Diapositiva 1 - PowerPoint PPT Presentation

1 / 57
About This Presentation
Title:

Diapositiva 1

Description:

Universidad de las Am ricas Facultad de Arquitectura Seminario de investigaci n ARQUITECTURA SUSTENTABLE Alumnos: / lvaro Biglia, Rodrigo Cortes, Rodrigo del Campo ... – PowerPoint PPT presentation

Number of Views:43
Avg rating:3.0/5.0
Slides: 58
Provided by: Colo45
Category:

less

Transcript and Presenter's Notes

Title: Diapositiva 1


1
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
ARQUITECTURA SUSTENTABLE
Alumnos /Álvaro Biglia, Rodrigo Cortes, Rodrigo
del Campo, Mario Herrera, Álvaro Martin, Pamela
Otero, Cristian Rojas Profesor / Arnaldo Ruiz
Andrea Santa Cruz / Arq. 902 -101
2
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
INTRODUCCION
Las necesidades de energía en el mundo de hoy,
obligan a mantenerse permanentemente actualizado
acerca de las tendencias y aplicaciones en la
búsqueda de nuevas fuentes que aseguren el
suministro energético del planeta. En los albores
del siglo XXI, la sociedad ha desarrollado una
fuerte conciencia de que la solución al
problema del agotamiento de los combustibles
fósiles y los impactos ambientales asociados a su
uso, requiere de los esfuerzos conjuntos de
diversos actores comunidad, empresarios,
autoridades, centros de investigación y ONG,
entre otros. Por ello, los países
desarrollados han optado por el fomento y
expansión de las Energías Renovables No
Convencionales (ERNC) como uno de los pilares
fundamentales para disminuir la dependencia
energética de los combustibles fósiles y, a su
vez, cumplir con sus cuotas de reducción de
emisiones de gases de efecto invernadero,
suscritas en el Protocolo de Kioto. Bajo estas
obligaciones, las empresas generadoras de
electricidad tienen un rol relevante en el
desarrollo de nuevos emprendimientos que reduzcan
la dependencia de combustibles como el carbón y
el petróleo, y que -al mismo tiempo implique un
aumento en el uso de fuentes renovables no
convencionales, como la mini hidráulica, eólica,
biomasa, geotermia, solar, entre otras.
3
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
IDEA ESTRATEGIA DE AHORRO ENERGETICO
PASO 1
CONCEPCIÓN DE LA IDEA
Que queremos proponer? Generar un catalogo de
estrategias de diseño utilizando elementos
energéticos favorables. Cual es el aporte de
nuestro trabajo? Dar a conocer las diversas
alternativas de sistemas constructivos Pasivo,
activo y materiales de construcción
Confortables.
PROPÓSITO DE LA INVESTIGACIÓN. Mostrar
criterios de diseño para el desarrollo de
proyectos sustentables
4
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
  •  
  • CRITERIOS DE LA INVESTIGACIÓN
  • Conveniencia Aprovechamiento de la energía.
  •  
  • Relevancia Crear conciencia medio ambiental.
  •  
  • Viabilidad Ahorro económico a futuro.
  •  

