eee

1. 1
“ANÁLISIS Y RECOMENDACIONES
BIOCLIMÁTICAS PARA LA I.E. SAN
NICOLAS”
SAN NICOLAS – RODRIGUEZ DE MENDOZA -
AMAZONAS
Consultor: Manuel Antonio Cruz Dávila
Mayo - 2012

2. 2
ÍNDICE
1.- Introducción
Págs.
03
2.- Ubicación y movimiento solar de la ciudad de San Nicolás 04
3.- Análisis de obstrucciones 05
4.- Análisis de sombras 09
5.- Análisis de incidencia solar en fachadas 10
126.- Análisis de incidencia solar en vanos 12

3. 3
1.- INTRODUCCIÓN
El trabajo de análisis de la Institución Educativa San Nicolás, en la ciudad de San
Nicolás, se realiza a solicitud del Consultor Manuel Antonio Cruz Dávila, el mismo que
consta de la evaluación solar del proyecto, análisis de balance térmico del proyecto, el
análisis de iluminación y ventilación natural de las zonas más críticas del proyecto.
Para realizar el trabajo se ha elaborado el archivo WEA de la ciudad de San Nicolás,
archivo del clima local que es importante para poder realizar los cálculos y simulaciones
del proyecto. La simulación de todos los aspectos evaluados se realizó con el programa
Autodesk Ecotect Analysis 2011.
Así mismo, se trabajó con el archivo 3D del proyecto para que con la latitud, longitud del
lugar y la ubicación exacta del norte se procediera a hacer las simulaciones que permitan
evaluar el proyecto de forma integral.
El estudio y la información resultante permitió obtener unas conclusiones y diagnóstico
claro del proyecto respecto del clima y sol local, el software permite obtener resultados
cercanos a la realidad en 99.0%.
Finalmente se desarrollaron recomendaciones para mejorar la situación negativa
encontrada en el proyecto durante la evaluación.
Nota: Se entrega un disco compacto con el archivo digital del informe más un anexo de
los análisis completos de obstrucciones, vientos, soleamiento, iluminación natural y
balance térmico

4. 4
1
M
D
J
M
2.- UBICACIÓN Y MOVIMIENTO SOLAR
DE LA CIUDAD DE SAN NICOLAS
La ciudad de San Nicolás de la provincia de
Rodríguez de Mendoza. La información de su ubicación
geográfica exacta permite trabajar la geometría solar del
lugar e incorporarla en el proyecto para el análisis solar.
El lugar se caracteriza por tener un clima templado seco,
en el verano se llega a temperaturas de 30° C y mínimas
de 20° C con algunas lluvias en verano de noche (de
diciembre a abril). En los demás meses, hasta diciembre,
Stereographic Diagram
Lo c ation: -8.1 °, -79.0 °
315°
300°
330°
345°
N
10 °
20 °
30 °
15°
30°
45°
60°
se registran temperaturas entre los 20 °C con mínimas de
13 °C, entre junio y setiembre hay leves garúas.
La geometría solar determina el movimiento aparente del
sol, cada lugar entonces, tiene su propio movimiento y
1s t J u l
1s t A ug
285°
1s t S ep
270°
1s t O c t
1s t N ov
255°
1s t D ec
17
18
40 °
50 °
60 °
70 °
80 °
15
14 13 12 11
16
10
9
8
7
1s t J u n
17s t5 M° ay
1s t A pr
90°
1s t M ar
105°s t Fe b
1s t J a n
percepción solar; este influye en la volumetría del
proyecto de forma que determina el bienestar interior de
los ambientes que conforman el trabajo.
240°
225°
210°
195°
180°
165°
150°
135°
120°
La gráfica solar de San Nicolás permite determinar el movimiento aparente del sol de la zona, se
puede apreciar que tiene siete meses el sol en el cuadrante norte (Marzo, Abril, Mayo, Junio, Julio,
Agosto y Setiembre) y cinco meses el sol en el cuadrante sur (Octubre, Noviembre, Diciembre,
Enero y Febrero), con el recorrido solar con tendencia a la perpendicularidad (muy elevado), lo
cual es un dato muy importante para la evaluación del proyecto, para poder trabajar relacionando
el clima del lugar al movimiento solar, obtener bienestar térmico y eficiencia energética.
La arquitectura debe entonces adecuarse a la exposición al sol ya que al tenerlo por los cuatro
puntos cardinales se debe tomar las previsiones necesarias para evitar sobrecalentamiento de la
edificación o deslumbramiento en las aulas de clases.
DLociaali dgadr: aTRmUJIaLLOP, Pseirúcrométrico
Visualiza: Media Mensual Mínima/Máxima
©
PrW
ee
sa
it
óhe
nrT
Bo
aol
rométrica: 101.36 kPa
TECNICAS DE SIEÑO SELECCIONADAS:
1. Calef acción Solar Pasiv a
2. Ef ecto de Masa Térmica
3. Ventilación Natural
Se analizó el cuadro psicrométrico
de San Nicolás, donde se
pudo determinar que durante todo
el año
30
el clima del lugar está fuera de la
zona de bienestar térmico durante
25 todos los días del año.
AJ
F
J M
SAOJN
MF
A J
D
SA
OJN
Lo cual significa que se debe tener
20 como estrategia de diseño el uso
del calentamiento solar pasivo para
invierno, la masa térmica para15
obtener el confort y promover la
ventilación natural durante los
10 meses cálidos.
Comfort
La arquitectura entonces, se debe
5
elaborar con estos principios de
diseño para obtener bienestar
térmico interior.
DBT(°5C) 10 15 20 25 30 35 40 45 50

