3. 12/12/2017
3
Elementos del clima
• Temperatura
• Humedad
• Precipitación
• Presión atmosférica
• Radiación
• Nubosidad
• Visibilidad
• Días grado e Índice ombrotérmico
Factores climáticos
• Temperatura
• Humedad
• Precipitación
• Radiación
solar global
• Vientos
Clasificación
Climatológica
Fuente:
Servicio
Meteorológico
Nacional
Normales
Climatológicas por
estación
http://smn.cna.gob.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=42&Itemid=75
4. 12/12/2017
4
Procesamiento de Datos
Análisis
de datos
climáticos
Temperatura
TMax por encima de 40º C
TN = 25.3º C Zona de Confort = 22.83º a 27.83º C.
TMax por encima de la ZC todo el año
TM dentro de los límites de la ZC
Parámetro de Referencia: Límites para evaluar la
temperatura sobre la zona de confort determinada
con base en la temperatura neutra.
• TM anual = 24.9º C
• TM del mes más caluroso = 30º C
• TM mes mas frío =19.2º C.
• TMáx mensual por encima de la ZC todo el año
• De junio a octubre pueden presentarse
temperaturas superiores a los 40º C
Lugar CÁLIDO con necesidades de enfriamiento
durante la mitad de los meses del año
5. 12/12/2017
5
Distribución de rangos de confort para cada
hora del día
TEMPERATURA
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 PRO
14.8 13.3 12.1 11.2 10.6 10.4 10.9 12.5 14.8 17.7 20.7 23.6 25.9 27.5 28.0 27.8 27.2 26.3 25.1 23.6 21.9 20.1 18.3 16.5 19.2
15.3 13.7 12.4 11.4 10.8 10.6 11.2 12.8 15.2 18.3 21.5 24.5 27.0 28.6 29.2 29.0 28.4 27.4 26.1 24.6 22.8 20.9 18.9 17.0 19.9
16.4 14.7 13.4 12.4 11.8 11.6 12.2 13.8 16.4 19.5 22.8 26.0 28.6 30.3 30.9 30.7 30.1 29.0 27.7 26.0 24.1 22.1 20.1 18.2 21.2
18.6 17.0 15.7 14.6 14.0 13.8 14.4 16.1 18.6 21.8 25.1 28.2 30.7 32.3 32.9 32.7 32.1 31.1 29.8 28.2 26.4 24.5 22.5 20.5 23.4
21.7 20.3 19.0 18.1 17.6 17.4 17.9 19.4 21.7 24.5 27.6 30.5 32.8 34.4 34.9 34.7 34.1 33.2 32.0 30.5 28.8 26.9 25.1 23.4 26.1
26.0 24.9 23.9 23.2 22.7 22.6 23.0 24.2 26.0 28.2 30.6 32.8 34.6 35.8 36.2 36.1 35.6 34.9 34.0 32.8 31.5 30.1 28.7 27.3 29.4
27.0 25.9 25.1 24.4 24.0 23.9 24.3 25.3 26.9 28.9 31.1 33.0 34.7 35.7 36.1 36.0 35.6 34.9 34.1 33.1 31.9 30.6 29.4 28.1 30.0
26.6 25.6 24.7 24.1 23.7 23.6 24.0 25.0 26.6 28.6 30.6 32.6 34.2 35.2 35.6 35.5 35.1 34.5 33.6 32.6 31.5 30.2 29.0 27.7 29.6
26.4 25.4 24.6 24.0 23.6 23.5 23.8 24.8 26.4 28.2 30.2 32.2 33.8 34.8 35.2 35.1 34.7 34.1 33.2 32.2 31.1 29.8 28.6 27.4 29.3
24.1 22.9 21.9 21.2 20.8 20.6 21.0 22.2 24.1 26.4 28.9 31.3 33.2 34.5 34.9 34.7 34.3 33.5 32.5 31.3 29.9 28.4 26.9 25.4 27.7
19.1 17.7 16.5 15.6 15.1 14.9 15.4 16.9 19.1 21.9 24.8 27.5 29.7 31.1 31.6 31.4 30.9 30.0 28.9 27.5 25.9 24.2 22.5 20.8 23.3
16.1 14.7 13.6 12.7 12.2 12.0 12.5 13.9 16.1 18.8 21.6 24.3 26.5 27.9 28.4 28.2 27.7 26.8 25.7 24.3 22.7 21.1 19.3 17.7 20.2
21.0 19.7 18.6 17.8 17.2 17.1 17.5 18.9 21.0 23.6 26.3 28.9 31.0 32.3 32.8 32.7 32.1 31.3 30.2 28.9 27.4 25.8 24.1 22.5 24.9
34.72%
27.43%
37.85%
TEMPERATURA
TEMPERATURA
HUMEDAD
RELATIVA
Más de 27.8 Más de 70
Tn= 25.3 de 22.8 a 27.8 CONFORT de 30 a 70
Menos de 22.8 Menos de 30
Humedad
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
%
meses
Humedad
Máxima Media ZCs ZCi Mínima
HRmáx > Confort
Parámetro de Referencia: Los límites son fijos
para todas las ciudades entre 30 y 70%
Los meses de julio a octubre, que presentan los más altos porcentajes de humedad,
coinciden con las temperaturas más altas, por lo que deberían considerarse las
estrategias de deshumidificación en verano
Precipitación
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
250.0
300.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
mm
meses
Precipitación y Evaporación
Precipitación total Evaporación
precip. > evapo.
