BIBLIOTECA, QUERETARO, QUERETARO Arq. Jaime Dávila Arribas Trabajo terminal para optar por el diploma de especialización en diseño en arquitectura bioclimática México D.F. Septiembre 2013 Miembros del Jurado: Dr. Aníbal Figueroa Castrejon Dr. Victor Armando Fuentes Freixanet Especialización, Maestría y Doctorado en Diseño Mtra. Gloria María Castorena Espinosa DIVISION DE CIENCIAS Y ARTES PARA EL DISEÑO Dr. José Roberto Garcia Chavez UNIVERSIDAD AUTONOMA Dr. Jorge Sánchez de Antuñano Barranco METROPOLITANA Casa abierta al tiempo 1 Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Indice: 1.- Análisis de sitio: 6.- Proyecto arquitectónico - Síntesis: Indice de figuras - 3 a) Plantas Arquitectónicas - 119 Introducción - 5 b) Programa - 126 a) Análisis climático - 6 c) Cortes, fachadas y detalles - 128 b) Parámetros de confort higrotérmico, acústico y lumínico - 14 d) Estudio de asoleamiento - 130 c) Proyección estereografía y temperaturas horarias - 24 e) Ecotecnias - 132 c) Propuesta de ubicación y programa - 31 f) Conjunto y paisaje - 134 d) Análisis de tipología local - 42 e) Horarios de uso - 53 7.- Estaciones de transporte/biblioteca: f) Materiales y sistemas constructivos - 56 a) Plan maestro - 135 2.- Diseño Conceptual: b) Estación 1 / Tren 1 - 137 c) Estación 2 / Tren 2 - 138 a) Conceptos y esquemas - 63 d) Estación 3 y 4 - 141 e) Estación 5 y 6 - 142 3.- Análisis de sistemas constructivos: f) Estación 7 - 143 a) Sistemas constructivos propuestos - 69 8.- Láminas para la Bienal José Miguel Aroztegui: b) Ajustes a sistemas constructivos - 77 c) Balance térmico a un espacio seleccionado - 84 a) Lámina 1 - 145 b) Lámina 2 - 146 4.- Normatividad: c) Lámina 3 - 147 d) Lámina 4 - 148 a) NOM 08 ENER 2001 - 89 b) Etiqueta de eficiencia energética - 97 9.- Modelo a escala 1:200: 5.- Análisis acústico: a) Fotos - 149 a) Análisis acústico - 98 9.- Conclusiones - 150 b) Fuentes sonoras - 100 c) Cálculo de STC y TLA - 102 10.-Bibliografía - 152 d) Cálculo de tiempo de reverberación - 105 e) Balance acústico - 106 6.- Análisis lumínico: a) Categoría IESNA por área - 107 b) Criterios de iluminación por área - 110 c) Análisis de factor de luz día - 112 d) Simulación de niveles de iluminancia - 115 2 2 Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Indice de imágenes: 3.- Análisis de sistemas constructivos: 1.- Análisis de sitio: No. No. 47 Tabla de sistemas constructivos a evaluar - Muro.48 Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos 1 Gráfica de temperaturas mensual y energía transmitida, Muro Norte. 2 Gráfica de humedad mensual 49 Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos 3 Gráfica de temperaturas horarias y energía transmitida, Muro Sur. 4 Gráfica de precipitación y evaporación 50 Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos 5 Gráfica de indice ombrotérmico y energía transmitida, Muro Este. 6 Gráfica de radiación solar 51 Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos 7 Gráfica de nubosidad y energía transmitida, Muro Oeste. 8 Gráfica de velocidad media por orientación 52 Tabla de sistemas constructivos a evaluar – Techo 9 Gráfica de porcentaje de calmas 53 Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos 10 Rosa de los vientos anual y energía transmitida, Techo. 11 Rosa de los vientos mensual 54 Tabla de sistemas constructivos a re evaluar – Muro. 12 Rosa de los vientos mensual 55 Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos 13 Hoja de cálculo del análisis climático y energía transmitida, Muro Norte. 