Análisis Bioclimático

39 Gráfico N° 10: Dirección del Viento

Fuente: SENAMHI

El porcentaje de horas en las que la dirección media del viento llega de cada uno de los cuatro puntos cardinales, excluidas las horas en que la velocidad media del viento es menos de 1,6 km/h. Las áreas de colores claros en los límites son el porcentaje de horas que pasa en las direcciones intermedias implícitas (noreste, sureste, suroeste y noroeste).

Son varias las estrategias que se han desarrollado para crear el confort térmico en viviendas y/o edificaciones.

• Diagrama psicométrico de Givoni

En el diagrama se trazó una zona de confort térmico y se propone otras zonas donde es posible tomar el confort mediante la adición y/o aplicación de estrategias de diseño pasivo tal como se aprecia en la figura 21. Fuera de estas zonas, se vuelve útil el uso de sistemas termo-mecánicos de acondicionamiento ambiental sea para calefacción como para refrigeración (Pozo, C., 2011,p.85).

El gráfico psicométrico que se muestra en la figura 4 se denomina gráfico bioclimático de construcción porque integra estrategias arquitectónicas con las

40 necesidades de confort térmico humano. Por ejemplo, la estrategia de calentamiento por carga interna (área inferior izquierda de la figura 4).

El diagrama también muestra las ganancias de calor internas por fuentes como, máquinas, personas y luces, son suficientes para calentar el edificio en condiciones ligeramente frías.

Figura N° 4: Cuadro bioclimático que resume las estrategias de diseño en función de las condiciones ambientales (clima). (Adaptado de Agugliaro, F.M., 2015).

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• Diagrama psicométrico de Olgyay

Este diagrama permite elaborar un estudio del potencial que tiene el diseño al exterior de los edificios, para suministrar confort.

En la zona superior, en función de las condiciones del clima como: (humedad relativa, temperatura), arrojan valores de la velocidad del aire necesarios para que las condiciones sean similares a las del confort humano. En la zona inferior de la zona de confort, refleja las temperaturas exteriores con las cuales se encuentra dentro de los niveles de confort si los niveles de radiación solar son los adecuados .(Pozo, C., 2011,p.82)

Figura N° 5: Representación del diagrama psicrométrico de Olgyay (Pozo,C.,2011)

42 De acuerdo a los datos climatológicos analizados se tiene:

Enero:

En este mes llueve más seguido durante el año. La radiación e insolación solar bajan por la nubosidad. Este mes presenta una temperatura media de 14.08°C, presentando mínimas extremas de 7.7°C. La precipitación es alta llegando a 134.4 mm, la humedad relativa es 82.6%. Los vientos dominantes nacen en el norte y ahí permanecen todo el mes. Las estrategias requeridas según el análisis de clima serían: La combinación de la inercia térmica de los materiales para la regulación de las oscilaciones térmicas y la ganancia solar directa e indirecta, como estrategia de incrementar el clima.

Febrero:

Presenta una temperatura media de 14.1°C, una temperatura mínima de 8.1°C. Los vientos conservan la misma dirección dominante, por el norte. La humedad relativa es de 81.8%, la precipitación es de 123.1mm. Según el análisi para este mes se requiere: Combinar la inercia térmica con materiales para regular las oscilaciones térmicas y la ganancia solar directa e indirecta, como estrategia de climatización.

Marzo:

La temperatura media mensual es de 14.0°C, la humedad relativa aumenta ligeramente a 83%. La precipitación va disminuyendo en comparación al mes anterior, siendo de 104.7mm. El registro de radiación UV de los últimos años es de extremadamente alta. Se necesitaría para este mes como estrategia: La combinación de la inercia térmica de los materiales para regular las oscilaciones térmicas, la ganancia solar directa e indirecta y medidas correctivas de radiación solar, en horas iniciales y finales del día, como estrategia de mejorar el clima.

3.1.3.2 Requerimientos de Climatización Mensual

43 Abril:

El mes en donde se inicia la transición entre las temperaturas más frías del año llegando a 5.7 °C y las cálidas a 22.0°C, caracterizándose por tener una temperatura templada. Se indica que hay pocas probabilidades de precipitación los cuales irán disminuyendo durante esta temporada. Los vientos dominantes, vienen del norte. El registro de radiación UV de los últimos años es de extremadamente alta. Se require para este mes: Combinar la inercia térmica de los materiales para la regulación de las oscilaciones térmicas, la ganancia solar directa e indirecta y medidas correctivas de radiación solar, en horas de inicio y de fin del día, como estrategia de climatización.

