INVESTIGACIÓN EN ARQUITECTURA
LA ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA COMOLA ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA COMO FUNDAMENTO DE LA SOSTENIBILIDAD EN
EDIFICACIÓN
Investigación en arquitecturaInvestigación en arquitectura• La arquitectura sin arquitectos : La arquitectura popular
• La nueva arquitectura– Los nuevos usos y espacios
f– Las nuevas formas y conceptos– Los nuevos materiales
• La sostenibilidad en la arquitectura– Los nuevos usos y espaciosL f t– Las nuevas formas y conceptos
– Los nuevos materiales– La recuperación del uso de nuevas energías– El uso sostenible de los materiales– El uso sostenible del agua
Sostenibilidad en EdificaciónSostenibilidad en Edificación
• La sostenibilidad seLa sostenibilidad se refieren al equilibrio de una especie con los recursos de su entorno.
Sostenibilidad en EdificaciónSostenibilidad en Edificación
• La sostenibilidad seLa sostenibilidad se refieren al equilibrio de una especie con los recursos de su entorno.
Sostenibilidad en EdificaciónSostenibilidad en Edificación
• Por extensión se aplica aPor extensión se aplica a la explotación de un recurso por debajo del límite de renovación del mismo.
Sostenibilidad en EdificaciónSostenibilidad en Edificación
• Por extensión se aplica aPor extensión se aplica a la explotación de un recurso por debajo del límite de renovación del mismo.
AlimentosAlimentos
• Según el Informe Brudtland de 1987, laSegún el Informe Brudtland de 1987, la sostenibilidad consiste en satisfacer las necesidades de la actual generación sin sacrificar la capacidad de futuras generaciones de satisfacer sus propias necesidades
AlimentosAlimentos
• Según el Informe Brudtland de 1987, laSegún el Informe Brudtland de 1987, la sostenibilidad consiste en satisfacer las necesidades de la actual generación sin sacrificar la capacidad de futuras generaciones de satisfacer sus propias necesidades
AguaAgua
• Según el Informe Brudtland de 1987, laSegún el Informe Brudtland de 1987, la sostenibilidad consiste en satisfacer las necesidades de la actual generación sin sacrificar la capacidad de futuras generaciones de satisfacer sus propias necesidades
AguaAgua
• Según el Informe Brudtland de 1987, laSegún el Informe Brudtland de 1987, la sostenibilidad consiste en satisfacer las necesidades de la actual generación sin sacrificar la capacidad de futuras generaciones de satisfacer sus propias necesidades
MovilidadMovilidad
• Según el Informe Brudtland de 1987, laSegún el Informe Brudtland de 1987, la sostenibilidad consiste en satisfacer las necesidades de la actual generación sin sacrificar la capacidad de futuras generaciones de satisfacer sus propias necesidades
EnergíaEnergía
• Según el Informe Brudtland de 1987, laSegún el Informe Brudtland de 1987, la sostenibilidad consiste en satisfacer las necesidades de la actual generación sin sacrificar la capacidad de futuras generaciones de satisfacer sus propias necesidades
Materiales de construcciónMateriales de construcción
• Según el Informe Brudtland de 1987 laSegún el Informe Brudtland de 1987, la sostenibilidad consiste en satisfacer las necesidades de la actual generación sinnecesidades de la actual generación sin sacrificar la capacidad de futuras generaciones de satisfacer sus propias necesidadesde satisfacer sus propias necesidades
Recursos en la edificaciónRecursos en la edificación
• Materiales de construcciónMateriales de construcción
• Agua
í• Energía
La arquitectura popular y vernácula han sido siempre unvernácula han sido siempre un
ejemplo
La arquitectura popular y vernácula,La arquitectura popular y vernácula, origen de la arquitectura bioclimática y
j l d l t ibl d lejemplo del uso sostenible de los recurso
Uso del colorUso del color
• Arquitectura popularArquitectura popular
Ventilación natural controladaVentilación natural controlada
• Arquitectura popularArquitectura popular
Ventilación a través de la envolventeVentilación a través de la envolvente
• Arquitectura popularArquitectura popular
Estabilidad térmicaEstabilidad térmica
• Arquitectura popularArquitectura popular
Superficies vegetalesSuperficies vegetales
• Arquitectura popularArquitectura popular
Fachadas inteligentesFachadas inteligentes
• Arquitectura popularArquitectura popular
Desarrollo sostenibleDesarrollo sostenible
• El desarrollo sostenible se aplica al desarrolloEl desarrollo sostenible se aplica al desarrollo socio‐económico
(Principio 3 º de la Declaración de Río de 1992)(Principio 3.º de la Declaración de Río de 1992)
¿DESARROLLO? ¿SOSTENIBLE?