14 Parámetros de confort mensual 56 Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos 15 Triángulos de confort de Evans y energía transmitida, Muro Norte. 16 Carta bioclimática 57 Detalle de muro de piedra tipo 17 Gráfica de temperatura efectiva corregida 58 Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos 18 Carta Psicrométrica y energía transmitida, Muro Sur. 19 Proyección estereográfica 1er y 2o semestre 59 Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos y energía transmitida, Muro Este. 20 Imagen satelital de la Ciudad de Querétaro 60 Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos 21 Imagen satelital de la Ciudad de Querétaro y energía transmitida, Muro Oeste. 22 Imagen satelital de la Ciudad de Querétaro 61 Tabla de sistemas constructivos a re evaluar – Techo. 23 Entorno del sitio 62 Sección transversal biblioteca 24 Imagen satelital Parque Alcanfores 63 Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos 25 Imagen satelital Parque Alcanfores y alrededores y energía transmitida, Techo. 26 Imagen satelital de la Ciudad de Querétaro 64 Planta Arquitectónica Auditorio 27 Imagen satelital de la Ciudad de Querétaro y propuesta de terreno 3 65 Gráfica de temperaturas horarias - Enero 28 Propuesta de terrenos 66 Gráfica de temperaturas horarias - Mayo 29 Foro al aire libre, Cineteca Nacional, Circuito de transporte y metrobus 30 imagen satelital de la Ciudad de Querétaro 31 Entorno tipología habitacional / comercial 4.- Normatividad: 32 Entorno tipología residencial 33 Entorno tipología comercial 67 Plantas y fachadas del Auditorio para evaluar la NOM-008 34 Entorno tipología educación 68 Detalle de muro tipo 35 Entorno tipología industrial 69 Remetimiento de ventanas y parteluces 36 Entorno tipología centro histórico 70 Especificaciones de materiales propuestos 37 Gráfica de temperaturas horarias y horarios de uso 71 Etiqueta de eficiencia energética 38 Gráfica de humedades horarias y horarios de uso 39 Tipologías de construcciones en clima cálido seco 5.- Análisis acústico: 40 Tipologías de construcciones en clima templado 41 Sistemas constructivos a base de tierra y ejemplos de edificaciones 72 Planta de conjunto, perspectivas y entorno 42 Sistemas constructivos a base de tierra y ejemplos de edificaciones 73 Planta de conjunto y planta arquitectónica - Fuentes sonoras aledañas 43 Sistemas constructivos a base de tierra y ejemplos de edificaciones 74 Detalle de muro de piedra tipo 75 Fachadas del auditorio 2.- Diseño Conceptual: 76 Perspectivas del auditorio 77 Planta arquitectónica auditorio – Balance acústico 44 Propuestas conceptuales 1 a 4 78 Tiempos de reverberación recomendados por tipo de actividad 45 Propuesta conceptual 5 79 Planta arquitectónica auditorio – Balance acústico final 46 Conceptos en imágenes 3 3 Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Indice de imágenes: 8.- Láminas para la Bienal José Miguel Aroztegui: 6.- Análisis lumínico: 123 Lámina 1 124 Lámina 2 80 Planta Baja – Criterios de iluminación IESNA 125 Lámina 3 81 Planta Alta – Criterios de iluminación IESNA 126 Lámina 4 82 Modelo del área de estudio e instrumentos utilizados 83 Iluminancia por sensor para el dispositivo 1 9.