Mayo:

Es el mes más cálido del año llegando a 22.6 °C y la mínima de 3.0°C, caracterizándose por tener una temperatura media de 13.2°C. Considerando, además, que las probabilidades de precipitación van disminuyendo significativamente con respecto al mes anterior. Los vientos dominantes, vienen del norte. El registro de radiación UV de los últimos años es de extremadamente alta.

Para este mes se requiere: Bajar la temperatura, estrategia que se requiere parcialmente durante el día para disminuir la ganancia solar; Promover el sombreado (protección solar), promover la ventilación cruzada durante el día, bajar el flujo conductivo de calor por aislamiento, amortiguamiento mediante la inercia térmica, la ganancia solar directa e indirecta y medidas correctivas de radiación solar, en horas iniciales y finales del día, todo ello como estrategia de climatización.

44 Junio:

En este mes, la temperatura disminuye a 2.2° C, es el mes de las heladas desde las 03 a.m. hasta las 8.a.m. También reducción en la humedad a 72%. Siendo la radiación solar UV extremadamente alta. En este mes se termina el período lluvioso.

Los vientos bajan su velocidad y frecuencia. El requerimiento de estrategias para este mes será: Mejorar el calentamiento, Promover parcialmente las ganancias internas de calor durante la noche y madrugada. El enfriamiento, es otra estrategia que se necesita parcialmente durante el día para reducirr la ganancia solar; además se requiere ventilación cruzada en el día.

Julio:

Es el mes más frío disminuye la temperatura a 0.2° C, es el mes de las heladas desde las 03 a.m. hasta las 8.a.m. Siendo la radiación solar UV extremadamente alta. Este mes presenta precipitación mínima de 2.7mm. Los vientos bajan su velocidad y tamboén su frecuencia. Para este mes se requiere como estrategia:

Incentivar el calentamiento solar, se necesita promover parcialmente las ganancias internas durante la noche y madrugada. El enfriamiento, de manera parcial durante el día para minimizar la ganancia solar; incentivar la ventilación cruzada durante el día, bajar el flujo conductivo de calor por aislamiento, amortiguamiento mediante la inercia térmica.

Agosto:

Este mes va desapareciendo la helada y subiendo la temperatura, siendo la mínima de 21° C y la máxima de 21.6° C. Es uno de los meses que presenta menor humedad relativa. Los vientos dominantes vienen den norte, es uno de los meses más ventosos, siendo la velocidad promedio del viento de 11.0km/h. La precipitación sigue siendo baja. Para este mes se debe considerar lo siguiente: Bajar la

45 temperatura como estrategia de manera parcial durante el día para bajar la ganancia solar; promover la ventilación cruzada durante el día, minimizar el flujo conductivo de calor por aislamiento.

Septiembre:

En este mes comienza a incrementar la precipitación llegando a los 63.3mm. Los vientos dominantes vienen del norte, es uno de los meses más ventosos, siendo la velocidad promedio del viento de 11.0km/h. Debido a las condiciones anteriores, para este mes se recomienda usar estrategias de enfriamiento y deshumidificación las cuales consisten en: Promover el sombreado (protección solar), emplear materiales de elevada inercia térmica o aislante y generar ventilación cruzada o inducida.

Octubre:

En este mes se sigue incrementando la precipitación llegando a los 96.00mm. Los vientos dominantes vienen del norte, sigue siendo uno de los meses más ventosos, siendo la velocidad promedio del viento de 11.0km/h. La temperatura va incrementando en relación al mes anterior, siendo la temperatura mínima de 6.3 ° C.

Debido a lo señalado, para este mes se recomienda emplear estrategias para bajar la temperatura y des humidificación las cuales consisten en: Promover el sombreado (protección solar), utilizar materiales de alta inercia térmica o aislante y generar ventilación cruzada o inducida.

Noviembre:

La temperatura sigue incrementando con respecto al mes anterior, siendo la temperatura máxima de 22.4° C y la humedad desciende a comparación con el mes anterior.

46 La precipitación sigue incrementando llegando a 73.1mm y los vientos que provienen del norte van disminuyendo su velocidad y frecuencia .Para este mes se sugiere lo siguiente: Incentivar el calentamiento a través de ganancias internas durante la noche, así como bajar la temperatura a través de la ventilación natural o cruzada, así como deshumidificar parcialmente mediante de la ventilación natural o inducida.