ÉTÉRMINOS INCOMPATIBLES, que implican….
CAMBIOSCAMBIOS
• De mentalidad y actitud• En el uso de los materiales• En el uso de los materiales• En la gestión del aguaE l f d f t l tió d l• En la forma de enfrentarnos a la gestión de la energía
• En la forma de construir• En la forma de construir
CAMBIOS
ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA
…que deben sustentarse en la investigación CAMBIOS
Arquitectura Bioclimática en un Entorno Sostenible
CAMBIOS
ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA
…que deben sustentarse en la investigación CAMBIOS
REVISIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LAS TÉCNICAS PASIVAS CONVENCIONALES EN EL FUNCIONAMIENTO ENERGÉTICO
DE LAS VIVIENDASDE LAS VIVIENDAS
Objetivos:l b l á lá lInventariar las estrategias bioclimáticas pasivas clásicas, caracterizarlas
detalladamente, y analizar su viabilidad dentro de un contexto de vivienda industrializada.
Resultados obtenidos:Desarrollo completo del árbol de estrategias.1024 entradasDesarrollo completo de la documentación de cada entrada1024 fichas1024 fichas
Resultados intermedios:Manual de estilo científico‐técnico abioMECTECps .Documento de Desarrollo del ProductoI di d d t ibilid dIndicadores de sostenibilidad.Estudio estadístico de las estrategias
Valoración de las estrategias:Valoración de las estrategias:
Indicadores excluyentes:1. Industrializable
2. Aplicable a viviendas de protección oficial
Indicadores calificantes:
3...10
Indicadores calificantes:
CRITERIO EVALUACIÓN PORCENTAJECRITERIO EVALUACIÓN PORCENTAJE
3. INNOVACIÓN SI‐NO 30%
SOSTENIBILIDAD 50% 4.EFICACIA 0‐1‐2‐3‐4 20%5. CONSUME ENERGÍA SI‐NO 10%6. REUTILIZABLE 0‐1‐2 10%7. RECICLABLE 0‐1‐2 10%
FUNCIONALIDAD 20%8 MULTICONCEPTUALIDAD SI NO 8%8. MULTICONCEPTUALIDAD SI – NO 8%9. VIDA ÚTIL SI – NO 6%10. MANTENIMIENTO 0‐1‐2 6%
SALIR
FORMULARIO DE PRESENTACIONES DE LOS REGISTROS
Ventana modular
I N V I E R N O, d i a
0,2
0,35
Supe
rior
+1.20
+2.65
DETALLE 4
0,9
1,2
2,65
Cen
tral
ferio
r
+0.90DETALLE 3
S E C C I O NV I S T A
Inf
+2.65
DETALLE 1
DETALLE 1
+1.20
+0 90
DETALLE 1
DETALLE 2
P L A N T A S
+0.90
NTI
LACIÓ
N,
R)
+
DETALLE 1DETALLE 2
OPC
ION
ES D
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AM
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ENTR
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AIR
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RO
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)
SUPERIOR (MONTANTE)BASTIDOR CENTRAL INFERIOR
DETALLE 4DETALLE 3
OPC
ION
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E C
ERRAM
IEN
T(A
LMACEN
AM
IEN
T DETALLE 4DETALLE 3
Sistema de fitodepuración
Sistema de ventilación con recuperador de calor líquido airecalor líquido‐aire
Sistema de ventilación con pretratamiento de aire a través de conductos enterrados en formaaire a través de conductos enterrados en forma
de peines
Panel de yeso laminado PYL con microencapsulados de parafinamicroencapsulados de parafina
7,0EVOLUCIÓN DE LA DIFERENCIA ENTRE TEMPERATURA DE ENTRADA Y DE SALIDA:
2000ENERGÍA ALMACENADA: VARIOS MATERIALES CONSTRUCTIVOS (Te= 35ºC)
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0T
º (º
C)
EVOLUCIÓN DE LA DIFERENCIA ENTRE TEMPERATURA DE ENTRADA Y DE SALIDA: VARIOS MATERIALES CONSTRUCTIVOS: (Te= 35ºC)
PF con PCMPG con PCMLHDC Yeso
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
E (
kJ)
ENERGÍA ALMACENADA: VARIOS MATERIALES CONSTRUCTIVOS (Te= 35ºC)
PF con PCM
PG con PCM
LHD
C Yeso
0,0
1,0
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4Tiempo (h)0
200
400
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4Tiempo (h)
Panel de escayola con PCM
Sensores de temperatura
Dispositivo para favorecer la circulación de aire p phacia los paneles
Baldosa acumuladora de calor en PCM sobre base de aislamiento termo‐acústicobase de aislamiento termo acústico
Día: 25/03/2009RADIACIÓN SOLAR NORMAL DIRECTA MES DE MARZO
1100,00
2,004,006,008,00
10,0012,0014,0016,0018,0020,0022,00
Tem
pera
tura
ºC
T amb Ext
10,10 9,02 7,98 7,26 6,58 6,06 3,89 3,14 2,12 5,31 9,17 10,87 13,94 16,53 18,63 19,38 20,26 22,02 21,93 19,96 17,10 15,25 14,46 11,96