- Modelo a escala 1:200i: 84 Modelo a escala y dispositivos de control solar 85 Planta de ubicación de sensores 127 Fachada Sur 86 Iluminancia por sensor para el dispositivo 2 128 Fachada Norte 87 Lámpara Construlita OF1050 Empotrar en techo slim line 28W 129 Perspectiva Norponiente 88 Vistas interiores Auditorio 130 Fachada Poniente 89 Vista exterior Auditorio 131 Planta de cubiertas 90 Isolineas de iluminancia (lx) para el espacio de estudio 132 Planta Alta 91 Disposición de luminarias 133 Perspectiva Suroriente 92 Isolineas de iluminancia (lx) para el espacio de estudio 2a simulación 93 Sección longitudinal Auditorio y disposición de luminarias 94 Vista en color de niveles de Iluminancia 95 Vista en color de niveles de Luminancia 96 Trama (9X5) de puntos de Iluminancia del área de estudio para estimar el factor de luz de día 97 Planta Arquitectónica Auditorio y disposición de elementos 6.- Proyecto arquitectónico – Síntesis: 98 Planta de conjunto 99 Planta baja 100 Detalle Planta baja – Biblioteca Adultos 101 Planta alta 102 Detalle Planta alta - Guardería 103 Detalle Planta alta – Biblioteca infantil 104 Corte transversal, Vistas interiores, exteriores y Fachada Sur 105 Fachada Poniente, Norte, Perspectiva Noreste y Detalle de muro tipo. 106 Estudio de asoleamiento Fachada Sur 107 Estudio de asoleamiento Fachada Norte y Fachadas interiores 108 Planta de cubiertas y ecotecnias 109 Perspectiva Sureste y ecotecnias 110 Costo de Watt instalado para equipos fotovoltaicos, 2009 SENER 111 Costo de Watt instalado para equipos fotovoltaicos 2010 IPPC 112 Planta de conjunto y especies vegetales propuestas 7.- Estaciones de transporte/biblioteca: 113 Vista satelital Querétaro, Tipología Arquitectónica y Circuito de transporte propuesto 114 Estación de transporte Biblioteca Central y vegetación propuesta para la plaza 115 Estación de transporte Biblioteca Central, plaza de transporte y entorno del sitio 116 Ubicación de Estación de Transporte – Biblioteca y entorno 117 Diseño conceptual de Estación de Transporte – Biblioteca 118 Vistas Estación de Transporte – Biblioteca 119 Vistas y planta arquitectónica de Estación de Transporte - Biblioteca 120 Ubicación propuesta para Estaciones de Transporte – Biblioteca 3 y 4 121 Ubicación propuesta para Estaciones de Transporte 5 y 6 122 Ubicación propuesta para Estaciones de Transporte 7 4 4 Introducción Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Introducción El trabajo que se presenta a continuación representa la síntesis de al menos una parte de los pasos a seguir, según algunas de las metodologías propuestas dentro de los estudios de arquitectura bioclimática. Solo una parte de ellos, ya que dados los alcances de este trabajo y que es realizado como parte de los estudios de especialización en arquitectura bioclimática, los tiempos para realizarlo son limitados a tan solo tres meses. El proyecto arquitectónico desarrollado tiene un poco mas de 2,000 m² construidos, áreas exteriores y una parte del sistema de transporte publico local propuesto. Se incluyen estudios que se realizan de manera común al desarrollo de cualquier proyecto arquitectónico en México incluidos en el análisis de sitio y una serie de análisis que se realizan según la arquitectura bioclimática. Como son el análisis climático y de estrategias de diseño o un estudio de geometría solar, etc. Es importante mencionar que para poder alcanzar propuestas arquitectónicas mejor integradas al sitio y por tanto al medio ambiente es necesario incluir estudios especializados y evaluaciones que