PASO 1
5
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
PROBLEMA DEFICIENCIA ENERGETICA OBJETIVOS. Ob
jetivo General Potenciar el desarrollo de
diferentes estrategias de ahorro energético a
través de criterios de diseño. Objetivos
Específicos - Definir los criterios para
cada zona climática y enunciar materiales
favorables para cada zona. - Dar a conocer
materiales tecnológicos y los usos de estos. -
Mostrar diferentes fuentes de energía aplicables
a espacios habitables.
PASO 2
6
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN Preguntas
Generales. Qué necesita un edificio
para ser sustentable? Cuáles son los
elementos que debe tener un edificio
sustentable? Cual es la medida
prioritaria a adoptar como solución a la
deficiencia energética? Preguntas
Específica. Cuál es la diferencia
entre energías pasivas y energías activas?
Cómo mejorar la eficiencia de un edificio?
Cómo elegir la mejor estrategia de
diseño? Por es necesario hacer este
catalogo?
PASO 2
7
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN Y
FUNDAMENTACIÓN Se justifica por que hay una
gran demanda energética y poca producción de
esta, lo que genera un déficit energético. Como
única vía alternativa se plantea una integración
entre demanda energética y la oferta
sostenible. Es necesario crear un modelo
energético sustentable, creando un catalogo que
describa los elementos necesarios para generar
espacios habitables sustentables en el tiempo.
PASO 2
8
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
MARCO TEORICO
PASO 3
una de las opciones con mayor nivel de
desarrollo en la actualidad es la conversión
directa de luz solar a electricidad mediante el
uso de generadores eléctricos solares, también
conocido como sistema fotovoltaico.
Datos fuente primaria Libro sol pawer pag. 23
hace ya unos años se advierte a nivel mundial
la tendencia de incorporar el uso de energía
eolica en las obras de arquitectura. Se sabe que
es una energía que no requiere combustión y que,
por ende no produce emisiones contaminantes. Poro
otro de los motivos que estimulan su uso es que
reduce el gasto de energía tradicional de una
vivienda.
Datos fuente secundaria Diario el Clarín,
Argentina
9
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
MARCO TEORICO
PASO 3
En un edificio diseñado con técnicas pasivas
podría prescindir de energías auxiliares para
mantenerse fresco en verano y calido en invierno.
En verano es aconsejable la ventilación selectiva
( ventilar de noche y no de dia, evitando el sol
directo hacia el interior.
Datos fuente terciaria Sociopolis.com
10
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
MARCO CONCEPTUAL
PASO 3
SUSTENTABILIDAD. Arquitectura sustentable del
paisaje o paisaje sustentable es una categoría
del diseño sustentable relacionado con el
planeamiento y diseño de los espacios exteriores.
Este puede incluir aspectos de la sustentabilidad
como los aspectos ecológico, sociales y
económicos del paisaje. ESTRATEGIA
SUSTENTABLE. Arquitectura Sustentable, también
conocida como Arquitectura Sostenible,
Arquitectura Verde, Edificios Verdes,
Eco-arquitectura y arquitectura ambientalmente
conciente, es un modo de concebir el diseño
arquitectónico buscando aprovechar los recursos
naturales de tal modo de minimizar el impacto
ambiental de las construcciones sobre el ambiente
natural y sobre los habitantes.
11
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
MARCO CONCEPTUAL
PASO 3
ENERGIAS PRIMARIAS ENERGÍA HIDRÁULICA La
hidroelectricidad, al igual que la energía eólica
y solar, es un recurso energético "limpio" y
renovable, cuyo adecuado aprovechamiento tiene un
bajo impacto ambiental y se utiliza como
importante recurso energético en casi todos los
países del mundo. BIOMASA Conjunto de
materia orgánica renovable de origen vegetal,
animal o procedente de la transformación natural
o artificial de la misma. La energía de la
biomasa corresponde entonces a toda aquella
energía que puede obtenerse de ella, bien sea a
través de su quema directa o su procesamiento
para conseguir otro tipo de combustible.
ENERGÍA SOLAR Aquella que proviene del
aprovechamiento directo de la radiación del sol,
y de la cual se obtiene calor y electricidad. El
calor se obtiene mediante colectores térmicos, y
la electricidad a través de paneles
fotovoltaicos. ENERGÍA EÓLICA Entre el 1 y
2 de la energía proveniente del sol se convierte
en viento, debido al movimiento del aire
ocasionado por el desigual calentamiento de la
superficie terrestre. La energía cinética del
viento puede transformarse en energía útil, tanto
mecánica como eléctrica
12
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
MARCO CONCEPTUAL
PASO 3
EFICIENCIAS. La Eficiencia Energética es el
conjunto de acciones que permiten optimizar la
relación entre la cantidad de energía consumida y
los productos y servicios finales obtenidos. Esto
se puede lograr a través de la implementación de
diversas medidas e inversiones a nivel
tecnológico, de gestión y de hábitos culturales
en la comunidad.
ENERGIA RENOVABLE Se denomina energía renovable
a la energía que se obtiene de fuentes naturales
virtualmente inagotables, unas por la inmensa
cantidad de energía que contienen, y otras porque
son capaces de regenerarse por medios naturales.
13
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
MARCO FILOSOFICO
PASO 3
ELABORACION DE UNA TEORIA PROPIA. Se define dos
etapas El aprovechamientos de nuestros
recursos energéticos y la aplicación de estos a
trabes de los criterios de diseño.
Nuestra Postura
En chile existen diferentes potencialidades de
energía según la zona geográfica, en el cual se
implante el proyecto. Pero por diversos factores
(políticos, económico, social) en nuestro país no
son aprovechados. Por esto nuestra propuesta
consiste en mostrar diferentes criterios de
diseño que den solución a los problemas de
deficiencia energética y que proporcione una
conciencia ambiental y una mejor calidad de vida
para el hombre y el ecosistema.
14
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
TIPOS DE INVESTIGACION
PASO 4
EXPLORATIVA - EXPLICATIVA EXPLORATIVA Si bien
el tema se a dado a conocer en la actualidad por
los problemas de escasez energética que están
sucediendo en el país, la información que manejan
la mayoría de las personas son superficiales, por
lo mismo se decide estudiar en profundidad las
diversas estrategias energéticas sustentables y
la aplicación de estos a través de criterios de
diseño que existen y de que forma ayudarían a
resolver la problemática.
15
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
TIPOS DE INVESTIGACION
PASO 4
  • EXPLICATIVA
  • PROBLEMÁTICA Deficiencia Energética
  • Por Que Ocurre Este Fenómeno?
  • Nos hemos dado cuenta de alguna u otra forma que
    el barril de petróleo ha subido como nunca en
    este último año. Esto saca a la superficie una de
    nuestras más grandes debilidades energéticas más
    del 40 de nuestra energía primaria proviene del
    petróleo que debemos comprar afuera, si le
    agregamos un 26 (CNE 2002) de gas natural y un
    5 de carbón mineral que también compramos
    afuera, tenemos que el 70 de la energía de todo
    Chile, que depende de mercados que para nada
    controlamos y que por supuesto están
    constantemente en alza. Estos tres energéticos
    además se queman y contaminan. Esta sola
    información recomienda a todo el país que debemos
    hacer eficiencia energética. Vale decir, obtener
    los mismos o mejores trabajos de la energía, pero
    usando mucho menos cantidad, con tecnología,
    diseño, cultura y buena planificación.
  • En que condiciones se da ?
  • Nuestra actual arquitectura construida presenta
    una notable ausencia de los conceptos de energía
    que debieran impregnar todos los diseños, desde
    la buenas aislaciones, el uso adecuado de las
    inercias, la buena iluminación natural, los
    buenos conceptos de ventilación, enfriamiento y
    calentamiento, hasta el desarrollo de adecuadas
    costumbres culturales ciudadanas en el uso de los
    espacios construidos y la energía que se consume
    en ellos.
  • Para qué hablar del uso eficiente de la energía
    solar, eólica, la biomasa y esas cosas que en la
    práctica están ausentes en Chile.