5. 5
3.- ANÁLISIS DE OBSTRUCCIONES
Se realizó, usando el simulador Autodesk Ecotect Analysis, el análisis de obstrucciones solares de
los ambientes abiertos de la Institución Educativa, para observar la cantidad de horas de sol que
reciben durante el año los espacios estudiados.
Se ubicaron nueve puntos de evaluación desde los cuales se apreció el comportamiento de las
volumetrías y los espacios abiertos respecto del movimiento aparente del sol, el estudio analizó si
se generan obstrucciones al recorrido solar debido a la volumetría.
1. Ingreso Principal
2. Hall Principal administración
3. Área verde
4. Patio Secundaria
5. Losa Deportiva de secundaria
6. Losa Deportiva de primaria
7. Patio primaria
8. Ingreso Polideportivo
9. Ingreso a gimnasio.
Punto 1: Ingreso principal:
Tiene incidencia solar desde las 8.30 de la mañana hasta las
03.30 de la tarde promedio durante todo el año, esto hace
que se pudiera obtener ganancia de calor hacia el interior de
los ambientes que dan a esta zona, por muros, techos y
vidrios.
La ganancia de calor por fachadas o techos e s
disipado por la altura de la volumetría, creando una
sensación de temperatura promedio, generando una
ambiente con agradable confort.
.
Punto 2: Hall principal Administración:
Es un espacio abierto que tiene incidencia solar desde
las 7.30 de la mañana hasta el mediodía durante todo
el año, esto hace que la radiación ganada en el hall
pueda incidir en la fachada o techos de los volúmenes
arquitectónicos circundantes.
La ganancia de calor por fachada o techos es disipado
por la altura de la volumetría, creando un ambiente con
temperatura aceptable dando así la sensación de una
temperatura promedio, generando un ambiente con
agradable confort en los habitantes.