Tamb 18,77 18,18 17,53 16,93 16,33 15,75 15,09 14,43 13,81 13,44 15,21 17,37 19,05 20,47 21,69 22,15 22,28 22,32 22,21 21,73 20,93 20,23 19,55 18,81
0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00
300,00
400,00
500,00
600,00
700,00
800,00
900,00
1000,00Ra
diac
ión
sola
r no
rmal
dire
cta
W/m
2
El 21 de marzo es el día del mes en que se alcanzó la mayor radiación horizontal en horas.952 W/m2, que corresponde al caso No. 2
El 25 de marzo es el día del mes en que se alcanzó la mayor radiación horizontal en horas punta.1026 W/m2, y corresponde al caso No. 1
HoraInt
100,00
200,00
0:00
1:00
2:00
3:00
4:00
5:00
6:00
7:00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
Hora
01/03/2009 02/03/2009 03/03/2009 04/03/2009 05/03/2009 06/03/2009 07/03/2009 08/03/2009 09/03/2009
10/03/2009 11/03/2009 12/03/2009 13/03/2009 14/03/2009 15/03/2009 16/03/2009 17/03/2009 18/03/2009
19/03/2009 20/03/2009 21/03/2009 22/03/2009 23/03/2009 24/03/2009 25/03/2009 26/03/2009 27/03/2009
28/03/2009 29/03/2009 30/03/2009 31/03/2009
Sistema industrializado de acumulación de calor en cilindros metálicos con PCM integrado en g
aislamiento térmico conformado
Módulo de cubierta ecológica prevegetada
Módulo de fachada vegetal prevegetada
21 - 30 abril 09
25
30
35
40
50
60
M1_S21
M4 A53
23 abril 09
25
30
35
800
1000
1200
M1_S21 M4_S57 M4_A53
T EXT. R. SOLAR
5
10
15
20
TEM
PER
ATU
RA
S (º
C)
10
20
30
40 M4_A53
M4_S55
M4_S57
M1_A23
M1_A25
M4_A59
M4_A61
M1_S19
5
10
15
20
TEM
PER
ATU
RA
S (º
C)
200
400
600
800
0
00:00
:00
00:00
:00
00:00
:00
00:00
:00
00:00
:00
00:00
:00
00:00
:00
00:00
:00
00:00
:00
00:00
:00
00:00
:00
HORAS
00
00:00
:0001
:00:00
02:00
:0003
:00:00
04:00
:0005
:00:00
06:00
:0007
:00:00
08:00
:0009
:00:00
10:00
:0011
:00:00
12:00
:0013
:00:00
14:00
:0015
:00:00
16:00
:0017
:00:00
18:00
:0019
:00:00
20:00
:0021
:00:00
22:00
:0023
:00:00
00:00
:00
HORAS
0
Fachada industrializada con acabado vegetal de gavionesgaviones
Módulo de fachada vegetal traslúcida
01 enero 09
45
50
55
01 - 07 enero 09
859095
100
15
20
25
30
35
40
45
TEM
PER
ATU
RA
S (º
C)
M2_S27
M2_S29
M2_A31
M2_A33
M2_A36
M2_A38
M3_S40
M3_S42
M3_A44
M3_A46303540455055606570758085
HU
MED
AD
REL
ATI
VA %
M2_H63
M2_H65
M3_H67
M3_H70
0
5
10
15
00:00
:0003
:00:00
06:00
:0009
:00:00
12:00
:0015
:00:00
18:00
:0021
:00:00
00:00
:0003
:00:00
06:00
:0009
:00:00
12:00
:0015
:00:00
18:00
:0021
:00:00
00:00
:0003
:00:00
06:00
:0009
:00:00
12:00
:0015
:00:01
18:00
:0021
:00:00
00:00
:00
HORAS
M3_A49
M3_A51
05
10152025
00:00
:00
00:00
:00
00:00
:00
00:00
:00
00:00
:00
00:00
:00
00:00
:00
00:00
:00
00:00
:00
00:00
:00
00:00
:00
HORAS
Sistema de protección solar en forma de contraventana corredera vegetalcontraventana corredera vegetal
INNOVACIÓN
Patente solicitada:1. “Placas de escayola de recubrimiento interior de altas prestaciones físico‐
mecánicas y energéticas”mecánicas y energéticas .2. “Baldosa cerámica con acumulación de calor en sustancias de cambio de fase
sobre base de aislamiento termo‐acústico”.3. “Contraventana deslizante vegetal como sistema de protección solar”.4. “Fachada vegetada en forma de gavión industrializada”.Patente en elaboración pendientes de presentación:1. “Ventanal modular transformable en mirador para ganancia de espacio con
control lumínico y acondicionamiento térmico de espacios interiores”.2. “Módulo de fachada industrializada de control ambiental (climático y
lumínico)”.3. “Sistema de ventilación con pretratamiento de aire a través de conductos
enterrados en forma de peines”.4. “Tabique técnico modular para ventilación, iluminación natural y tratamiento
de aguas grises en baños y aseos”.5. “Sistema de aireador con intercambiador de calor aire‐líquido incorporado”.6. “Sistema industrializado de acumulación de calor en cilindros metálicos con6. Sistema industrializado de acumulación de calor en cilindros metálicos con
sustancias de cambio de fase integrado en aislamiento térmico conformado”.7. “Cubierta aljibe prevegetada modular portable en estructura plástica
reciclada”.
