Arquitectura Sostenible · • Eventos importantes del desarrollo sustentable introducción definición metodologías consideraciones casos de estudio ONU - Stockholm Conference of

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Arquitectura Sostenible:Bioclimática y Comunitaria

Diseño de Proyecto Integral

Mérida 2008

Ing Timo Márquez ([email protected])

mailto:[email protected]

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Jueves 25

Mañana: • Diseño de Proyecto Integral• Arq Sostenible o Sustentable (Prof

Salvatierra)• Casos de Estudio

Tarde: • Ordenanza de Calidad Térmica del

Municipio Maracaibo

Viernes 26

Mañana: • Caso de Estudio Kokstad (Sudáfrica)• Introducción facilitación de talleres

Tarde: • Facilitación de talleres (cont)• Proyectos comunitarios

esquema general

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• Introducción (Desarrollo Sustentable y Ambiente Construido)

• Definición

• Metodología

• Consideraciones

• Casos de Estudio (enfoque térmico e iluminación)

• Equipo de Diseño

• Edificio de Oficinas

• Conjunto residencial

• Piscina

agenda

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• Concepto del desarrollo sustentable

definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción

“El desarrollo que cubre las necesidades actuales sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades”

Comisión Brundtland – Nuestro Futuro Común

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• Eventos importantes del desarrollo sustentable


ONU - Stockholm Conference ofthe Human EnvironmentLibro – Limits to Growth

Preocupación por ecosistema

Cambio Climático - IPCCProtocolo de Montreal

ONU – Cumbre de RíoAgenda 21

ONU – Cumbre de Johannesburgo Implementación de Protocolo de KyotoMetas del Milenio

Medidas para mitigar los efectos y consecuencias

Involucrar a todos los actores sociales

Evaluación y establecer metas y objetivos

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• Relación entre el desarrollo sustentable e impacto ambiental


Impacto ambiental = Población * Consumo * Tecnología

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1970 - 3696 millones




Fuente: varias


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Japón: 632 kg/cap

China: 105 kg/cap

India: 26 kg/cap

Vzla: 125 kg/cap (IISI 2002)


Consumo aparente de acero (kg/cap)

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Tecnología puede ser potenciador o mitigador


10

• Desarrollo Sustentable y Ambiente Construido


… El diseño sostenible integra consideraciones de eficiencia en el uso de

recursos y de la energía, ha de producir edificios sanos, ha de utilizar

materiales ecológicos y debe considerar la sensibilidad estética que inspire,

afirme y emocione...

International Union of Architects y AIA

… un diseño sustentable busca soluciones arquitectónicas que garanticen el bienestar y coexistencia de elementos inorgánicos, organismos vivientes y humanos …

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Diseño de Proyecto Integral¿Cual es la forma tradicional?


Preguntas:

¿Donde se definen los criterios/objetivos de sustentabilidad?

¿Quienes ayudan a definir dichos objetivos?

¿Cuando se definen los indicadores de desempeño?

¿Cual es el nivel de comunicación/sinergía del equipo de diseño?

Diseño Esquemático

DiseñoConceptual

Desarrollo de Diseño

Documentación Permisología Construcción

ComoQue

Quién

RealizaciónQuién (equipo)

Desarrollo de proyecto

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Diseño de Proyecto Integral¿Qué consideramos que es un diseño de proyecto integral?


Diferencias:

Definición temprana de objetivos y criterios

Identificar tempranamente tecnologías y alternativas

Ampliar comunicación del equipo de diseño

Otros aspectos??

Conceptualización Criterios de Diseño

Detalle de Diseño

Documentación Permisología Construcción

Como

Que

Quién

RealizaciónQuién (equipo)

Desarrollo de proyecto

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Diseño de Proyecto IntegralEs un proceso que integra personas, sistemas, estructuras de negocios y practicas en un proceso que de manera colaborativa promueve el talento y experticia de los participantes para reducir desechos y optimizar la eficiencia en todas las fases de diseño y construcción


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¿Qué se puede seguir / aplicar en relación a un diseño integral y criterios sustentables?