16
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
HIPOTESIS
PASO 5
Nuestra hipótesis se fundamenta en la
aplicación de criterios de diseño descritos en un
catalogo, aplicables en un edificio que sea
sustentable en el tiempo. A través de este
catalogo se mencionan estrategias a considerar a
la hora de diseñar como - Generación de
energías renovables. - Criterios aplicables a
la arquitectura.
17
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
DISEÑO DE LA INVESTIGACION
PASO 6
DISEÑO ESTRUCTURAR LAS VARIABLES
ESTRATEGIAS DE ENERGIAS RENOVABLES

GENERAR CONCIENCIA SUSTENTABLE
  • NUESTRO TRABAJO SE ORGANIZA EN DOS PARTES
  • Desarrollo de los pasos de investigación
  • Desarrollo del catalogo
    ENERGIAS ALTERNATIVAS.

  • CRITERIOS
    DE DISEÑO.

18
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
DISEÑO DE LA INVESTIGACION
PASO 6
EXPERIMENTO Definición de energías alternativas
no convencionales en nuestro país y de como estas
pueden ser utilizadas en la arquitectura.
DISEÑO ARQUITECTONICO
EL CAMPO
MUESTRA
  • EDIFICACIONES SUSTENTABLES
  • ESTUDIO DE LAS ENERGIAS NO
    CONVENCIONALES EN CHILE
  • DATOS DE IMPACTO AMBIENTAL
  • CONSUMO ENERGETICO
  • CONCRECION DE UN CATALOGO
  • DISEÑO ACTIVO / DISEÑO PASIVO
  • EFICIENCIA ENERGETICA
  • MUESTRA DE CRITERIOS

