18° = 0.21 • P = 0.21 (Aún no está a verdadera magnitud) • Para trasladar esta medida a verdadera magnitud, habrá que multiplicarla por el coseno del ángulo que forma la perpendicular de la ventana y el azimut para el mes elegido, es decir :

•Ángulo entre la perpendicular de la ventana y el azimut: •32.92°-15° = 17.92° •A = (0,21 x Cos (17.92°))

•A= 0.20m

62.18°

PRACTICA DIRIGIDA • Diseñar el alero para una ventana orientada al N30ºE y se ha determinado que la hora requerida es a partir de las 09 am., sabiendo que se encuentra en la ciudad de Chiclayo y realizaremos el cálculo para el mes de Junio. La ventana tiene 1.00 de altura y llega al techo, se considerará para el ejemplo un espesor de muro de 15 cm. • Para Chiclayo se utilizará los datos para 6.50°

Hora 06:11 03:00

Acimut

Altura

66.34 63.54

0.00 -43.59

03:30

65.41

-36.86

04:00

66.56

-30.05

04:30

67.18

-23.19

05:00

67.37

-16.32

05:30

67.18

-9.44

06:00

66.63

-2.59

06:30

65.74

4.23

07:00

64.47

10.99

07:30

62.77

17.67

08:00

60.57

24.23

08:30

57.73

30.63

09:00

54.09

36.81

• Diseñar el alero para una ventana orientada al N20ºO y se ha determinado que la hora requerida es a partir de las 13 horas, sabiendo que se encuentra en la ciudad de Chiclayo y realizaremos el cálculo para el mes de Mayo. La ventana tiene 1.20 de altura y llega al techo, se considerará para el ejemplo un espesor de muro de 20 cm. • Para CHICLAYO se utilizará los datos para 6.50°

A+M

= (altura desde el alfeizar al techo)/ tg del ángulo de altura.

A + M = 1.20 / 1.709 6.50°

A + M = 0.705 A + M = 0.705 * COS(8.79°)

A + M = 0.705 * 0.988

=

0.697

A = 0.697 – 0.20

=

0.497m

Parasoles Verticales • El tamaño del parasol depende de: 1. El espaciamiento que se quiera dejar entre ellos expresado en metros 2. El ángulo formado ente la perpendicular de la ventana con el ángulo de azimut, según el día y la hora a analizar. Se utiliza el complemento de este ángulo: • Parasol = separación x tangente del complemento. • Complemento = 90° - 37.19° = 52.81° • Por ejemplo si decidimos que la separación entre parasoles verticales sea de 50 cm, el parasol medirá : • 0.50 x tg 52.81º • Parasol Vertical = 0.66 m

Sombras exteriores • Para hallar las sombras exteriores se tomará en cuenta los datos de azimut y altura. • Además se debe tener en cuenta lo siguiente: • La sombra será en sentido opuesto a la dirección del sol. • La extensión de la sombra se calcula a partir de la altura de la edificación dividida entre la tangente del ángulo de altura. • También se puede usar cuando por alguna razón se desee que ingrese el sol a un ambiente.