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INTEGRANTES: DOCENTE: ARQ. ALBERTO BARBACHAN PALACIOS CHAMBILLA PALACIOS, ESTHER 2011-128057 COTRADO VARGAS, ELISABET 2012-37321 MOLLINEDO ESCOBAR, CARMEN 2011-111033
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INTEGRANTES:
DOCENTE:
ARQ. ALBERTO BARBACHAN PALACIOS
CHAMBILLA PALACIOS, ESTHER 2011-128057
COTRADO VARGAS, ELISABET 2012-37321
MOLLINEDO ESCOBAR, CARMEN 2011-111033
HISTORIA
La arquitectura solar era utilizada
inicialmente por culturas muy antiguas,
como los egipcios, para sus cálculos
donde determinan la posición del sol en
cada época del año, así como también
para diseñar viviendas donde se
aproveche la ganancia directa del sol,
muchas culturas utilizaron las
matemáticas y la arquitectura solar
para hacer sus estudios sobre las
cosechas, sobre el cielo y también para
desarrollar una tecnología que por
ejemplo permitía que en un determinado
día del año, el sol entre por una
ventana o hendija, de esta manera se
establecían calendarios.
LA ENERGÍA SOLAR
El Sol es el motor del clima. La energía solar captada por la
tierra, y posteriormente disipada como irradiación infrarroja,
determina el calentamiento o enfriamiento del aire, la
cantidad de agua evaporada o precipitada, y las diferencias de
presión que provocan vientos y brisas.
La radiación solar se genera por la superficie incandescente
(5.700 ºK) del Sol, una estrella "enana" de 1,4 millones de Km
de diámetro. La radiación recorre 150 millones de Km hasta
llegar al exterior de la atmósfera de la Tierra, incidiendo con
una intensidad constante de I0 = 1353 W/m², llamada
constante solar de la radiación extraterrestre.
• Movimiento de la Tierra
• Coordenadas terrestres
• Coordenadas Celestes
• Recorrido aparente del sol
• Representación grafica de las trayectorias
solares
• Cartas solares
1. Carta estereográfica
2. Carta cilíndrica
3. Carta ortogonal
Movimiento de la Tierra
La declinación es el
ángulo que forma el rayo
solar con el plano del
ecuador en cada época
del año, determinando
las estaciones climáticas.
En el caso del hemisferio
norte, las principales
fechas estacionales son:
Equinoccio de primavera 21 de marzo Declinación = 0º
Solsticio de verano 21 de junio Declinación = +23,5º
Equinoccio de otoño 21 de septiembre Declinación = 0º
Solsticio de invierno 21 de diciembre Declinación = -23,5º
SOLSTICIOS Y
EQUINOCCIOS
Coordenadas terrestres
Cualquier punto de la tierra se puede localizar por sus coordenadas
globales, denominadas Latitud () y Longitud (L), correspondientes a su
paralelo y meridiano respectivamente.
La latitud se mide por su
elevación en grados respecto
al ecuador
La longitud es el ángulo que
forma el meridiano del lugar
con el meridiano 0º
La ALTITUD
Coordenadas Celestes
Para el estudio del soleamiento en la arquitectura y el urbanismo interesa
recuperar el concepto antropocéntrico del universo, suponiendo que el
sol realiza su recorrido por una bóveda celeste, del cual somos el
centro.
Las coordenadas
celestes permiten
localizar cualquier
punto del hemisferio
por su Altura (A)
sobre el horizonte y
su Azimut (Z) o
desviación al este u
oeste del Sur:
Recorrido aparente del sol
REPRESENTACIÓN GRAFICA DE LAS TRAYECTORIAS
SOLARES
REPRESENTACIÓN GRAFICA DE LAS TRAYECTORIAS
SOLARES
Cartas solares
Las CARTAS SOLARES constituyen la representación gráfica
de las trayectorias aparentes del sol en un punto de la
superficie terrestre en función de la latitud. Su
construcción se basa en la proyección cilíndrica o cónica de
las trayectorias del Sol en la bóveda celeste sobre una
superficie plana. Estas cartas representan las posiciones
del sol en algunos días significativos del año como son sus
solsticios y equinoccios, indicando las horas y pudiendo
leer sus dos coordenadas, el ángulo de altura, o sea el
ángulo que forma la visual al sol con el horizonte medido
sobre plano vertical, y el acimut, o sea el ángulo que forma
la vertical que pasa por el sol, con el plano meridiano que
se mide sobre el horizonte, siendo creciente hacia el Este o
al Oeste partiendo el Norte.