no se realizan de manera común en las firmas de diseño arquitectónico. Y por tanto los tiempos de realización deben ser revisados y las herramientas de diseño necesariamente optimizadas. En cuanto al tema de la biblioteca surge para poder participar en el concurso, Bienal José Miguel Aroztegui de arquitectura bioclimática 2013, al cual se enviaron 4 láminas que se adjuntan al final de este documento. El proyecto desarrollado a continuación pretende ser un intermediario que permita establecer una relación entre el individuo, la ciudad y el medio circundante. En cuanto al usuario se pensó en llevar al ámbito de lo cotidiano la biblioteca. Actualmente el modelo que se utiliza como almacén de libros ha probado estar agotado, dado el poco atractivo que presenta para el público. Así se pensó en incluir actividades propias de la vida cotidiana de las personas, como es el transporte público y una guardería. También el diseño permite incluir actividades como la proyección de filmes al aire libre, una actividad que ha cobrado gran interés por el publico en general y que ha sido más bien revitalizada por la iniciativa privada. La elección del sitio para ubicarse en un parque también permite incluirse a esa vida cotidiana. En cuanto a la relación con la ciudad la inclusión en el programa de un sistema de transporte de bajas emisiones permite no solo participar de la conectividad regional sino que influye en la percepción que tienen los usuarios de la estructura urbana, agregando sitios de interés(estaciones/biblioteca) que pueden ser reconocidos e incorporados al mapa mental del individuo. Es por esta razón que aprovechar la posible realización del tren México – Querétaro permite integrar el tema de transporte y promover el interés por parte de las autoridades locales. En cuanto a la relación con el medio circundante se pensó por un lado en aprovechar la cercanía a la zona industrial y al centro histórico, creando una síntesis formal entre las pesadas construcciones de piedra y la ligereza de las techumbres metálicas. Por otro lado se trata de utilizar los elementos del clima para promover el confort al interior, como es la utilización del viento o la vida interior a un microclima controlado en un patio central. Aspirando a que la arquitectura aquí expuesta pueda ser síntesis de los resultados obtenidos en los análisis, se espera ser factor en mejorar la relación entre el individuo, la ciudad y el medio ambiente. 5 5 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO ANÁLISIS CLIMÁTICO 6 6 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Análisis Climático. El predio se ubica geográficamente a 20° 36‘ 13.54" latitud norte y 100° 26‘ 37.77" longitud oeste. Según la clasificación climática Köppen-García, el clima de esta zona es BShw(e)g Templado Seco Estepario. ‘BS’ se refiere a un clima de estepa con vegetación xerófita, ‘h’ se refiere a un clima caliente con temperatura media anual superior a los 18°C y la media del mes más caluroso por debajo de los 18°C. La letra ‘w’ indica que las lluvias se presentan en otoño, la letra (e) nos dice que la oscilación de temperatura es extremosa a lo largo del año, entre 7 y 14°C . Por último la letra ´g´ nos indica que en este tipo de clima el mes más caluroso se presenta en la primavera y no en el verano. Todos los datos presentados en este análisis se obtuvieron del observatorio sinóptico de Querétaro, dependencia SMN-CNA con una