Diciembre:

La temperatura mínima de este mes es de 7.6°C. La radiación UV sigue manteniéndose en extremadamente alta. La precipitación empieza con fuerza más que el mes de noviembre y se mantiene hasta marzo. Los vientos bajan su frecuencia y su velocidad, presentando el viento dominante por el norte. Se recomeinda en este mes como alternativa para mejorar el clima : Promover el sombreado (protección solar), usar materiales de elevada inercia térmica o aislante y generar ventilación cruzada o inducida.

En el distrito de Pucará, los veranos no duran mucho, los días son bastantes cómodos y nublados ; son cortos, fríos los inviernos y parcialmente nublados y está seco durante todo el año. Durante el transcurso del año, la temperatura caso soempre varía de 5 °C a 20 °C y solo en los meses de junio, julio y agosto baja a menos de 3 °C o sube a más de 22 °C. En setiembre, octubre, noviembre, abril y mayo, se tiene una zona de disconfort de las 00:00hrs - 8:00hrs. Se pueden lograr niveles de confort mediante estrategias de clima de diseño como: amortiguamiento térmico, sombreado y ventilación (cruzada o inducida).

3.1.3.3 Requerimientos de climatización anual

47 Se indica que los vientos dominantes en el distrito de Pucara son del noroeste, con variación al noroeste-Sur.

Para evitar el calor fuerte se requiere el sombreao , el cual es bastante importante considerar durante los meses con alta radiación solar, siendo de mayo a diciembre el período con índices más altos durante el día y los meses de mayo a julio por las madrugadas es más frio por las heladas que hay en nuestro valle llegando a 0.2°C La inclinación del sol se acerca hacia el norte y para ello se debe de tener en cuenta la combinación de inercia térmica de los materiales y obtener la ganancia solar directa e indirecta durante el día, como estrategias de climatización.

En el mes de diciembre el período de precipitación elevada inicia y finaliza en los primeros días de abril. Siendo este período el más húmedo, debido a la presencia de lluvias y por consiguiente la evaporación. Las alternativas que se requieren implementar en esta estación son: deshumidificación y protección contra la lluvia.

• Definición de Estrategias básicas de diseño

Las estrategias básicas de diseño planteadas para el distrito de Pucará serán estrategias y elementos de regulación, en función a los requerimientos de climatización mensual y anual realizadas. Se adjunta cuadro N° 13.

3.1.3.4 Estrategias de Climatización

48 Cuadro N° 13: Estrategias básicas de diseño

Requerimientos de climatización

Estrategias básicas de

diseño

Elementos Constructivos Reguladores a Utilizar

Calentamiento directo

Incentivar la

ganancia solar Elementos acristalados, ventanas,

directa

tragaluces, lucernarios, etc. por lo que será necesario implementar inercia térmica, radiación reflejada, muro trombe, invernaderos, sistemas aislados, etc.

Calentamiento Indirecto

Promover la ganancia solar

Inercia térmica, radiación reflejada, muro trombe, invernaderos, sistemas aislados, indirecta etc.

Enfriamiento directo Minimizar la ganancia solar

Dispositivos de control solar volados, aleros, partesoles, pérgolas, celosías, lonas, vegetación, etc.

Enfriamiento directo

Incentivar la ventilación

Ventilación cruzada natural

Deshumidificación directo

Promover el

calentamiento Ganancia solar directa por acristalamiento directo

Deshumidificación indirecta

Incentivar el

calentamiento Inercia térmica de los materiales, muro trombe, invernaderos adosado o seco, chimeneas o radiadores de alta eficiencia, etc.

indirecto

Fuente: Elaboración Propia

49 Se realizó encuestas para saber sobre los ambientes con que cuenta las viviendas en el distrito de Pucará, así como el confort del usuario relacionado al comportamiento térmico de sus moradas. Las encuestas permitieron conocer la opinión de los habitantes de Pucará con respecto al confort térmico al interior de sus casas , el gasto energético que se genera en ellas.

Los resultados son los siguientes.

• Espacios de la Vivienda

Se verificó que el 96% y 95% de los pobladores encuestados cuentan con dormitorio principal, cocina y baño, el 76% dormitorio secundario, el 62% comedor, el 56%

sala. De los cuales el 77% considera otros ambientes como: patio, jardín, almacén.

Esto lo podemos observar en gráfica 11.

Gráfico N° 11: Ambientes con que cuenta la vivienda

Fuente: Elaboración Propia

3.1.4 Análisis del usuario