CARTA
ESTEREOGRÁFICA
La carta solar
estereográfica es una
representación de la
eclíptica o trayectoria
solar sobre un plano
horizontal.
No obstante, las curvas
eclípticas no se
proyectan de forma
ortogonal, sino que
fugan hacia un punto
central.
Esta proyección tan
singular nos permite
distinguir mejor la
trayectoria solar en las
latitudes más bajas.
El primer paso es
dibujar la
trayectoria del Sol
sobre una esfera en
los días del
equinoccio.
Esta trayectoria
corresponde a un
arco de
circunferencia, que
se proyecta como
una línea sobre la
esfera que
representa el cielo.
El segundo
paso es
proyectar la
posición de las
horas sobre la
eclíptica del
equinoccio,
sabiendo que
cada hora se
separa 15º de
la anterior.
El tercer paso es inclinar las
trayectorias solares, tanto como la
latitud donde nos encontremos. Par
el ejemplo vamos a considerar una
latitud de 40º. En consecuencia,
inclinaremos las eclípticas 40º.
En el cuarto paso, operamos de
igual modo con las trayectorias de
los solsticios; los puntos sobre el
horizonte se proyectan
directamente, mientras que los
puntos sobre la esfera fugan hacia
el vértice inferior de la misma.
En el quinto paso, operamos de igual modo con
el resto de meses del año. De este modo, hemos
logrado dibujar las trayectorias solares de
todos los meses para una latitud de 40º.
Un modelo tradicional es la Carta Solar Estereográfica de
Fisher-Mattioni que se basa en un sistema de coordenadas
angulares donde el radio representa la Altura Solar y los
ángulos el Azimut que se mide desde el Sur (0º) al Norte
(180º).
Sobre este sistema de coordenadas se representan los
meses y las horas en función de la Altura Solar y el Azimut
para una determinada latitud.
DIS
EÑ
O B
IOA
MB
IEN
TA
L D
EL E
SP
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ÚB
LIC
O
SOMBREAMIENTO POR OBSTRUCCIONES
NECESIDADES DE SOMBREAMIENTO
SOMBREAMIENTO OBSTRUCCIÓN
DISEÑO BIOAMBIENTAL
DICIEMBRE 2002
N
1:750
Aplicación:
Se utiliza en arquitectura e ingeniería para
representar la posición del Sol a lo largo del
año, y calcular asoleamientos y sombras que
produce.
Se aplica en los aspectos de sombra y sol
sobre una determinada fachada.
Nos permiten determinar cuándo la luz solar
incide a través de una ventana o un lucernario.
Podemos calcular si la protección frente al
asoleamiento es la adecuada en diferentes
puntos de la panta.
CARTA
CILÍNDRICA
La carta solar cilíndrica está basada en la proyección del
recorrido solar en un cilindro que rodea al observador,
equivalente a una vista panorámica, que al ser cortado
por el norte se puede desplegar como una proyección
plana del recorrido solar, con lectura directa de la Altura
y Azimut solar.
Su principal ventaja es
la facilidad para
representar el horizonte
real en torno al
observador o
desde una ventana, y
estudiar directamente
las obstrucciones
solares y el diseño de
parasoles.