Existen metodologías que ofrecen una guía:


SBAT

15definición metodologías consideraciones casos de estudiointroducción

Integración de equipo multidisciplinario

Identificación de consideraciones

Definición de meta y objetivosRol del equipoDisciplinas iniciales de ataqueCuantificación de Impacto

Energía, agua, materiales, métodos constructivosEvaluación de Metodologías internacionalesDepuración de consideraciones

Identificación y Evaluación de intervenciones

Generar con cada intervención un impacto que cumpla con la meta establecida.Verificar que las intervenciones y consideraciones cumplen con un diseño sustentable


ConsideracionesAmbiente

AguaEnergíaCalidad InteriorLugarMateriales y componentes

Sustainable Sites

Prereq 1 Construction Activity Pollution PreventionCredit 1 Site SelectionCredit 2 Development Density & Community ConnectivityCredit 3 Brownfield RedevelopmentCredit 4.1 Alternative Transportation, Public Transportation AccessCredit 4.2 Alternative Transportation, Bicycle Storage & Changing RoomsCredit 4.3 Alternative Transportation, Low-Emitting and Fuel-Efficient VehiclesCredit 4.4 Alternative Transportation, Parking CapacityCredit 5.1 Site Development, Protect of Restore HabitatCredit 5.2 Site Development, Maximize Open SpaceCredit 6.1 Stormwater Design, Quantity ControlCredit 6.2 Stormwater Design, Quality ControlCredit 7.1 Heat Island Effect, Non-RoofCredit 7.2 Heat Island Effect, RoofCredit 8 Light Pollution Reduction

Water Efficiency

Credit 1.1 Water Efficient Landscaping, Reduce by 50%Credit 1.2 Water Efficient Landscaping, No Potable Use or No IrrigationCredit 2 Innovative Wastewater TechnologiesCredit 3.1 Water Use Reduction, 20% ReductionCredit 3.2 Water Use Reduction, 30% Reduction

Energy & Atmosphere

Prereq 1 Fundamental Commissioning of the Building Energy SystemsPrereq 2 Minimum Energy PerformancePrereq 3 Fundamental Refrigerant ManagementCredit 1 Optimize Energy PerformanceCredit 2 On-Site Renewable EnergyCredit 3 Enhanced CommissioningCredit 4 Enhanced Refrigerant ManagementCredit 5 Measurement & VerificationCredit 6 Green Power

Materials & Resources

Prereq 1 Storage & Collection of RecyclablesCredit 1.1 Building Reuse, Maintain 75% of Existing Walls, Floors & RoofCredit 1.2 Building Reuse, Maintain 100% of Existing Walls, Floors & RoofCredit 1.3 Building Reuse, Maintain 50% of Interior Non-Structural ElementsCredit 2.1 Construction Waste Management, Divert 50% from DisposalCredit 2.2 Construction Waste Management, Divert 75% from DisposalCredit 3.1 Materials Reuse, 5%Credit 3.2 Materials Reuse,10%Credit 4.1 Recycled Content, 10% (post-consumer + ½ pre-consumer)Credit 4.2 Recycled Content, 20% (post-consumer + ½ pre-consumer)Credit 5.1 Regional Materials, 10% Extracted, Processed & Manufactured RegioCredit 5.2 Regional Materials, 20% Extracted, Processed & Manufactured RegioCredit 6 Rapidly Renewable MaterialsCredit 7 Certified Wood