ubicación geográfica 20°35´ latitud N y 100°24´longitud O y una altura sobre el nivel del mar de 1,881 metros. B Análisis Paramétrico. I O Temperatura.A N C La temperatura anual de confort se encuentra en los 23.4°C, la variación aceptable conocida como zona de confort oscila entre los 20.93 y los 25.93°C. La Á L temperatura media anual es de 18.8°C. En los meses de abril a julio la temperatura media oscila entre 20 y 22 °C, siendo el mes más caluroso mayo con un promedio anual de 22.4°C. El resto del año las temperaturas varían de los 15 a los 19°C, siendo enero el mes más frío con 14.9°C de temperatura promedio L I anual. I M S Á I T En los meses de diciembre a I febrero las temperaturas más S bajas del año se presentaran a C las 6 am (de 7.1 a 7.8°C) y en O los meses de abril a junio las temperaturas más altas del año serán entre 3 y 4 pm ( desde 28.5 hasta 30.3°C) Nota: El primer capitulo, Análisis de sitio se realizó en colaboración con los Arquitectos Guillermo Terres y Daniel Lozano. Imagen 1: Gráfica de temperatura mensual, basada en la hoja de cálculo desarrollada por el Dr. Victor Armando Fuentes Freixanet, UAM Azcapotzalco 7 7 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Humedad. Las condiciones de confort de humedad se ubican entre el 30 y 70%, Querétaro tiene un porcentaje medio anual de 56.2% con una oscilación del 16%. A lo largo del año las condiciones de humedad bajas (15:00 hrs) se presentan en condiciones dentro de confort, excepto en marzo donde baja ligeramente. Si observamos las humedades máximas (alrededor de las 6 am) a partir del mes de mayo hasta noviembre las condiciones son superiores al confort casi todo el año. Revisando los datos horarios de humedad las condiciones son estables la mayor parte del año, en las mañanas hasta las 9:00 hrs la humedad es superior al confort de 70% excepto en el mes de abril, mismo mes en el que la humedad mínima se B presenta entre las 14 y 17 hrs de 28 a 30%, siendo esta la menor de todo el año. I El resto de los meses en horarios de 10 a 24 hrs las A O condiciones se mantienen dentro de confort. N C Á L Es importante considerar que la mayoría del tiempo I en que la humedad relativa esta por debajo de L confort, el edificio se encuentra cerrado. Por otro I M lado las variaciones en los niveles de humedad S Á pueden disminuir la vida útil del acervo. I T S I C Imagen 2: Gráfica de humedad mensual.< del Confort Limite del Confort O MES Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre ANUAL Imagen 3: Gráfica de temperaturas horarias. 8 8 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO B I A O N C Á L L I Imagen 4: Gráfica de precipitación y evaporación Imagen 5: Gráfica de indice ombrotérmico I M Á Precipitación.S I T La precipitación media anual se encuentra en los 638.4mm pero no hay S I una estación bien determinada de lluvias en Querétaro pues estas son C muy variadas. En el mes que más se acercan las condiciones de O precipitación total y evaporación es en Julio, y según el índice ombrotérmico que compara la temperatura contra la precipitación, los meses de abril a agosto son los que se presentan como temporada de lluvias. Considerando esto mayo, junio y julio son los meses que presentan mayor índices de precipitaciones medias y máximas, con 220.8mm en junio. Radiación solar. La radiación solar máxima total anual se encuentra en los 697.9 W/m2, observando la gráfica vemos que de mediados de