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CONTROL DE SOL Y DISPOSITIVOS DE SOMBREADO
Hay muchas razones diferentes para querer controlar la cantidad de luz solar que es admitido en un edificio. En climas cálidos y soleados ganancia solar exceso puede resultar en el consumo de energía de alta refrigeración; en climas fríos y templados sol de invierno que entra ventanas pueden contribuir positivamente a la calefacción solar pasiva orientada hacia el sur; y en casi todos los climas y controlar la difusión de la iluminación natural mejorará la iluminación natural.
Dispositivos de control solar bien diseñado y sombreado puede reducir drásticamente la construcción de la ganancia de calor pico y los requisitos de refrigeración y mejorar la calidad de la iluminación natural del interior de los edificios. Dependiendo de la cantidad y la ubicación de la fenestración, se han reportado reducciones en el consumo de energía anual de refrigeración de 5% a 15%. Dispositivos de control y de protección solar también puede mejorar la comodidad del usuario visual mediante el control de deslumbramiento y la reducción de relaciones de contraste. Esto a menudo conduce a un aumento de la satisfacción y la productividad . Protecciones solares ofrecen la oportunidad de diferenciar una fachada de un edificio a otro. Esto puede proporcionar interés y la escala humana a un diseño de otro modo mediocre.
DESCRIPCIÓN
El uso del control de sol y elementos de sombra es un aspecto importante de muchas estrategias de diseño de edificios energéticamente eficientes. En particular, los edificios que emplean calefacción solar pasiva o iluminación natural a menudo dependen de dispositivos de control de sol y de sombra bien diseñados.
Durante las temporadas de refrigeración, ventana sombreado externo es una forma excelente para prevenir la ganancia de calor solar no deseado de entrar en un espacio acondicionado. El sombreado puede ser proporcionado por paisaje natural o mediante elementos tales como toldos, salientes, y enrejados de construcción. Algunos dispositivos de sombreado también pueden funcionar como reflectores, llamados estantes de luz, que rebotan la luz natural para iluminación natural profundamente en el interior de edificios.
El diseño de las protecciones solares eficaces dependerá de la orientación solar de la fachada de un edificio en particular. Por ejemplo, voladizos fijos simples son muy eficaces en la sombra a las ventanas orientadas al sur en el verano, cuando los ángulos de sol son altos. Sin embargo, el mismo dispositivo horizontal es ineficaz en el bloqueo de bajo sol de la tarde la entrada de las ventanas orientadas al oeste durante los períodos pico de ganancia de calor en el verano.
Dispositivos de sombreado exterior son particularmente eficaces en combinación con fachadas de vidrio transparente. Sin embargo,acristalamientos de alto rendimiento están disponibles ahora que tienen coeficientes de sombreado muy bajas (SC). Cuando se especifica, estos nuevos productos de vidrio reducen la necesidad de protecciones solares exteriores.
Así, el control solar y el sombreado pueden ser proporcionados por una amplia gama de componentes de construcción incluyendo:
- Características del paisaje tales como árboles maduros o filas de cobertura;
- elementos exteriores tales como salientes o aletas verticales;
- superficies reflectantes horizontales llamados estantes de luz;
- bajo coeficiente de sombra (SC) de vidrio; y,
- Interior dispositivos de control de deslumbramiento, tales como persianas venecianas o persianas ajustables.
Fijos protecciones solares exteriores tales como voladizos son generalmente más práctico para pequeños edificios comerciales. La longitud óptima de un voladizo depende del tamaño de la ventana y la importancia relativa de calefacción y refrigeración en el edificio.
En el verano, los ángulos de sol pico tienen lugar en el solsticio del 21 de junio, pero la temperatura y la humedad pico son más probable que ocurra en agosto. Recuerde que una proyección totalmente dimensionada para ocultar una ventana orientada al sur en agosto también la cortina de la ventana en abril, cuando algo de calor solar puede ser deseable.
Para diseñar correctamente los dispositivos de sombreado es necesario entender la posición del sol en el cielo durante la temporada de calor. La posición del sol se expresa en términos de ángulos de elevación y acimut.
- El ángulo de elevación es el ángulo del sol sobre el horizonte, alcanzar su máximo en un día determinado durante el mediodía solar.
- El ángulo de acimut, también conocido como el ángulo de marcación, es el ángulo de proyección del sol en el plano del suelo con respecto a sur.
- Una fuente fácilmente accesible de información sobre los ángulos del sol y los diagramas de trayectoria solar es normas de arquitectura Graphic, 11ª edición , disponibles de John Wiley & Sons, Inc. Publishers.
sistema de protección solar pueden tener un impacto dramático en la construcción de la apariencia. Este impacto puede ser para mejor o para peor. Mientras más temprano en el proceso de diseño que los dispositivos de sombreado que se consideran más probable es que sea atractivo y bien integrado en la arquitectura general de un proyecto.