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LIC
O
SOMBREAMIENTO POR OBSTRUCCIONES
NECESIDADES DE SOMBREAMIENTO
SOMBREAMIENTO OBSTRUCCIÓN
DISEÑO BIOAMBIENTAL
DICIEMBRE 2002
N
1:750
CARTA
ORTOGONAL
CARTA SOLAR ORTOGONAL
LA CARTA SOLAR DE FISHER ES UNA CARTA SOLAR QUE SE CONSTRUYE UTILIZANDO EL
SISTEMA DIÉDRICO Y PERMITE CONOCER LA DIRECCIÓN DE LOS RAYOS SOLARES EN UN
MOMENTO CONCRETO A PARTIR DEL AZIMUT Y LA ALTURA SOLAR. SE TRATA DE UNA CARTA
SOLAR DE FÁCIL ELABORACIÓN, COMPRENSIÓN Y UTILIZACIÓN, REPRESENTANDO
GRÁFICAMENTE LOS ELEMENTOS Y CONCEPTOS EXPLICADOS CON ANTERIORIDAD.
CADA CARTA SOLAR SE CALCULA PARA UNA LATITUD, COORDENADA GEOGRÁFICA QUE
INTERVIENE DIRECTAMENTE EN EL CÁLCULO DEL SOLEAMIENTO, MIENTRAS QUE LA LONGITUD
SÓLO INFLUIRÍA SI FUESE PRECISO RELACIONAR HORAS SOLARES Y OFICIALES.
• LA VENTAJA DEL METODO ORTOGONAL ES QUE LA TRAYECTORIA SOLAR ESTA
REPRESENTADA EN EL MISMO LENGUAJE EN QUE SE EXPRESAN LOS PLANOS
ARQUITECTONICOS, ES DECIR, PLANTA, ALZADO O FACHADA Y PERFIL O CORTE;
DE TAL FORMA QUE PODEMOS CORRELACIONAR EN FORMA GRAFICA DIRECTA LA
TRAYECTORIA SOLAR Y LOS DISTINTOS ELEMENTOS ARQUITECTONICOS, ES
DECIR, PLANTA, ALZADO O FACHADA
VENTAJAS DEL METODO ORTOGONAL
• A TRAVES DE ESTE METODO PODEMOS HACER ANALISIS DIRECTOS DE SOMBRAS
Y PENETRACIONES SOLARES Y LO QUE ES MAS IMPORTANTE , PODEMOS
DISEÑAR DISPOSITIVOS DE CONTROL SOLAR CON SOLO TRANSPORTAR LAS
PROYECCIONES DE LOS RAYOS SOLARES A LAS PLANTAS, CORTES Y ALZADOS
DE LOS ELEMENTOS ARQUITECTONICOS. PARA ELLO ES NECESARIO UNICAMENTE
TENER CONOCIMIENTO ELEMENTALES DE GEOMETRIA DESCRIPTIVA.
EN UNA MISMA CARTA ES POSIBLE CALCULAR LA DIRECCION DE
LOS RAYOS SOLARES EN CUALQUIER MOMENTO DEL AÑO, BIEN
ES VERDAD QUE EN GENERAL SE REPRESENTAN UNICAMENTE
AQUELLOS MOMENTOS QUE SE ESTAN ESTUDIANDO YA QUE UN
EXCESO DE LINEAS DIFICULTARIA LA LECTURA DE LA CARTA.
ELABORACION DE UNA CARTA SOLAR ORTOGONAL
LO MAS USUAL ES REALIZAR UNA CARTA PARA LA
LATITUD Y EL DIA DEL AÑO EN QUE SE NECESITE
TRABAJAR Y REFLEJAR EN LA MISMA EL AZIMUT Y LA
ALTURA SOLAR PARA CADA UNA DE LAS HORAS
ENTERAS.
CUANDO LA CARTA SE REALIZA DE FORMA
GENERICA, PARA UNA EXPOSICION DIDACTICA, SE
SUELEN REPRESENTAR LAS TRAYECTORIAS DEL SOL
EN LOS EQUINOCCIOS Y SOLSTICIOS QUEDANDO LA
REPRESENTACION DEL AZIMUT Y DE LA ALTURA
SOLAR PENDIENTE HASTA EL MOMENTO DE SU
UTILIZACION.
EN PRIMER LUGAR SE TRAZA UNA LÍNEA HORIZONTAL Y UNA
SEMICIRCUNFERENCIA. ES LA REPRESENTACION, EN SISTEMA
DIEDRICO DE LA PARTE VISIBLE DE LA BOVEDA CELESTE.