Parámetros de Referencia: Se analiza el cruce de las
dos gráficas. Cuándo hay mayor precipitación que
evaporación, se consideran meses húmedos con
lluvia.
Precipitación Media Anual: 690.1 mm
Nula o muy escasa de febrero a junio
Mayor a 100 mm de julio a octubre
En septiembre coinciden lluvia intensa, altas
temperaturas y humedad
6. 12/12/2017
6
0.0
100.0
200.0
300.0
400.0
500.0
600.0
700.0
800.0
900.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
W/m2
Radiación Solar
Máxima Directa Difusa Máxima Total Límite Superior Límite inferior
Parámetros de Referencia: Se considera
radiación alta cuando sobrepasa los 700 W/m2
y baja cuando es menor a 500 W/m2
Radiación
solar global
Radiación Máx Directa > 500 W/m2 en mayo y junio, pero nunca por encima de 700
Radiación Máx Total > 700 W/m2 en marzo, mayo y junio
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
m/s
meses
Viento
Media Máxima Límite interior
Vientos
Parámetros de Referencia: Se considera viento fuerte
para interiores cuando la velocidad es mayor a 1.5 m/s.
Para exteriores esta velocidad aumenta a 2 m/s.
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
N NE E SE S SO O NO
velocidadmedia(m/s)
Velocidad media por orientación
‐1
0
1
2
3
4
5
Porcentaje de Calmas
De julio a octubre la velocidad media del viento rebasa 1.3 m/s aprovechable para
estrategias de ventilación en los meses de más calor
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
N
NE
E
SE
S
SO
O
NO
Rosa de los vientos
PROMEDIO ANUAL
El promedio anualizado graficado en esta rosa de los vientos demuestra que
la dirección dominante corresponde al Suroeste y en segundo lugar al Oeste.
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
N NE E SE S SO O NO
velocidadmedia(m/s)
Velocidad media por orientación
‐1
0
1
2
3
4
5
Porcentaje de Calmas
8. 12/12/2017
8
-150.0
-100.0
-50.0
0.0
50.0
100.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
dg
meses
Días Grado
DG-Enfriamiento DG-Calentamiento
requerimientos de enfriamiento
Parámetros de Referencia: Relaciona TM con ZC. Cuando
el valor es positivo, se requiere enfriamiento y cuando es
negativo se requiere calentamiento. Cuando el valor es
cero las condiciones son confortables.
Días grado
-20.0
-10.0
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
°C
meses
Temperatura media Precipitación
época lluviosa
Índice ombrotérmico
Parámetro de Referencia: Marca la época de lluvias (cuando las plantas no requieren
riego). Están graficadas la temperatura media y la precipitación. Cuando la
precipitación es mayor a la temperatura, quiere decir que es la época lluviosa, cuando la
precipitación es menor a la temperatura es una época seca.
Geometría solar y asoleamiento
11. 12/12/2017
11
Diagramas de confort
• Climograma de
Olgyay
• Diagrama
psicrométrico de
Givoni
• Triángulos de confort
Climograma de Olgyay
•Zona de Confort de noviembre a mayo, solo para la temperatura media.
•Será necesario aplicar estrategias de ventilación por arriba de 2 m/s en las tardes de
mayo.
•De noviembre a mayo se sugiere calentamiento por radiación en las madrugadas
entre 250 y 400 W/m2
•De junio a septiembre será imposible manejar solo con ventilación las horas del
mediodía.
Diagrama psicrométrico de Givoni
•Madrugadas de diciembre a abril requieren calentamiento solar activo.
