VIVIENDA UNIFAMILIAR, PUEBLA.
1.- Análisis bioclimático del sitio y estrategias de diseño pasivas.
La caracterización climática permitió identificar al sitio como un clima semifrÃo, la temperatura mÃnima y media de todo el año está muy por debajo de la zona de confort, esto indica que durante las noches y mañanas de todo el año se requiere calentamiento, mientras por las tardes la temperatura es templada. Los vientos dominantes para todo el año provienen del Sur, con una velocidad de 1.3m/s y dado que se requiere calentamiento para casi todo el año, habrá que proteger esta orientación de los vientos frÃos, ya sea con elementos arquitectónicos o de diseño de paisaje.
La zona de confort térmico se estableció entre los 19 y los 24°C, y solo el 25% de las horas de todo el año se encuentran dentro de ese rango, el 73% del tiempo se requiere calentamiento y solo el 2% del resto del año se requiere enfriamiento para climatizar los espacios.
Las ganancias solares directas a través de acristalamientos particularmente por las mañanas es la estrategia inicial. Sin embargo debido a la oscilación térmica entre las noches/mañanas y las horas de la tarde para todo el año, la utilización de materiales de elevada inercia térmica, resulta la estrategia con mayor potencial para aumentar el número de horas de confort. Otras consideraciones que pueden aumentar la eficiencia de las estrategias pasivas son estimar el sombreado por las tardes, minimizar la ventilación solo para renovar el aire interior.

Maqueta Análisis Solar

Temperaturas horarias para cada uno de los meses. (A través de la herramienta BAT, Rincón – Fuentes, 2013)

Rosa de los vientos para tres meses del año. (A través de la herramienta BAT, Rincón – Fuentes, 2013)

Maqueta Análisis Solar
2.- Análisis de estrategias bioclimáticas y recomendaciones de diseño.
A partir de la posición del sol y la temperatura del aire es posible deducir que los espacios de primer uso por la mañana son aquellos que requieren una orientación SE para calentarse primero, mientras que para los espacios de uso nocturno la estrategia es calentarlos desde la tarde y almacenar esa energÃa en los materiales para disiparla por la noche donde es útil el calentamiento, para esto se orientan hacia el SW.
Para el calentamiento solar pasivo por acristalamientos se diseño un invernadero central orientado al SE para calentar por las mañanas, se incluyó un dispositivo de sombreado para proteger del sobrecalentamiento por las tardes como se observa en la gráfica solar. Para las ganancias indirectas por materiales masivos para desplazar la temperatura hacia la noche se recomendaron muros de adobe, piedra o concreto en particular el muro SW perimetral a las recámaras.
En el estudio de iluminación natural se compararon dos escenarios, las aberturas propuestas contra ajustes incluyendo un tragaluz por debajo del sombreador del invernadero y algunas aberturas extras en el área del W.C. y lavabo. El objetivo conseguir 300luxes en áreas de trabajo y 100 en circulaciones.
Por otro lado se evaluaron 3 sistemas constructivos para los muros de la envolvente, que por sus caracterÃsticas termofÃsicas pudieran almacenar la energÃa térmica acumulada durante el dÃa y desplazarla durante las horas de la noche. Para esto se evaluó el muro SW que delimita las recámaras, en comparación con la temperatura exterior y cuanta energÃa térmica requerirÃan para entrar regresar a los rangos de confort.

Gráfica solar estereográfica con temperaturas horarias y ubicación de los espacios habitables

Planta arquitectónica considerando la orientación solar

Estudio de ventilación natural para vientos desde el Sur. Se recomienda permitir la ventilación del invernadero para evitar sobrecalentamiento.

Gráfica solar estereográfica con temperaturas horarias y ubicación de los espacios habitables