DESDE EL CENTRO DE LA CIRCUNFERENCIA, Y CON
RESPECTO A LA LÍNEA HORIZONTAL SE TRAZAN LA LATITUD.
SE FIJA COMO PLANO HORIZONTAL DE PROYECCION EL QUE
COINCIDE CON EL PLANO DEL HORIZONTE EN EL PUNTO
GEOGRAFICO PARA EL QUE SE CONTRUYE LA CARTA.
SE TRAZA UNA PARALELA A LA LATITUD DESDE EL CRUCE
DE LA ALTITUD SOLAR CON LA SEMIESFERA; Y SE
TRASLADA PARA TRAZAR UNA NUEVA
SEMICIRCUNFERENCIA (2).
- FECHA: 22 DE DICIEMBRE (solsticio de verano). - ¢ HORARIO (H) : 16:00 pm.
- ¢ LATITUD (L) :19º 50’ 10’’
LATITUD
ALTURA
SOLAR
EJEMPLO: BELLO HORIZONTE
SE DIVIDE LA SEMICIRCUNFERENCIA (2)
EN 12 PARTES IGUALES, DE 15º,
CORRESPONDIENTES A LAS HORAS DEL
DÍA (IDA Y VUELTA).
SE TRAZAN PERPENDICULARES A LA
NUEVA LÍNEA DEL HORIZONTE DESDE
EL CORTE DE LAS DIVISIONES DE LA
CIRCUNFERENCIA (2) CON LA MISMA.
GRAFICA SOLAR DE PROYECCION ORTOGONAL
DESDE EL CENTRO DE AMBAS SEMICIRCUNFERENCIAS SE TRAZAN SENDAS
PERPENDICULARES A LA PRIMERA LÍNEA HORIZONTAL, PARA CREAR UN NUEVO SISTEMA.
AHORA TENEMOS UNA ESFERA Y UNA SEMIESFERA (3).
GRAFICA SOLAR DE PROYECCION ORTOGONAL
LA SEMIESFERA (3) SE DIVIDE DE LA MISMA FORMA QUE HEMOS
HECHO CON LA SEMIESFERA (2).
SE TRAZAN PERPENDICULARES A LAS NUEVAS LÍNEAS DEL HORIZONTE
DESDE EL PUNTO DE CORTE DE LAS DIVISIONES CON LA SEMIESFERA.
GRAFICA SOLAR DE PROYECCION ORTOGONAL
OBTENEMOS EL MOVIMIENTO SOLAR.
QUEREMOS CALCULAR EL SOL RECIBIDO POR UN
MURO, QUEREMOS SABER LA INCIDENCIA, EN EL
DIA 22 DE DICIEMBRE (SOLSTICIO DE VERANO) A
LAS 16 HORAS
GRAFICA SOLAR DE PROYECCION ORTOGONAL
TRANSFERIMOS EL AZIMUT AL DISEÑO DE
LA PLANTA
GRAFICA SOLAR DE PROYECCION ORTOGONAL
TRANSFERIMOS EL AZIMUT AL DISEÑO DE
LA PLANTA
GRAFICA SOLAR DE PROYECCION ORTOGONAL
TRANSFERIMOS EL AZIMUT AL DISEÑO DE
LA PLANTA
GRAFICA SOLAR DE PROYECCION ORTOGONAL
DE TABLA DE ALTURAS DEL
SOL, UBICAMOS EL VALOR
CORRESPONDIENTE A LAS 16
HORAS DEL 22 DE DICIEMBRE
DESARROLLAMOS
ELEVACIÓN ESTE ELEVACION
SUR CONSIDERAMOS QUE EL VALOR S SEA
1.437, MULTIPLICAMOS POR LA ALTURA
DEL MURO(2.50) OBTENIENDO 3.59.
MARCAMOS ESTE VALOR EN DONDE
HEMOS TRANSFERIDO EL AZIMUT
![Expo de_la_orina[1][1]---pdf](https://static.fdocuments.mx/doc/165x107/55b792ddbb61eb1d278b4754/expo-delaorina11-pdf.jpg)