•Las de mayo, octubre y noviembre requieren de estrategias de calentamiento solar
pasivo o asoleamiento.
•De las tardes, solo las de enero caen dentro de la zona de confort
•De noviembre a mayo por las tardes, se sugiere una estrategia de masividad de
verano, así como ventilación natural.
•A partir de junio y hasta el mes de octubre las temperaturas máximas se encuentran
por encima de cualquier estrategia de control pasivo de calor, por lo que habrá que
utilizar aire acondicionado convencional.
•En el caso de las tardes de julio, agosto y septiembre, también será necesario
considerar la deshumidificación convencional.
13. 12/12/2017
13
Matriz de Estrategias Bioclimáticas
MATRIZ DE ESTRATEGIAS PASIVAS CIUDAD: Culiacán, Sinaloa.
CLIMA: BS1 (h') w (w) €
LATITUD: 24,84º N
PRIMAVERA VERANO OTOÑO LONGITUD: 107,43 O
ALTITUD: 54 msnmm
CALIDOSECO
CALIDO
CALIDOHUMEDO
TEMPLADOSECO
TEMPLADO
TEMPLADOHUMEDO
SEMI-FRIOSECO
SEMI-FRIO
SEMI-FRIOHUMEDO
ESTRATEGIAS
DIRECTO-INDIRECTO
día-noche
ESQUEMANo.
ENERO
FEBRERO
MARZO
ABRIL
MAYO
JUNIO
JULIO
AGOSTO
SEPTIEMBRE
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
RADIACION SOLAR d X X X X X
D DIRECTA n
GANANCIAS d
INTERNAS n X X X X X
RADIACION SOLAR d
INDIRECTA n X X X X X
SISTEMAS RADIANTES d
n
PROTECCION d
DEL VIENTO n
CONDENSACION d
DE AGUA n
AISLAMIENTO d X X X X X X X X X X X X
DE CALOR n X X X X X X X
VENTILACION d X X X X X X
NATURAL n X X X X X X
VENTILACION d X X
FORZADA n X X
PROTECCION d X X X X X X X
SOLAR n
ENFRIAMIENTO EVAPORATIV d X X X X X X X
DIRECTO n
ENFRIAMIENTO EVAPORAT d X X X X X X
INDIRECTO n X X X X X X
SISTEMAS d
RADIATIVOS n X X X X X X
SISTEMAS d
CONDUCTIVOS n
CALENTAMIENTO d
DIRECTO n
CALENTAMIENTO d
INDIRECTO n
VENTILACION d X X X
INDUCIDA n
SISTEMAS EVAPORATIVOS d X X X X X X X
DIRECTOS n
VENTILACION d
INDUCIDA n
INVIERNO
OPCIONES DE DISEÑO ARQUITECTONICO
I
HUMID.
I
CALENTAMIENTOENFRIAMIENTODESHUMID.
I
D
D
I
D
ELEMENTOS REGULADORES
ganancia solar directa por ventanas,
tragaluces, lucernarios, etc.
lámparas, personas, equipos, chimeneas, etc.
inercia térmica y masividad, radiación reflejada,
sistemas adosados o aislados, etc.
pisos, plafones o zoclos radiantes con
colectores solares de agua o aire
elementos arquitectónicos y vegetación
mallas reductoras de viento
invernaderos húmedos y con vegetación, etc.
materiales aislantes
conducción a la tierra; sumideros de calor
ganancia directa por ventanas, tragaluces,
ventilación cruzada; ventilación selectiva
albercas, lagos, ríos, mar, etc.
cubierta estanque
radiación nocturna; uso de materiales radiantes,
pisos o plafones radiantes con agua fría
espejos de agua, fuentes, cortinas de agua,
albercas, lagos, ríos, mar, etc.
captadores eólicos, colectores de aire con humidificació
invernaderos húmedos, etc.
CONDICIONANTE CLIMATICA SISTEMAS PASIVOS
lucernarios, etc.
muro trombe, invernadero adosado
invernaderos secos, etc.
captadores eólicos, colectores de aire
muro trombe, invernaderos secos, etc.
turbina o extractores de aire, torres eólicas,
colectores de aires, etc.
dispositivos de control solar: volados, aleros, partesoles,
érgolas, celosías, lonas, etc. vegetación y orientación et
espejos de agua, fuentes, cortinas de agua,
Criterios básicos de diseño bioclimático
Envolvente
• Comportamiento térmico de los materiales
• Variables