Arquitectura solar

Universidad Cuauhtémoc

Arquitectura III
Taller de Arquitectura
Arq. Carlos Herrera
Arquitectura solar
16 de Octubre del 2008
Federico Fillin R.

Arquitectura solar
Se entiende por arquitectura solar pasiva a aquella que aprovecha la energía solar que es captada a través de ventanales o de los muros para mantener unas condiciones de bienestar en el interior de los edificios y reduciral máximo el uso de costosos y contaminantes sistemas de climatización. Se cuidan aspectos como la orientación del edificio, la morfología, los materiales que emplean así como la ubicación en el terreno.
La orientación del edificio |
Para lograr un óptimo aprovechamiento del Sol incidente a lo largo del día las ventanas o ventanales se abren en un muro con orientación hacia el Ecuador. Es porello por lo que suele verse grandes ventanales con esta orientación en los edificios cuyo diseño se rige según los criterios de la arquitectura solar pasiva.En el resto de fachadas del edificio se disponen pocas ventanas y pequeñas para evitar que se pierda el calor por ellas. |

La tierra es una esfera que gira alrededor del sol. La radiación solar cae con la mayorincidencia posible (90 °) en algún momento sólo en la zona comprendida entre los trópicos. El lugar en que la radiación cae con un ángulo máximo va variando a lo largo del año, siendo la incidencia de 90 ° en el trópico de cáncer el 21 de Junio (Verano en el hemisferio Norte) y máximo en el trópico de capricornio el 21 de Diciembre (Verano en el hemisferio Sur). Como se puede observarse empíricamente enel esquema, la mayor captación de radiación solar se logra con una orientación hacia el ecuador.

Morfología del edificio |
Como la radiación no incide con la misma inclinación a lo largo del año, mediante la colocación de aleros y otros elementos se consigue un calentamiento selectivo del interior de la casa. En invierno, cuando los rayos solares son más necesarios, éstos caen más inclinadossobre la superficie terrestre. Este hecho favorece la captación de la energía solar a través de los muros y las ventanas verticales.Es en verano cuando las temperaturas son altas que se hace necesario evitar que la radiación solar llegue al interior de la casa. Para impedir que estos rayos solares lleguen y calienten el interior de la casa se colocan unos aleros o cornisas que aprovechando lamayor perpendicularidad de los rayos solares en verano los retienen pero que permiten que pasen en invierno cuando son más inclinados. |

Ángulo de incidencia de la radiación solar en diferentes estaciones en diferentes ciudades
Cuidad | Latitud | Ángulo de incidencia Solar 21 Diciembre * | Ángulo de incidencia Solar 21 Junio * |
Madrid | 40°,26 | 27° | 73° |
Monterrey | 25°,44 | 42° | 88° |Guadalajara (Mes)(1) | 20°42 | 47° | 87° |
México DF(1) | 19°24 | 48° | 86° |
Mérida (Mes)(1) | 20°57 | 47° | 87° |
Antofagasta | -23°38 | 90° | 44° |
Santiago (Chile) | -33°26 | 80° | 34° |
Puerto Montt | -41°28 | 72° | 26° |
Punta Arenas | -53°10 | 60° | 14° |
Buenos Aires | -34°36 | 79° | 33° |
 
* Incidencia Solar a las 12 del mediodía hora solar
(1) Estas tres ciudadesalcanzan un ángulo de incidencia solar de 90° en las siguientes fechas:
Guadalajara: del 18-05 al 22-05 y del 22-07 al 26-07
México: del 14-05 al 17-05 y del 27-07 al 30-07
Mérida: del 18-05 al 22-05 y del 22-07 al 26-07


Materiales empleados |
Para que el calor ganado no se pierda o para evitar que el calor excesivo del exterior entre en la casa los muros del edificio han de estarconvenientemente aislados. Estos muros actuarán además como acumuladores térmicos liberando el calor que guardaron durante el día cuando la temperatura del aire del interior del edificio baje. También actuarán en los días calurosos ya que absorberá el exceso de calor que el aire del interior de la casa pueda tener. Cuantos más gruesos sean, mayor será su masa térmica. Y más ayudará a temperar las...