SE PRETENDE GENERAR CONCIENCIA SUSTENTABLE POR
MEDIO DEl DISEÑO ARQUITECTONICO
19
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
UNIVERSO DE ANALISIS
PASO 7
Conjunto de información de fuentes renovables
que pueden dividirse en dos categorías no
contaminantes o limpias y contaminantes. Entre
las primeras - El Sol energía solar. -
El viento energía eólica. - Los ríos y
corrientes de agua dulce energía hidráulica. -
Los mares y océanos energía mareomotriz. -
El calor de la Tierra energía geotérmica.
20
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
UNIVERSO DE ANALISIS
PASO 7
  • Información de estrategias para lograr eficiencia
    energética
  • - Aislamiento térmico en la envolvente (muros,
    techos y ventanas)
  • - Reducción de las pérdidas de calor por
    infiltración en invierno
  • - Adecuada orientación del edificio
  • Permitir la entrada del sol en invierno
  • - Evitar sombras arrojadas por otros edificios
  • Evitar el ingreso del sol en verano
  • - Diseñar protecciones solares (fijas, móviles,
    naturales)
  • - Utilizar sistemas de calefacción y aire
    acondicionado eficientes (etiquetado energético)
  • en azoteas como regla duplicar el espesor del
    aislamiento térmico y buscar incorporar elementos
    que den sombra.

21
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
LA MUESTRA
PASO 7
Ubicación Av. Del Valle 662, Ciudad
Empresarial, Huechuraba, Santiago
Generalidades Climatización por agua, que
aprovecha temperatura natural del suelo, por
bombas de calor, enfriamiento del agua por
evaporación aprovechando diferencial temperatura
noche-día (verano), intercambiadores de
temperatura (aire fresco-extracción), máxima
iluminación natural, plantas que requieren mínima
irrigación, iluminación artificial con sistemas y
equipos de consumo eficiente, sensores de
ocupación.
22
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
LA MUESTRA
PASO 7
Consumo de Recursos Energía El consumo de la
operación del edificio significó un ahorro del
72 respecto al edificio de referencia -
Consumo Edificio Varela 169 MJ/m2 /- Consumo
Edificio Referencia 594 MJ/m2
Agua Potable. El consumo de agua tiene un
ahorro de un 60 respecto al edificio de
referencia. Impactos Ambientales Las emisiones
de gases de efecto invernadero por toda la
energía usada sobre el ciclo de vida es un 65 de
la referencia.
23
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
RECOPILACION DE LA INFORMACION
PASO 8
Estrategia de energía sustentable en un edificio
A través de registros de recolección sistemática
concluimos Arquitectura sustentable es Es
aquella que relaciona de un modo armónico las
aplicaciones tecnológicas, los aspectos
funcionales y estéticos, y la vinculación con el
entorno natural o urbano, para lograr hábitats
que respondan a las necesidades humanas en
condiciones saludables, sostenibles e
integradoras. - El emplazamiento y
evaluación medioambiental.- Orientación y
aprovechamiento de las energías pasivas.-
Sistemas constructivos.- Materiales de
construcción saludables.- Consumo
energético.- Generación de residuos y
reciclaje.
24
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
RECOPILACION DE LA INFORMACION
PASO 8
Estrategia de energía sustentable en un
edificio R4house, construcción 100 sustentable
arquitecto Luis de Garrido
  • El emplazamiento y evaluación medioambiental.
  • Consumo energético cero (Diseño bioclimático
    extremo).

- Orientación - Topología arquitectónica -
Pieles con cámara ventilada - Aislamiento
ecológico - Celosías control solar - Vidrios
con serigrafías especiales - Sistema de
distribución de vientos
VERANO
25
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
RECOPILACION DE LA INFORMACION
PASO 8
Estrategia de energía sustentable en un edificio
- Orientación y aprovechamiento de las
energías pasivas.
- Orientación norte - Patio cubierto, efecto
invernadero - Sistema geotérmico subterráneo -
Sistema de calefacción solar, suelo radiante
INVIERNO
26
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
RECOPILACION DE LA INFORMACION
PASO 8
Estrategia de energía sustentable en un edificio
Sistemas constructivos.
- Estructura arquitectónica flexible, ampliable,
readaptable, reubicable. - Montaje ,nula
minima generación de
27
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
RECOPILACION DE LA INFORMACION
PASO 8
Estrategia de energía sustentable en un edificio
  • Materiales de construcción saludables.
  • Utilización de materiales auténticamente
    ecológicos.