6. 6
Punto 3: Área verde:
Es un espacio abierto que tiene incidencia solar desde
las 7.00 de la mañana hasta las 06.00 de la tarde
durante todo el año, esto hace que la radiación ganada
en el área verde pueda incidir en las fachadas o techos
de los volúmenes arquitectónicos circundantes.
La ganancia de calor en esta área verde es favorable
para la vegetación o sembrío que se realice en esta
área destinada dándole el uso normal de agua para su
conservación y así refresque los ambientes
circundantes.
Punto 4: Patio secundaria:
Es un espacio que tiene incidencia solar desde las
7.30 a 8.00de la mañana y de las 03.30 hasta las
5.30 de la tarde durante todo el año, esto hace que
la radiación ganada sea poca, por lo que las fachadas
o techos de los volúmenes arquitectónicos circundantes
tengan poca ganancia.
Existe una pequeña obstrucción al recorrido solar por
el este desde que amanece hasta las 7.30 de la
mañana y por el oeste desde las 5.00 hasta el
atardecer los meses de invierno, en verano si hay
incidencia de sol desde las 4.00 hasta las 6.00 de la
tarde. Dando a entender que es favorable la protección.
Punto 5: Losa deportiva de secundaria:
Es un espacio abierto que tiene incidencia solar desde
las 7.00 de la mañana hasta las 05.00 de la tarde
durante todos los meses del año, hay pequeñas
obstrucciones en el este desde el amanecer hasta las
7.00 de la mañana, por el oeste la obstrucción es
desde las 5.00 de la tarde hasta el atardecer. Las
graderías se encuentran protegido con una cobertura
dando así protección al espectador.
La ganancia de calor puede elevar la temperatura al
área de la losa deportiva dando así un cambio de leve
temperatura no favoreciendo el bienestar exterior de
de la losa, lo cual puede permitir leve aumento de
temperatura por encima del confort .

7. 7
Punto 7: Patio primaria:
Punto 6: Losa deportiva de primaria:
Es un espacio abierto que tiene incidencia solar desde
las 7.00 de la mañana hasta las 05.00 de la tarde
durante todo el año, esto hace que la radiación ganada
en patio pueda incidir en las fachadas o techos de los
volúmenes arquitectónicos circundantes. Existe una
pequeña obstrucción al recorrido solar por el este y por
el oeste. Encontrándose protegidos la graderías por la
coberturas.
La ganancia de calor puede elevar la temperatura al
area de la losa deportiva dando asi un cambio leve
temperatura no favoreciendo en su totalidad el
bienestar exterior de de la losa, lo cual puede permitir
leve aumento de temperatura por encima del confort.
Es un espacio abierto que tiene incidencia solar
desde las 8.30 de la mañana hasta las 4.00 de
la tarde promedio durante todo el año, esto
hace que la radiación ganada en patio pueda
incidir en las fachadas o techos de los
volúmenes arquitectónicos circundantes. Existe
una obstrucción al recorrido solar por el este
desde el amanecer hasta las 8.00 de la mañana
y al oeste desde las 4.00 de la tarde hasta el
atardecer.
La ganancia de calor por fachadas o
techos e s disipado por la altura de la
volumetría, creando una sensación de
temperatura promedio aceptable, generando
así una ambiente fresco y agradable confort en
los ambientes circundantes.

8. 8
Punto 8: Ingreso a polideportivo:
Es un espacio abierto que tiene incidencia solar desde
las 6.30 de la mañana hasta las 6.00 de la tarde
durante todo el año. Existe una pequeña obstrucción al
recorrido solar al este hasta las 6.00 de la mañana y
por el oeste desde las 6.00 de la tarde, por los
volúmenes circundantes.
La ganancia de calor por fachada o techos es disipado
por la altura de la volumetría, creando un ambiente con
temperatura aceptable dando así la sensación de una
temperatura promedio, generando un ambiente con
agradable confort en los habitantes.
Punto 9: Ingreso a gimnasio:
Es un espacio abierto que tiene incidencia solar
desde las 7.30 de la mañana promedio hasta
las 5.30 de la tarde promedio durante todo el
año, la radiación ganada puede incidir en las
fachadas o techos de los volúmenes
arquitectónicos circundantes.
La ganancia de calor por fachadas o
techos e s disipado por la altura de la
cobertura protección vertical en lados del
polideportivo, protegiendo de los rayos solares
producidos en las horas de intensa radiación
solar.