LOS SISTEMAS DE CORTINAS DE DISEÑO
Dada la gran variedad de edificios y la variedad de climas en los que se pueden encontrar, es difícil hacer generalizaciones sobre el diseño de las protecciones solares. Sin embargo, las siguientes recomendaciones de diseño generalmente son válidas:
- Utilizar voladizos fijos sobre vidrio orientado al sur para controlar haz de radiación solar directa. Indirecta (difusa) de radiación debe ser controlado por otras medidas, tales como baja-e acristalamiento.
- En la mayor medida posible, limitar la cantidad de este y el oeste del vidrio, ya que es más difícil que el vidrio sombra sur. Considere el uso de paisajismo para dar sombra a este y oeste exposiciones.
- No se preocupe por el sombreado de vidrio orientado al norte, en las latitudes continentales de los Estados Unidos, ya que recibe muy poca ganancia solar directa. En los trópicos, no tener en cuenta esta regla de dedo desde el lado norte de un edificio recibirá la ganancia solar más directa. Además, en los trópicos considerar sombreando el techo, incluso si no hay claraboyas ya que el techo es una fuente importante de ganancia solar transmitida al interior del edificio.
- Recuerde que los efectos de sombra la luz del día; considerar ambos a la vez. Por ejemplo, un estante luz rebota la luz natural profundamente en una habitación a través de ventanas altas, mientras cubriendo las ventanas inferiores.
- No hay que esperar las protecciones solares interiores tales como persianas venecianas o persianas verticales para reducir las cargas de refrigeración ya que la ganancia solar ya ha sido admitido en el espacio de trabajo. Sin embargo, estos dispositivos no ofrecen interiores control del deslumbramiento y pueden contribuir a la agudeza visual y confort visual en el lugar de trabajo.
- Estudiar ángulos solares. Una comprensión de los ángulos de sol es crítica para diversos aspectos de diseño, incluyendo la determinación de la orientación de construcción básico, la selección de dispositivos de sombreado, y la colocación de Building Integrated Photovoltaic paneles (BIPV) o colectores solares.
- considerar cuidadosamente la durabilidad de las protecciones solares. Con el tiempo, los dispositivos de sombreado operables pueden requerir una cantidad considerable de mantenimiento y reparación.
- Cuando se depende de los elementos del paisaje para el sombreado, asegúrese de considerar el costo de mantenimiento del paisaje y el mantenimiento de coste del ciclo de vida.
- Sombreando las estrategias que funcionan bien en una latitud, puede ser totalmente inadecuado para otros sitios en diferentes latitudes. Tenga cuidado al aplicar las ideas de sombreado de un proyecto a otro.
MATERIALES Y MÉTODOS DE CONSTRUCCIÓN
En los últimos años, ha habido un aumento dramático en la variedad de las protecciones solares y acristalamiento disponibles para su uso en edificios. Una amplia gama de productos de sombreado ajustables está disponible comercialmente de toldos de lona a pantallas solares, persianas roll-abajo, contraventanas, y persianas verticales. Mientras que a menudo se desempeñan bien, su practicidad está limitada por la necesidad de manipulación manual o mecánica. problemas de durabilidad y mantenimiento son también una preocupación.
Exigirán a los profesionales de A & E para especificar completamente todo el vidrio. Deben estar preparados para especificar cristal valor U, Carolina del Sur, y Tvis y la ventana de la red T-valor para todos los sistemas de fenestración. El coeficiente de sombra (SC) de un acristalamiento indica la cantidad de ganancia de calor solar que es admitido en un edificio con respecto a un cristal de referencia de un solo cristal. Por lo tanto, un coeficiente de sombreado inferior significa la ganancia de calor solar menos. La transmitancia visible (Tvis) de un material de acristalamiento indica el porcentaje de la luz disponible en la porción visible del espectro admitido en un edificio. Ver también WBDG de Windows y acristalamiento .
En el diseño de dispositivos de sombreado, evaluar cuidadosamente todas las operaciones y mantenimiento (O & M) y las implicaciones de seguridad. En algunos lugares, los peligros tales como las aves que anidan o terremotos pueden reducir la viabilidad de la incorporación de protecciones solares exteriores en el diseño. La necesidad de mantener y dispositivos de sombreado limpias, en particular los que se abren, debe tenerse en cuenta en cualquier análisis de coste del ciclo de vida de su uso.
SOLICITUD
Entre los principales tipos de edificios que pueden beneficiarse de la aplicación de las protecciones solares son:
- Cuarteles y otros proyectos de vivienda multifamiliar, especialmente en climas templados o calientes;
- Oficinas , edificios administrativos, y otras estructuras que emplean la luz del día ; y,
- Casi cualquier estructura en climas cálidos y soleados.