El documento describe un dispositivo arquitectónico diseñado para aprovechar la energía del viento y la radiación solar. El dispositivo captura el viento a través de una doble fachada permeable y la radiación solar a través de vidrios y superficies acumuladoras de calor. Esto genera una termocirculación que permite calentar o enfriar el interior mediante ventilación cruzada y el traspaso de energía a través de diferentes materiales.

1. Profesores: Juan Luis Ramírez + Alfredo Patricio Iturriaga
Alumnos: Juan Antonio Gianelli + Paulina Pizarro
Taller Integrado de Construcción e Instalaciones II
El aire, el viento y la Arquitectura
Diseño del Dispositivo
Proceso y evolución

2. El aire es el resultado de la mezcla de gases que componen la
atmósfera terrestre y que gracias a la fuerza de gravedad se
encuentran sujetos al planeta tierra.
Nitrógeno (78%), Oxígeno (21%), Vapor de agua (varía entre
0 a 7%), Ozono, dióxido de carbono, hidrógeno y gases
nobles como pueden ser el criptón o el argón (1%)
Dependiendo de la altitud, temperatura y composición del aire,
la atmósfera terrestre está dividida en cuatro capas:
Troposfera – Estratosfera – Mesosfera – Termosfera
Cuanto más alto nos encontremos menor peso o presión tendrá
el aire que respiramos, y por ende es más caliente y menos
respirable. El aire que se encuentra en la troposfera es el que
interviene directamente en el proceso de respiración.
Ciclo de movimiento del aire:
El aire frío pesa más y desciende
mientras que el aire caliente pesa
menos , por lo tanto asciende.
Fuente de la Información: http://www.definicionabc.com/general/aire.php
Aire: Definición del Elemento

3. Las características geográficas y topográficas propias de cada lugar son el factor a considerar en cuanto
a los vientos predominantes.
Mayor densidad / Menor temperatura
Menor densidad / Mayor temperatura
El viento se produce cuando una masa de aire se vuelve menos densa, al aumentar su temperatura,
asciende y entonces, otra masa de aire más densa y fría se mueve para ocupar el espacio que la primera
ha dejado.
Dependiendo de la ubicación de un elemento vertical se
puede generar un contraste en la temperatura de ambas
caras del elemento.
Mientras una cara recibe la radiación, en el lado contrario
se genera un ángulo de sombra a menor temperatura.

4. Mediante estrategias pasivas se pueden generar condiciones de confort al interior de la vivienda, al
incorporar fenómenos externos de radiación y ventilación, entre otros.
• Iluminación natural: Se logra iluminar el interior y se protege la sobre exposición.
• Ventilación y renovación de aire interior, controlando las infiltraciones no deseadas.
• Calefacción de los espacios, mediante elementos que absorben y acumulan la energía.
Consideraciones:
• La iluminación y la radiación varían de acuerdo al punto cardinal. Según nuestra geografía es en el norte
donde se produce el mayor asoleamiento y temperatura, mientras que en el sur ocurre todo lo contrario.
• Para ventilar es necesario conocer la dirección de los vientos predominantes, para así captarlo e
introducirlo al interior de la vivienda.
• El contexto geográfico, en cuanto a la morfología del lugar y la presencia de barreras naturales o
artificiales puede modificar el actuar de estas energías.
Estrategias pasivas

5. Mediante ventilación cruzada, con una abertura
menor en relación a la salida y mediante la
generación de un elemento exterior se canaliza
y distribuye de mejor manera el aire al interior.
A nivel de suelo se puede agregar agua y
vegetación para enfriar el viento o un material
sólido que absorba la radiación y la libere
constantemente para calentarlo.
La techumbre capta y almacena el calor
calefaccionando en invierno, mientras que al
generar aberturas en verano se refrigera el
interior mediante el traspaso energético de los
materiales.
Ideas Iniciales

6. El viento captado debe dirigirse utilizando aberturas de diferentes dimensiones, aprovechando la
temperatura para generar el movimiento.
Para esto se pretende generar una doble fachada que se conecta en un vacío interior con la techumbre,
captando el calor mediante superficies transparentes e introduciendo la ventilación predominante
mediante sectores permeables, los que permiten la liberación la misma de ser necesario.
Se genera así una termocirculación que mediante su control, se puede calefaccionar o refrigerar.
•
Aproximación y primera propuesta

7. Elementos verticales:
Se genera un doble muro con una
doble fachada, la zona inferior es
permeable y capta el viento,
mientras que la zona superior capta
la radiación a través de un vidrio y
un muro almacenador que
distribuye la energía al interior.
Elementos Horizontales:
Una superficie con agua al nivel del
suelo refrigera el viento captado,
mientras que otra superficie irradia
el calor captado para aumentar la
temperatura. A nivel del techo se
sigue utilizando vidrio para que se
siga captando y distribuyendo el
calor obtenido.
Mediante la continuidad de los
elementos se genera un circuito
constante que permite una
ventilación que complementa el
dispositivo.
Conceptos y desarrollo

8. Propuesta Final: Maqueta de Estudio
Captación Transferencia
Se agrega una pendiente
10º mayor a la latitud del
lugar para asegurar la
captación.
El uso de diferentes
pieles permite la
transferencia de energía
al interior.

9. Acumulación Permeabilidad
El elemento acumulador
posee una rugosidad y
un color para captar una
mayor radiación.
Al interior se permeabiliza la
superficie para regular el traspaso
de energía acumulada,
permitiendo el control.

10. El funcionamiento del dispositivo (inercia de los
materiales, transparencia, superficies permeables y
diversas pieles) esta pensado para que sus dos partes,
las que trabajan captando radiación y viento, trabajen
complementándose y mejorando así la termocirculación
y la transferencia.
Comportamiento

11. Ubicación: La Serena, IV región de Coquimbo, Chile
29º 54’ Latitud Sur
71º 20’ Longitud Oeste
Ubicación y datos climatológicos
Insolación total horizontal 3628 Kcal m2 día
Promedio verano/primavera 611,45
Promedio otoño/invierno 311,50
Mes mas desfavorable (junio) 252,50
Ciudad Frecuencia % Dirección Velocidad m/S Frecuencia % Dirección Velocidad m/S
La Serena 48,5 Oeste 4,42 30 Oeste 3,83
Viento Primavera / Verano Otoño / Invierno
Vientos predominantes según norma Chilena: Noroeste
Asoleamiento Verano Invierno
Cantidad de horas de sol 13,9 10
Ángulo de altitud máxima 85º 36º
Energía incidente horizontal 726 kcal m2 día 262 kcal m2 día

12. Concreto color
oscuro vibrado
Espesor: 20 cms.
Escotilla de liberación
del aire
Placa perforada de
acero inoxidable
Espesor: 1 cm.
Vidrio termo panel
incoloro
Pintura negra
opaca
Ducto de
ventilación.
Diámetro: 10 cms.
Placa de madera
perforada
Espesor: ½”
Vegetación flotante
H20 (Agua)

13. Viento
Ventilación
Cruzada
+tº
-tº
Calor
Disipador
de calor
Acumulación

14. Disipador