9. 9
4.- ANÁLISIS DE SOMBRAS
El conjunto de la volumetría fue analizada en las fechas
importantes, solsticios y equinoccios para determinar
cómo es el comportamiento del conjunto en su
interacción con el sol. Se determinó las zonas
sombreadas y soleadas de la Institución Educativa.
En el solsticio de Junio se observó que las fachadas
que dan al NE y NO son las que están recibiendo
soleamiento durante el día, arrojando sombras a patios y
pasajes, es importante señalar que las orientaciones
antes mencionadas están están orientadas de manera
favorable al sol la misma que tendrá incidencia solar
adecuada.
Así mismo el patio de form ac i ón de
s ec undari a se encuentra soleado la mayor cantidad
del tiempo con excepción del patio de primaria, que
obtiene sombreamiento por los volúmenes circundantes
en la mañana y tarde.
En los equinoccios de Marzo y Setiembre se determinó
que al igual que el análisis en el mes de Junio que existe
soleamiento en las fachadas que dan hacia el NE y NO.
En los equinoccios se observó que las fachadas que dan
al NE y NO son las que están recibiendo soleamiento
durante el día, arrojando sombras a patios y pasajes, es
importante señalar que las orientaciones antes
mencionadas están perjudicadas porque el sol incidirá a
las mismas provocando calentamiento por muros y
ventanas. En equinoccios el sol está más elevado por lo
que las sombras son cortas. El sol está en posición Norte.
Así mismo el patio de form ac i ón de s ec undari a
se encuentra soleado la mayor cantidad del tiempo con
excepción del patio de primaria, que obtiene
sombreamiento por los volúmenes circundantes en la
mañana y tarde.
.
En el solsticio de Diciembre se determinó que las
fachadas que dan al NE y NO son las que están
recibiendo soleamiento durante el día, arrojando
sombras a patios y pasajes, como en verano las
temperaturas son las más elevadas se debe tomar
en cuenta esta información para prevenir ganancias
indebidas de sol. En verano el sol está con máxima
elevación, por tanto, las sombras son las más cortas
y está en posición sur.
Así mismo el patio de form ac i ón de
s ec undari a se encuentra soleado la mayor cantidad
del tiempo con excepción del patio de primaria, que
obtiene sombreamiento por los volúmenes circundantes
en la mañana y tarde.
.

10. 10
5.- ANÁLISIS DE INCIDENCIA SOLAR
EN FACHADAS
Se analizó la incidencia solar en las fachadas
principales de la Institución Educativa, este elemento
de estudio permite observar el problema del
soleamiento en las caras del proyecto.
La fachada NE de la Institución Educativa se
encuentra soleada desde el amanecer hasta las 3.00
de la tarde durante el invierno, para el período de
verano se encuentra soleado desde el amanecer
hasta el mediodía, lo cual hace que gane sol por los
vidrios, muros y techo de los elementos volumétricos
orientados hacia esa dirección.
Esto puede disiparse por la altura del volumen
creando un ambiente con temperatura aceptable,
generando un ambiente con agradable confort en los
habitantes
La fachada SE de la Institución Educativa se
encuentra soleada desde el amanecer hasta
el mediodía promedio. Este soleamiento
permite que exista una ganancia de sol por
los vidrios, muros y techo, de los elementos
volumétricos orientados hacia esa dirección.
Esto puede disiparse por la altura del volumen
creando un ambiente con temperatura
aceptable generando un ambiente con
agradable confort a los habitantes.
La fachada NO de la Institución Educativa se
encuentra soleada todas las horas de la tarde
durante todo el año, lo cual hace que gane sol por
los vidrios, muros y techo en los elementos
volumétricos orientados hacia esa dirección.
Esto puede disiparse por la altura del volumen
creando un ambiente con temperatura aceptable,
generando un ambiente con agradable confort en los
habitantes.