febrero a principios de mayo y de junio a principios de agosto los índices sobrepasan los 700 W/m2 indicando elevada radiación solar total en estos meses. La radiación directa entra en confort en los meses de marzo, abril, mayo y julio. Imagen 6: Gráfica de radiación solar 9 9 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Nubosidad. Los meses con nubosidad más importante son de junio a septiembre, no precisamente coincidiendo con los meses de mayor precipitación por lo que en Querétaro no se presenta una época definida de lluvias a lo largo del año. B Viento. I O Por las características topográficas de la ciudad de Querétaro A generalmente de conformación plana, a excepción de algunas N C formaciones dentro de la traza urbana y el cerro del Cimatario hacia Á L el sur, los vientos en Querétaro provienen primordialmente del noreste con una frecuencia anual del 17.5% siendo esta la máxima. L I I M La velocidad anual promedio es de 1.1 m/s y la máxima es de 2.5 m/s S Á la época de ráfagas mas fuertes va de diciembre a abril siendo I T febrero el mes con más intensidad. Imagen 7: Gráfica de nubosidad. S I C O Imagen 8: Gráfica de velocidad media del viento por orientación. Imagen 9: Gráfica de porcentaje de calmas. 1010 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO B I A O C Imagen 10: Rosa de los vientos anualN Á L L I I M S Á I T S I C O Imagen 11: Rosa de los vientos mensual. 1111 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO B I A O N C Rosa de los vientos anual Á L L I I M S Á I T S I C O Imagen 12: Rosa de los vientos mensual. 1212 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO fte Querétaro, Qro. 1981-2010 I CLIMA BS1hw(e)g Seco estepario mes caliente en primavera lluvia irregular J BIOCLIMA TEMPLADO SECO A LATITUD 20.35º' 20.58 decimal A LONGITUD 100.24º' 100.40 decimal A ALTITUD 1,881 msnm estación observatorio 76625 fte PARÁMETROS U ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL mínima máxima Oscilación anual TEMPERATURAS A MÁXIMA EXTREMA ºC 28.9 30.0 33.4 35.1 37.0 35.6 32.3 31.8 32.0 30.6 29.8 28.6 37.0 28.6 37.0 8.4 A MÁXIMA ºC 22.7 24.6 27.1 29.0 30.3 29.3 26.8 27.1 26.0 25.5 25.0 23.8 26.4 22.7 30.3 7.6 A MEDIA ºC 14.9 16.2 18.6 20.5 22.4 22.2 20.6 19.8 18.6 17.2 15.8 18.9 18.8 14.9 22.4 7.5 A MÍNIMA ºC 7.1 7.8 10.2 12.1 14.5 15.0 14.3 14.1 13.6 11.6 9.4 7.7 11.5 7.1 15.0 7.9 A MÍNIMA EXTREMA ºC 0.4 -0.5 0.6 2.6 1.9 4.5 4.4 8.6 5.9 3.1 2.5 -1.5 -1.5 -1.5 8.6 10.1 E OSCILACION ºC 15.6 16.8 16.9 16.9 15.8 14.3 12.5 13.0 12.4 13.9 15.6 16.1 15.0 12.4 16.9 4.5 B 14.9 16.2 18.7 20.6 22.4 22.2 20.6 20.6 19.8 18.6 17.2 15.8 HUMEDAD A TEMP.BULBO HÚMEDO ºC 8.8 9.2 10.6 11.5 13.3 14.4 13.6 13.4 13.5 12.3 11.0 9.6 11.8 I E2 H.R. MÁXIMA % 75 75 73 66 73 77 82 80 86 87 85 67 77.1 65.9 87.0 21.1 A H.R. MEDIA % 54 53 52 47 53 57 62 59 63 62 59 53 56.2 47.0 63.0 16.0 O E2 H.R. MÍNIMA % 33 31 31 28 33 37 43 38 40 37 33 39 35.3 28.1 42.5 14.4A E PRESIÓN DE VAPOR MEDIA hPa 0.9 1.0 1.1 1.1 1.4 1.5 1.5 1.4 1.4 1.2 1.1 1.0 14.0 C A EVAPORACIÓN mm 144.0 173.0 223.0 221.0 249.0 221.0 176.0 202.0 180.0 154.0 175.0 159.0 2277.0N PRESIÓN L A MEDIA hPa 815.9 816.2 814.2 813.4 814.5 815.6 816.5 816.9 815.1 815.4 815.7 815.3 815.4 Á PRECIPITACIÓN L I A MEDIA (TOTAL) mm 11.9 6.3 16.9 93.3 76.1 109.7 136.0 73.0 44.6 34.1 20.8 15.7 638.4 6.3 136.0 129.7A MÁXIMA mm 20.6 18.4 16.9 93.3 135.1 220.8 185.3 100.4 76.8 81.4 63.6 26.3 220.8 16.9 220.8 203.9 M A MÁXIMA EN 24 HRS. mm 14.0 14.6 15.0 14.0 37.8 52.3 22.3 32.0 52.6 7.5 5.6 95.0 95.0 5.6 95.0 89.4I A MÁXIMA EN 1 HR. mm 14.0 12.6 14.2 12.5 35.8 44.3 20.0 25.0 16.4 7.5 5.0 35.2 44.3 5.0 44.3 39.3B MÍNIMA mm 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 S Á DÍAS GRADO T E DÍAS GRADO GENERAL dg -96.1 -50.