- Chapa de zinc - Piedra - Contrachapado de
bambú - Paneles de bambú - Parquet de bambú -
Cartón - Mosaico - Contrachapado de abeto -
Panel de yeso-celulosa - Pinturas ecológicas.
etc
28
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
RECOPILACION DE LA INFORMACION
PASO 8
Estrategia de energía sustentable en un edificio
- Consumo energético. Prototipos de alta
eficiencia energética
- Iluminación Led - Frigoríficos de puertas
transparentes, permite la observación interior -
Césped artificial - Sanitarios y gritería
ecología
29
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Energía Hidráulica
Energía hidráulica se genera al pasa por una
turbina, la cual la transforma en potencia
mecánica y ésta a través de un generador, es
transformada en potencia eléctrica. Desde ahí
pasa a los transformadores, para luego iniciar su
viaje a los centros de consumo.
Sección transversal de una turbina Kaplan de
doble regulación
Vista en perspectiva de una turbina
30
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Aspectos Ambientales
  • Estas actividades producen las siguientes
    alteraciones en el medio ambiente
  • - Modificación temporal o permanente de los
    hábitats de la fauna terrestre y acuática.
  • - Contaminación temporal del aire por aumento
    de las partículas en suspensión y de los gases de
    combustión (CO, CO2, SO2) por el movimiento de la
    maquinaria utilizada en la construcción.

31
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Energía Eólica
La energía cinética del viento puede
transformarse en energía útil, tanto mecánica
como eléctrica. La energía eólica, transformada
en energía mecánica ha sido históricamente
aprovechada, pero su uso para la generación de
energía eléctrica es más reciente. Existen
aplicaciones de mayor escala desde mediados de
los 70 en respuesta a la crisis del petróleo y a
los impactos ambientales derivados del uso de
combustibles fósiles.
Aerogenerador eje horizontal.
Molino típico para bombeo de agua.
32
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Comparación entre capacidad, diámetro rotor y
altura de torre.
Instalación de aerogeneradores offshore (mar
adentro).
33
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Aspectos Ambientales
  • - La realización de obras civiles, en
    especial, la apertura de caminos que puede ser
    causa
  • de futura erosión. Este aspecto es importante en
    los terrenos con insuficiente vegetación propia
    que proteja el suelo. Se debe ser cuidadoso en el
    desarrollo de las obras, disponer de adecuados
    sistemas de drenaje y restaurar la vegetación
    donde sea posible.
  • - Incidencia sobre la población de aves
    migratorias. Se requiere conocer las costumbres
    de éstas (vías de desplazamiento), a fin de no
    ubicar líneas de aerogeneradores
  • en sus pasos habituales, ya que pueden dar lugar
    a accidentes y muertes de aves.
  • - En algunas localidades preocupa el ruido
    producido por los aerogeneradores. Si bien éste
    no es intenso, la ubicación de las máquinas cerca
    de viviendas puede resultar molesta.
  • - Por último, una situación más controvertida,
    guarda relación con el impacto visual de
  • los parques eólicos. No es una situación que
    incida de forma general, pero algunos
  • sectores de la sociedad pueden mostrarse
    contrarios a los parques eólicos por esa razón.

34
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Energía Geotérmica
Los recursos geotérmicos constituyen la energía
derivada del calor que se extrae a través de los
fluidos geotérmicos que surgen de procesos
naturales o artificiales de acumulación y
calentamiento del subsuelo. Las áreas con mayores
recursos geotérmicos accesibles son aquellas en
que el magma está muy cerca de la superficie
terrestre, con zonas de corteza terrestre delgada
o fracturada (Anillo de Fuego). En Sudamérica es
originado por el choque de la Placa de Nazca con
la Placa Sudamericana.
Distribución mundial de volcanes y placas.
35
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Sistema higrotérmico con predominio de vapor.
Zonas en el subsuelo relacionadas con la
geotermia.
Reservorio geotérmico.
Yacimiento geotérmico de alta temperatura.
36
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Aspectos Ambientales
  • - La utilización del suelo, ya que se requieren
    grandes extensiones y de una considerable
  • infraestructura.
  • - El manejo del suelo, relacionado con su
    estabilidad y la influencia sobre las formaciones
    geológicas profundas. Entre los impactos
    negativos podrían estar la erosión, el
    hundimiento del terreno y la inducción de
    actividad sísmica.
  • - El ruido, en especial en la etapa de
    perforación de los pozos.
  • - Posible contaminación del aire, debido a
    flujos de gases contaminantes y no controlados en
    las distintas etapas del proceso de explotación.
  • - Posible contaminación de las aguas, debido a
    los procesos térmicos durante la explotación de
    la planta.
  • - Alteración de ecosistemas, debido a un mal
    manejo del recurso.