11. 11
1
La fachada SO de la Institución Educativa se
encuentra soleada en el verano desde el mediodía
hasta las 6.00 de la tarde y durante el invierno no
presenta incidencia solar, lo cual hace que gane sol
en la época cálida de verano por los vidrios, muros y
techo de los elementos volumétricos orientados
hacia esa dirección.
Esto puede disiparse por la altura del volumen
creando un ambiente con temperatura
aceptable generando un ambiente con
agradable confort a los habitantes.
Stereographic Diagram
L o c atio n: -8 .1 °, -7 9 .0 °
O b j 6 5 8 63 8 O rie nta tio n : 0.0 °, 0.0 °
315°
300°
1 st Ju l
1 st Au g
285°
1 st Se p
270°
1 st O c t
330°
345°
N
15°
1 0 °
2 0 °
3 0 °
4 0 °
5 0 °
6 0 °
7 0 °
8 0 °
30°
45°
60°
1 st Ju n
1
7
st
5
M
°
a y
1 st Ap r
90°
1 st M a r
W
9 2 0
8 2 8
7 3 6
6 4 4
5 5 2
4 6 0
3 6 8
2 7 6
1 8 4
9 2
0
En las gráficas de ganancia de radiación directa y
difusa se puede apreciar que la ganancia de calor
es permanente todo el año, siendo la época de
mayor ganancia la de los meses de verano. En
invierno la ganancia solar se ve disminuida por la
nubosidad existente hasta las 9.00 de la mañana
1 st N o v
255°
1 st D e c
240°
18
225°
15
16
17
210°
14 13 12 11 10
9
8
150°
7
135°
105°
st Fe b
1 st Ja n
120°
El proyecto está recibiendo ganancia solar en todas
sus fachadas debido a la orientación y a la
incidencia del movimiento aparente del sol de la
localidad de San Nicolás sobre el
volumen
195°
180°
165°
Arquitectónico.
Existe una muy buena iluminación difusa, que debe
aprovecharse para la iluminación natural de las
aulas y los ambientes administrativos, para de esta
manera tener ahorro y eficiencia energética.
Esto indica que se debe tomar las previsiones de
protección solar en las zonas de trabajo diurno
(aulas y oficinas) que eviten, el deslumbramiento y
sobrecalentamiento, para que se pueda obtener el
bienestar térmico interior en los ambientes del
proyecto.

12. 12
6.- ANÁLISIS DE INCIDENCIA SOLAR EN
VANOS
El proyecto se sometió al simulador para analizar las ventanas
de los ambientes del proyecto, se hizo el análisis por bloques
donde se apreció un comportamiento diferente, algunos vanos
estaban sin mayor dificultad.
Se toma para la presentación todos los bloques de la
Institución Educativa.
En el anexo digital se puede apreciar el análisis completo de
todas las aulas de la Institución Educativa.
Se inicia el análisis con el estudio del bloque administrativo,
donde se van a estudiar cinco puntos en ventanas.
Bloque Administrativo :
El punto N°1 de la evaluación es tomado para el segundo
nivel donde se encuentra la Dirección.
Se observa que puede tener ingreso solar a desde las
7.00 a 9.30 de la mañana, desde el mes de octubre hasta
abril, lo cual es leve.
Bloque Administrativo:
El punto N°2 de la evaluación es tomado en
el segundo nivel donde se encuentra la
secretaria y Sub Dirección.
Se observa que a pesar del protector solar
dispuesto tiene ingreso solar a desde las
6.30 a 9.30 de la mañana, desde el mes de
octubre hasta abril, lo cual es leve.

13. 13
Bloque Administrativo:
El punto N°3 de la evaluación es tomado en el
segundo nivel donde se encuentra la Oficina de
Psicologia.
Se observa que no tiene ingreso solar directo, está
controlado por el sistema de protección solar que
posee el diseño.
El ambiente, por lo tanto, no tiene ganancia solar
directa por ventana, ni hay aumento de temperatura.
Bloque Administrativo:
El punto N°4 de la evaluación es tomado en el
segundo nivel donde se encuentra OBE.
Se observa que no tiene ingreso solar directo, está
controlado por el sistema de protección solar que
posee el diseño.
El ambiente, por lo tanto, no tiene ganancia solar
directa por ventana, ni hay aumento de
temperatura.
Bloque Administrativo:
El punto N°5 de la evaluación es tomado en
el segundo nivel donde se encuentra la
Sala de Profesores.
Se observa que tiene ingreso solar directo.
El ambiente, por lo tanto, si tiene ganancia
solar directa por ventana; hay aumento de
temperatura.