DIFUSIÓN
• Ponencias o comunicaciones presentadas en Congresos:
Dos en el Copenhagen Forum of Research, Innovation and Technology. C h (1 3 d ti b d 2008)Copenhagen (1‐3 de septiembre de 2008).
– ‘Vegetal Roofs’.– ‘Vegetal Façades’.
Tres en IV Congreso Mundial de Ingenieros Agrónomos y Profesionales de la Agronomía. Madrid (28‐30 de Octubre de 2008).– “Estudio a escala natural de la optimización del comportamiento
é ó áenergético y medioambiental de la cubierta ecológica. Análisis de los resultados”.
– “Jardines verticales: estudio y análisis de las soluciones existentes”.
“P t t ti d f h d t l i d t i li bl ”– “Propuesta constructiva de fachada vegetal industrializable”.
Una en II Congreso Construcciones de Cubierta Vegetal “PINOLERE2009”. 38310 PINOLERE. La Orotava. Tenerife. Islas Canarias. EspañaEspaña.– “Soluciones innovadoras para cubiertas ecológicas: cajón aljibe
prevegetado”.
DIFUSIÓN
• Ponencias o comunicaciones presentadas en Congresos:
Diez en la Jornadas Técnicas sobre la Investigación en Arquitectura III IAU I+D+I Terceras Jornadas sobre InvestigaciónIII IAU I+D+I. Terceras Jornadas sobre Investigación en Arquitectura y Urbanismo. Escuela Superior de Arquitectura de Madrid. España.
– “Aireador para ventilación higiénica híbrida con recuperación de energía según– Aireador para ventilación higiénica híbrida con recuperación de energía, según especificaciones del CTE”.
– “Cubierta aljibe prevegetada”.
– “Fachada vegetal sobre gavión”.
– “Tratamiento de aguas grises con un sistema industrializado de macrofitas”.
– “Metodología y procedimiento utilizados en el planteamiento de la investigación llevada por el grupo ABIO‐UPM para el desarrollo del subproyecto10 del proyecto singular estratégico INVISO”. p y g g
– “Muro captador con desacoplamiento térmico exterior/interior”.
– “Panel de escayola reforzado con fibras y MCF”.
– “Panel deslizante vegetal”.
– “Ventana modular y ventana mirador”.
– “Reinterpretación de los sistemas de tratamiento de gestión de aguas grises”.
DIFUSIÓN
• Ponencias o comunicaciones presentadas en Congresos:
Uno en I Congreso Internacional de Investigación en edificación. Escuela Universitaria de Arquitectura Técnica UniversidadEscuela Universitaria de Arquitectura Técnica. Universidad Politécnica de Madrid (24, 25 y 26 de junio de 2009).
– "Physical, mechanical and thermal characterization of PCM inclusion in gypsum boards for thermal energy storage throughlatent heat".gypsum boards for thermal energy storage throughlatent heat .
Tres en ‘SEEP 2009, 3rd International Conference on Sustainable Energy& Environmental Protection, Dublín (Irlanda).
– ‘Industrialized Reedbed macrophytes floating system for greywater– Industrialized Reedbed‐macrophytes‐floating system for greywaterreuse’.
– ‘Modular window. Bioclimatic and Industrial Strategy’.
– ‘Phase Change Material Capsules for Thermal Storage Purposes inPhase Change Material Capsules for Thermal Storage Purposes in Housing’.
…y en la forma de construir…y en la forma de construir
CAMBIOS
ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA
CAMBIOS