Indoor Environmental Quality

Prereq 1 Minimum IAQ PerformancePrereq 2 Environmental Tobacco Smoke (ETS) ControlCredit 1 Outdoor Air Delivery MonitoringCredit 2 Increased VentilationCredit 3.1 Construction IAQ Management Plan, During ConstructionCredit 3.2 Construction IAQ Management Plan, Before OccupancyCredit 4.1 Low-Emitting Materials, Adhesives & SealantsCredit 4.2 Low-Emitting Materials, Paints & CoatingsCredit 4.3 Low-Emitting Materials, Carpet SystemsCredit 4.4 Low-Emitting Materials, Composite Wood & Agrifiber ProductsCredit 5 Indoor Chemical & Pollutant Source ControlCredit 6.1 Controllability of Systems, LightingCredit 6.2 Controllability of Systems, Thermal ComfortCredit 7.1 Thermal Comfort, DesignCredit 7.2 Thermal Comfort, VerificationCredit 8.1 Daylight & Views, Daylight 75% of SpacesCredit 8.2 Daylight & Views, Views for 90% of Spaces


Económico

Sociedad

Bienestar de ocupanteAmbiente inclusivoAccesosParticipación y controlEducación, salud y Seguridad

Economía localEficienciaAdaptabilidadCostos OperativosCostos de Capital

Otras consideraciones a tomar en cuenta:


Casos de Estudio:

1. Conceptualización de proyecto con equipo de diseño2. Consideraciones Energía y Calida Interior para Edificio de Oficina3. Conjunto residencial4. Sombra y deslumbramiento en piscina cerrada


(1) Edificio Oficina: Sudáfrica Conceptualización de Diseño:Integración de equipo de diseño (cliente, arquitectos e ingenieros) Definición temprana de objetivos y criteriosIdentificar de consideraciones


(2) Edificio Oficina: Sudáfrica

Optimización de Iluminación Natural:Evaluar indicadores para el desempeño lumínico del diseño Analizar impacto de muebles para la iluminación natural

Indicadores:

Daylight Factor: requerimiento para Green Star (proporción entre iluminancia interior sobre exterior)

Daylight Autonomy: Indica el porcentaje de horas para el que se logra el mínimo de iluminancia (lux) requerido

DAmax: Indica el porcentaje de horas cuando condiciones de la luz directa o alto nivel de luz están presente (es un indicativo de deslumbramiento)

UDI 100-2000: Indica el porcentaje del tiempo en que niveles de iluminación tienen uso para el ocupante (<100 lux muy oscuro, >2000 lux muy iluminado),

kWhr: Indica la energía eléctrica ahorrada por el sistema de iluminación



Optimización de Iluminación Natural:Evaluar indicadores para el desempeño lumínico del diseño Analizar impacto de muebles para la iluminación natural

Protección solar horizontalEstantes de luz

Vidrio translucidosVidrios doble claros

AislamientoBalcones

North facade

South facade



Optimización de Iluminación Natural:Daylight Factor

all clear windows

clear windows and opaque panels

Tvis Ventanas Doble : 65%Tvis Ventanas translucidas: 30%Reflectividad:

Piso 0.30Pared 0.70Techo 0.80




Observations:Daylight Factor - 7% of sensor are above 2%

%

2.00+

1.80

1.60

1.40

1.20

1.00

0.80

0.60

0.40

0.20

-0 .00




Observations:Daylight Factor - 17% of sensor are above 2%

%

2.00+

1.80

1.60

1.40

1.20

1.00

0.80

0.60

0.40

0.20

-0 .00



Optimización de Iluminación Natural:Daylight AutonomyImpacto de muebles

Workstation 2

Time: 7 -19Lux level: 350 luxPower density: 11 W/m2Area: 681 m2

Workstation 1




Observations:DA of sensors fall between 0% and 86%26% of sensors with DA above 60%Workstation distribution has an impact on daylight penetration

%

100+

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0




Observations:DA of sensors fall between 0% and 87%35% of sensors with DA above 60%Glazing systems transmittance seems low for current design

%

100+

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0




muy oscuro

rango aceptable

muy claro

%

100+

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

%

100+

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

%

10.0+

9.0

8.0

7.0

6.0

5.0

4.0

3.0

2.0

1.0

0.0



Optimización de Iluminación Natural:kWh ahorrados debido a iluminación natural

%

100+

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Workstation 1 Workstation 2Sensor A: 14.8 kWh/m2 8.5 kWh/m2Sensor B: 6.4 kWh/m2 5.2 kWh/m2