14. 14
Bloque Secundaria:
El punto N°6 de la evaluación es tomado para
los tres niveles de aulas del pabellón 01.
Se observa que no tiene ingreso solar directo,
está controlado por el sistema de protección
solar que posee el diseño.
El ambiente, por lo tanto, no tiene ganancia
solar directa por ventana, ni hay aumento de
temperatura.
Bloque Secundaria:
El punto N°7 de la evaluación es tomado para los
tres niveles de aulas del pabellón 02.
Se observa que no tiene ingreso solar directo, está
controlado por el sistema de protección solar que
posee el diseño.
El ambiente, por lo tanto, no tiene ganancia solar
directa por ventana, ni hay aumento de temperatura.

15. 15
Se continúa con el análisis del Pabellón 03, donde se van a estudiar
dos puntos críticos en ventanas, que serán analizados en todos los
niveles del bloque.
Pabellón 03:
El punto N°1 de la evaluación es
tomado en el primer nivel donde
se encuentra el laboratorio de
física.
Se observa que el laboratorio no
tiene penetración solar en el día,
el voladizo de circulación impide
el calentamiento pasivo directo a
través de la ventana.
Pabellón 03:
El punto N°2 de la evaluación es tomado en el
primer nivel donde se encuentra el
laboratorio de química.
Se observa que el laboratorio no tiene
penetración solar en el día, el voladizo de
circulación impide el calentamiento pasivo
directo a través de la ventana.
Pabellón 03:
El punto N°3 de la evaluación es tomado para el
segundo nivel donde se encuentra la Biblioteca.
Se observa que tiene protección solar, pero logra
evitar ingreso solar desde las 7.30 a 8.30 de la
mañana en los meses de marzo, abril, setiembre y
octubre.
Por lo tanto, se observa que tiene una bajísima
ganancia solar por las ventanas pero no se tiene un
aumento de temperatura.

16. 16
Pabellón 03:
El punto N°4 de la evaluación es tomado para el
segundo nivel donde se encuentra el taller de arte
Se observa que los vanos tienen protección solar,
pero logran evitar ingreso solar, uno de ellos desde
las desde las 7.15 a 9.00 de la mañana en la época
de invierno a primavera y el otro vano tiene
ingreso solar en verano de 6.30ª 7.30 de la mañana,
siendo horas de no funcionamiento se puede permitir
el ingreso solar.
Por lo tanto, se observa que tiene una bajísima
ganancia solar por las ventanas pero no se tiene un
aumento de temperatura siendo aceptable.
.
Pabellón 03:
El punto N°5 de la evaluación es tomado para el
tercer nivel donde se encuentran el laboratorio de
idiomas y la sala de audiovisuales.
Se observa que los vanos tienen protección solar,
pero logran evitar ingreso solar, uno de ellos desde
las desde las 7.30 a 9.15 de la mañana en la época
de invierno a primavera y el otro vano tiene
ingreso solar en verano de 7.00 7.45 de la mañana,
siendo horas de no funcionamiento se puede permitir
el ingreso solar.

17. 17
Bloque Primaria:
El punto N°1 de la evaluación es tomado para
los dos niveles del pabellón 01, donde se
encuentran las aulas, cafetería y biblioteca.
Se observa que solo tiene ingreso solar en
primavera en uno de los vanos de 5.00 a 6.00
de la tarde, son pocas las horas de sol, lo cual
indica que se puede permitir sin problemas.
Bloque Primaria:
El punto N°2 de la evaluación es tomado para
los dos niveles del pabellón 02, donde se
encuentran las aulas.
Se observa que solo tiene ingreso solar en
primavera en uno de los vanos de 5.00 a 6.00
de la tarde, son pocas las horas de sol, lo cual
indica que se puede permitir sin problemas.
Bloque Primaria:
El punto N°3 de la evaluación es tomado para
los dos niveles del pabellón existente, donde se
encuentran las aulas.
Se observa que solo tiene ingreso solar en
primavera en uno de los vanos de 5.00 a 6.00
de la tarde, son pocas las horas de sol, lo
cual indica se puede permitir sin problemas.

18. 18
Bloque Primaria:
El punto N°4 de la evaluación es tomado
para los dos niveles del pabellón 3, en
donde se encuentran el CRT y la sala de
audiovisuales.
Se observa que el laboratorio no tiene
penetración solar en el día, el voladizo de
circulación impide el calentamiento pasivo
directo a través de la ventana.