37
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Energía solar.
En estricto rigor, las energías renovables
tienen su origen en la energía solar, es decir,
la energía eólica, geotérmica, mareomotriz, e
incluso la biomasa, son aprovechamientos
indirectos de la energía aportada por el sol. Sin
embargo, de forma específica la radiación solar
ofrece varias maneras de recuperación energética,
ya sea como vía de calentamiento que reemplaza el
consumo de energías convencionales, producción de
electricidad y, potencialmente, la obtención de
combustibles de uso directo, como podría ser el
hidrógeno.
La energía solar.
38
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Aplicaciones de la energía solar a la
arquitectura de viviendas y edificios.
Instalación con colectores de placa plana.
39
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Paneles colectores parabólicos (eficiencia entre
13 y 20).
Receptores de disco y motor Stirling (eficiencia
entre 12 y 18).
Sistema de espejos y receptor en torre
(eficiencia entre 8 y 15).
40
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Planta de generación eléctrica con Ciclo
Combinado Solar Integrado
41
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Potencial solar en el mundo.
42
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Aspectos Ambientales
  • En relación con el uso de paneles solares
    fotovoltaicos cabe destacar lo siguiente
  • - Se evitan todos los impactos asociados a los
    combustibles fósiles a su extracción,
    transformación, combustión (emisiones de
    sustancias contaminantes, especialmente CO2) y
    transporte.
  • - El impacto en el ecosistema natural depende
    del área cubierta por el sistema fotovoltaico, el
    período de construcción, el tipo de suelo y la
    biodiversidad existente. Sin embargo, una cuidada
    planificación y el restablecimiento del hábitat
    pueden mitigar estos efectos.
  • - El impacto visual puede evitarse mediante la
    integración de paneles en cubierta y fachadas de
    edifícios .
  • - En la fabricación de los componentes
    fotovoltaicos se utilizan algunos materiales
    potencialmente tóxicos y peligrosos, que hay que
    almacenar adecuadamente para evitar emisiones al
    suelo y a las aguas subterráneas.

43
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Energía de la Biomasa
Por biomasa se entiende el conjunto de materia
orgánica renovable de origen vegetal, animal o
procedente de la transformación natural o
artificial de la misma. Puede ser de origen
natural (producida en los ecosistemas naturales,
como es el caso de la leña), de origen residual
(residuos forestales y agrícolas, residuos
sólidos urbanos, residuos biodegradables),
cultivos energéticos (cultivados especialmente
para ser utilizados como biomasa) o excedentes
agrícolas. La producción inicial de biomasa se
realiza por medio del proceso de la fotosíntesis,
mediante el cual los vegetales son capaces de
captar la energía solar y almacenarla en los
enlaces de las moléculas orgánicas que forman su
biomasa.
Planta de cogeneración (calor y energía
eléctrica).
44
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Planta de cogeneración con biogás.
Esquema típico de una instalación de cogeneración
de calor y electricidad.
45
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Aspectos Ambientales
  • La utilización de la biomasa con fines
    energéticos tiene las siguientes ventajas
    ambientales
  • - Disminución de las emisiones de CO2. Aunque
    para el aprovechamiento energético de esta
  • fuente renovable se tenga que realizar una
    combustión, y el resultado de la misma sea agua y
    CO2, la cantidad de este gas causante del efecto
    invernadero, se puede considerar que es la misma
    cantidad que fue captada por las plantas durante
    su etapa de crecimiento, por lo cual el aporte
    neto es nulo y no supone un incremento de este
    gas a la atmósfera.
  • - No emite contaminantes sulfurados o
    nitrogenados (precursores de la lluvia ácida),
    apenas algunas partículas sólidas. Las cenizas de
    la combustión de la biomasa son inertes.
  • - Si se utilizan residuos de otras actividades
    como biomasa, esto se traduce en un reciclaje y
    disminución de residuos. Canaliza, por tanto, los
    excedentes agrícolas alimentarios, permitiendo el
    aprovechamiento más integral de las tierras.
  • - Los cultivos energéticos sustituirán a
    cultivos excedentarios en el mercado de
    alimentos. Eso puede ofrecer una nueva
    oportunidad al sector agrícola.
  • - Permite la introducción de cultivos de gran
    valor rotacional frente a monocultivos
    cerealistas.