Ahorro solo debido a consumo eléctrico para iluminación, se tiene mayor ahorro ya que se reduce calor generado que debe retirar unidad de acondicionamiento

Sensor B Sensor A%

100+

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Observations:kWh/m2: 35.1


Futuro desarrollo multifamiliarLa Piedra Loft

Av. 15 Delicias

Calle. 67B

Av. 15ASECCION ISOMETRICA DEL MODULO TIPICO

PLANTA DE CONJUNTO DEFINITIVA

UBICACIÓN

PLANTA DE CONJUNTO 1° ALTERNATIVA DE DESARROLLO

Modulo 1

Modulo 2

(3) Residencial: La Piedra Loft (RVM & Asociados - Maracaibo)


Bienestar de Ocupantes:Proveer a los ocupantes una conexión entre espacios internos y externos a través de la introducción de iluminación natural y vistas a áreas regularmente ocupadas

97.5% 100% 99.8%

Porcentaje de vistas al exterior en ambientes regularmente ocupados



Optimización de Iluminación Natural

Autonomía de iluminación natural



Uso de agua:Maximizar la eficiencia del agua dentro de edificaciones y reducir el peso sobre el sistema municipal. Promover la conservación de recursos naturales y optimizar su uso

Aguas Negras

Aguas Semi-tratadas (Irrigación)


Planta de tratamientoAeróbico




BASE BLOQUE 1 BLOQUE 2 ASHRAE +Elementos Opacos

Elementos Opacos

U-value U-value(base) (base)

Piso 1,27 1,27 1,27 1,825Techo 0,9 0,9 0,36

Pared (ext) 2,07 0,42 0,42 0,875

Ventanas Ventana Ventana Ventana VentanaU / SHGC U / SHGC U / SHGC U / SHGC

NE 5.98 / 0.69 - 6.01 / 0.39 6.93 / 0.25SE 5.98 / 0.69 6.01 / 0.37 6.01 / 0.46 6.93 / 0.25SO 5.98 / 0.69 - 6.01 / 0.32 6.93 / 0.25NO 5.98 / 0.69 6.01 / 0.35 - 6.93 / 0.61

+ valores maximos para la configuración

Elementos Opacos

Nivel

N NE E SE S SO O NO Área P Área TVTTG del proyecto

W/m20,00 2,81 0,00 58,70 0,00 3,31 0,00 34,16 39,88 8,76

Tabla de incentivos (Ordenanza de Calidad Térmica)Calidad Térmica y Eficiencia de la Envolvente

Resultados de Diseño Final

Coeficientes de transferencia de calor de las configuraciones



(4) Blue Downs Pool (Sudáfrica)Control Solar e Iluminación:

Fuentes directas y difusas de luz naturalReducir situaciones de deslumbramientoRecomendaciones al diseño


(4) Blue Downs Pool (Sudáfrica)

Caso baseLT 90%

Caso 1LT 50%

Caso 2LT 30%

Control Solar e Iluminación:Se realizaron varios escenarios para optimizar el diseñoSe disminuye transmisividad del cristal



Evaluar reflejo y deslumbramiento de diferentes vistas Recomendaciones al diseño



Evaluar reflejo y deslumbramiento de diferentes vistas Recomendaciones al diseño


Resumen: Diseño de Proyecto Integral

Integración de equipo multidisciplinario

Identificación de consideraciones

Definición de meta y objetivosRol del equipoDisciplinas iniciales de ataqueCuantificación de Impacto

Energía, agua, materiales, métodos constructivosEvaluación de Metodologías internacionalesDepuración de consideraciones

Identificación y Evaluación de intervenciones

Generar con cada intervención un impacto que cumpla con la meta establecida.Verificar que las intervenciones y consideraciones cumplen con un diseño sustentable

%

100+

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

40

PREGUNTAS

Documents

Arquitectura Sostenible · • Eventos importantes del desarrollo sustentable introducción definición metodologías consideraciones casos de estudio ONU - Stockholm Conference of