46
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Energía del Mar
El aprovechamiento de la energía del mar puede
ser de tres tipos energía de las mareas
(mareomotriz), energía de las olas y energía
térmica oceánica. Las principales ventajas de
obtener energía eléctrica del mar es su carácter
renovable, existe abundancia de agua salada en la
Tierra y no emite contaminantes o residuos
durante la explotación, así como su baja
agresividad con el medio natural.
Mapa mundial de la densidad de las olas.
47
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Turbina inventada por Zeimor en 1970. La turbina
gira en un mismo sentido en los dos ciclos de la
ola.
Prototipo del Rotor de ola, desarrollado por la
empresa Ecofys.
Buque Le Tunisie, donde G. Claude (1934) modeló
la conversión de la energía termo-oceánica.
48
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
  • Debe tenerse en cuenta que existen dos
    condiciones físicas indispensables para que se
    pueda captar la energía de las mareas
  • - Que la amplitud física de las mareas sea como
    mínimo de varios metros.
  • - Que la configuración de las costas permita el
    embalse de una importante cantidad de
  • agua, sin que requieran obras civiles de gran
    magnitud y costo.

49
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Glosario
Biocombustibles Combustible sólido, líquido o
gaseoso obtenido a partir de la transformación
fisicoquímica de la biomasa en presencia de un
catalizador. Son biocombustibles el biodiesel y
el bioetanol, metanol generados a par t ir de
cultivos oleaginosos como la soya, el raps, la
caña de azúcar, entre otros, así como también el
biogás generado a partir de la fermentación de
materia orgánica. Biodiesel Combustible para
maquinarias y vehículos, producido a través de la
transformación fisicoquímica (esterificación) de
las semillas de cultivos oleaginosos tales como
la soya, raps y girasol, entre otros. También es
posible obtener biodiesel a partir de otras
fuentes como los aceites domésticos
usados. Biogás Producto de la descomposición
anaerobia de compuestos orgánicos por la acción
de diversas bacterias. Es un gas combustible que
se puede generar en condiciones anaeróbicas
controladas, mediante la acción de las bacterias
metano génicas que descomponen la materia
orgánica en ausencia de oxígeno. Producto de este
proceso se genera biogás, el que está compuesto
principalmente por metano, dióxido de carbono,
nitrógeno y ácido sulfhídrico. En la actualidad
existen sistemas de aprovechamiento de biogás en
vertederos o rellenos sanitarios y en el proceso
de digestión de lodos en las plantas de
depuración de aguas residuales.
50
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Biomasa El conjunto de materia orgánica
renovable de origen vegetal, animal o procedente
de la transformación natural o artificial de la
misma. La energía de la biomasa corresponde
entonces a toda aquella energía que puede
obtenerse de ella, bien sea a través de su quema
directa (por ejemplo en procesos de cogeneración)
o su procesamiento para conseguir otro tipo de
combustible (biogás, biodiesel, bioetanol). En
consecuencia, la biomasa comprende cultivos
energéticos, residuos forestales, agrícolas y
ganaderos, lodos de depuración de aguas
residuales, emisiones de biogás de vertederos
controlados y la transformación química o
biológica de determinadas especies vegetales o de
los aceites domésticos usados, en biocombustibles
(metanol y etanol) como sustitutos o complementos
del gasóleo y de la gasolina. Cambio
climático La Convención Marco de las Naciones
Unidas lo define como un cambio de clima
atribuido directa o indirectamente a la actividad
humana, que altera la composición de la atmósfera
mundial y que se suma a la variabilidad natural
del clima observada durante períodos de tiempo
comparables. Estas alteraciones se manifiestan en
el aumento de la temperatura de la atmósfera,
períodos de sequía y lluvias prolongados,
derretimiento de hielos polares, aumento en el
nivel de los océanos, tormentas e inundaciones,
entre otros. Ciclo combinado Sistema de
generación de energía eléctrica que incluye una o
más turbinas a gas y una unidad de vapor, de
manera que los gases de escape de las turbinas a
gas son conducidos a calderas recuperadoras, a
fin de utilizar su calor produciendo energía
eléctrica en la unidad de vapor.
51
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Energía eólica Energía obtenida de los
desplazamientos del aire ocasionado por el
desigual calentamiento de la superficie
terrestre. Es considerada una forma indirecta de
energía solar. Entre el 1 y 2 de la energía
proveniente del sol se convierte en viento. La
energía cinética del viento puede transformarse
en energía mecánica, la cual a su vez se
transforma en energía eléctrica al acoplar un
generador. Energía geotérmica Energía
proveniente de las reacciones naturales que
suceden en el interior de la tierra y que se
transmiten por conducción térmica hacia la
superficie de la tierra. Esta energía se puede
poner de manifiesto de forma violenta a través de
fenómenos como el vulcanismo o los terremotos, y
en sus fases póstumas géiseres, fumarolas y
aguas termales. La energía geotérmica es en
realidad un recurso parcialmente renovable, pero
de alta disponibilidad, sobre todo en regiones
volcánicas. Energía mareomotriz Energía
obtenida a través de turbinas que aprovechan las
variaciones del nivel de las mareas. Al igual que
la energía eólica, es una forma indirecta de la
energía solar.
52
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Energía primaria Se denomina energía primaria
a los recursos naturales disponibles en forma
directa (como la energía hidráulica, eólica y
solar) o indirecta (después de atravesar por un
proceso, como por ejemplo el petróleo, el gas
natural, el carbón mineral, etc.), para su uso
energético sin necesidad de someterlos a un
proceso de transformación. Energía
secundaria Se denomina energía secundaria a
los productos resultantes de las transformaciones
o elaboración de recursos energéticos naturales
(primarios) o en determinados casos a partir de
otra fuente energética ya elaborada (por ejemplo
el alquitrán). El único origen posible de toda
energía secundaria es un centro de transformación
y el único destino posible un centro de consumo.
Son fuentes energéticas secundarias la
electricidad, toda la amplia gama de derivados
del petróleo, el carbón mineral y el gas
manufacturado o gas de ciudad. Energía solar
activa Energía solar obtenida a través de
algún medio mecánico, denominados por lo general
colectores solares. Esta puede ser de baja, media
y alta temperatura, según el índice de
concentración. Los colectores solares térmicos
utilizados para proporcionar agua caliente
sanitaria en viviendas son de baja temperatura.
Suelen ser colectores planos vidriados y también
se utilizan en el calentamiento de viviendas, en
calefacciones o en usos industriales y
agropecuarios. La solar de alta temperatura es la
que se emplea en las centrales que concentran
muchos rayos solares para alcanzar temperaturas
por sobre los 700C. Se utilizan para la
producción de electricidad.
53
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Energía Solar Fotovoltaica Es la energía que
transforma la radiación solar en electricidad a
través de un proceso de liberación de electrones
de una celda fotovoltaica (generalmente una placa
de silicio), provocada por la incidencia de los
rayos solares sobre el panel fotovoltaico. Los
paneles fotovoltaicos, que constan de un conjunto
de celdas solares, se utilizan para la producción
de electricidad y constituyen una adecuada
solución para el abastecimiento eléctrico en las
áreas rurales que cuentan con un recurso solar
abundante. La electricidad obtenida mediante los
sistemas fotovoltaicos puede utilizarse en forma
directa, o bien ser almacenada en baterías para
utilizarla durante la noche.
54
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Ejemplo de arquitectura solar
PERGOLA FOTOVOLTAICA DEL FORUM DE BARCELONA.
- Sus grandes dimensiones la hacen ser una
gigante sombrilla que protege del sol a la zona
que queda bajo los paneles. - La Orientación
predomino hacia el norte para poder captar mas
horas de sol
55
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Arquitectura Eólica
BAHRAIN WIND TURBINE
- Dentro de su diseño se aprovechar la fuerza
del viento Mediante turbinas.
56
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CATALOGO DE CRITERIOS DE DISEÑO
PASO 9
Arquitectura Geotérmica
HYPERGREEN TOWER
- Dentro de su diseño se aprovechar la fuerza
del viento Mediante turbinas en la cima,
- Paneles fotovoltaicos en las fachadas -
Bombas de energía geotérmicas.
57
Universidad de las Américas Facultad de
Arquitectura Seminario de investigación
CONCLUSIÓN
PASO 10
Con el desarrollo de este trabajo podemos
concluir que para responder al déficit energético
en el país, producido por el consumo excesivo de
energías, se debe generar una nueva base que se
sustente con la aplicación de criterios de
diseños alternativos desde la arquitectura. Es
así como se llega a la formulación de un
catálogo, para proponer nuevos sistemas que
ayuden a satisfacer las necesidades energéticas,
a través de una forma inteligente, ocupando los
fenómenos naturales y sus características. El
catálogo nace para cualificar y cuantificar los
elementos necesarios para que un edificio sea
sustentable. Además permite el conocimiento de
estrategias que ayuda al funcionamiento eficiente
y sostenible, generando una pauta para el
desarrollo de una arquitectura comprometida con
el entorno.
Write a Comment
User Comments (0)
About PowerShow.com