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -24.8 -66.0 0.0 -237.3 I E DÍAS GRADO LOCAL dg -186.9 -132.5 -72.2 -12.9 0.0 0.0 -10.2 -35.0 -69.9 -115.6 -153.9 -62.9 -852.3 E DG-enfriamiento dg 0.0 0.0 9.6 19.1 25.2 17.4 2.4 6.7 1.0 0.5 0.0 0.0 81.9 S I E DG-calentamiento dg -172.5 -141.2 -117.0 -83.7 -58.5 -52.4 -70.2 -65.2 -70.5 -97.6 -121.5 -183.5 -1233.7 C ÍNDICE OMBROTÉRMICO 28 E TEMP. EQUIVALENTE coef. -8.05 -10.85 -5.55 32.65 24.05 40.85 54 22.5 8.3 3.05 -3.6 -6.15 12.6 E ÍNDICE DE ARIDEZ coef. -0.5 -0.7 -0.3 1.6 1.1 1.8 2.6 1.1 0.4 0.2 -0.2 -0.3 0.6 O E SECO/HÚMEDO S S S H H H H H S S S S S RADIACIÓN SOLAR C RADIACIÓN MÁXIMA DIRECTA W/m2 500.0 500.0 550.0 580.0 550.0 480.0 520.0 500.0 470.0 500.0 490.0 460.0 508.3 E RADIACIÓN MÁXIMA DIFUSA W/m2 150.0 180.0 230.0 170.0 150.0 220.0 230.0 200.0 210.0 200.0 175.0 160.0 189.6 C RADIACIÓN MÁXIMA TOTAL W/m2 650.0 680.0 780.0 750.0 700.0 700.0 750.0 700.0 680.0 700.0 665.0 620.0 697.9 A INSOLACIÓN TOTAL hr 254.0 246.0 207.0 212.0 247.0 237.0 239.0 214.0 210.0 236.0 236.0 278.0 2,816.0 FENOMENOS ESPECIALES A LLUVIA APRECIABLE días 5.5 5.0 4.5 4.0 9.0 11.3 10.0 8.0 20.5 11.0 2.0 7.0 97.8 LLUVIA INAPRECIABLE días 0.0 A DÍAS DESPEJADOS días 9.9 9.5 11.5 8.1 5.3 2.9 0.7 1.1 1.1 3.0 5.2 7.8 66.1 A MEDIO NUBLADOS días 12.8 12.9 14.1 15.0 16.9 13.5 13.3 16.5 14.4 17.0 19.1 16.8 182.3 A DÍAS NUBLADOS días 8.3 5.6 5.4 6.9 8.8 13.6 17.0 13.4 14.5 11.0 5.7 6.4 116.6 DÍAS CON ROCÍO días 0.0 A DÍAS CON GRANIZO días 0.0 0.1 0.0 0.0 0.2 0.1 0.1 0.1 0.0 0.0 0.0 0.1 0.7 A DÍAS CON HELADAS días 3.6 3.1 3.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.2 13.4 A DÍAS CON TORM. ELÉCTRICA días 0.1 0.4 0.2 0.3 0.8 0.7 1.3 0.9 0.7 0.6 0.1 0.1 6.2 A DÍAS CON NIEBLA días 0.8 0.5 0.1 0.0 0.4 1.0 0.3 1.1 0.6 0.4 0.9 0.7 6.8 B DÍAS CON NEVADA días 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Imagen 13: Hoja de cálculo del análisis climático. A VISIBILIDAD DOMINANTE 5 5 5 7 7 7 5 5 5 5 5 7 5 VIENTO D DIRECCIÓN DOMINANTE NE NE SO SO NE NE NE NE NE NE NE NE NE Hojas de cálculo y gráficas base del análisis D CALMAS % 64.4 48.4 51.6 65.5 80.6 76.7 67.3 77.5 62.2 68.2 67.1 74.0 67.0 D VELOCIDAD MEDIA m/s 1.1 1.4 1.8 1.6 1.0 1.0 0.7 0.5 0.5 1.1 0.9 1.4 1.1 climático desarrolladas por el D VELOCIDAD MÁXIMA m/s 2.4 3.4 3.1 2.8 2.4 2.5 2.1 2.0 2.6 2.4 2.5 3.1 3.4 Dr. Victor Armando Fuentes Freixanet UAM-A A MÁXIMO DIARIO m/s 4.6 5.2 5.3 5.3 4.3 5.1 4.6 4.5 4.5 4.4 3.7 3.2 4.6 1313 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO PARAMETROS DE CONFORT HIGROTÉRMICO, ACÚSTICO Y LUMÍNICO 1414 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO C O N F O R T H I G R O T E R M I PRECIPITACIÓN MEDIA MENSUAL C Límite superior mm 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 1000 Límite inferior mm 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 650 O Precipitación media Seco Seco Seco Medio Medio Medio Medio Medio Medio Seco Seco Seco Seco Imagen 14: Parámetros de confort mensual. CONCLUSIONES En cuanto a la temperatura el dato más relevante es la diferencia entre las máximas y las mínimas. Mientras que la temperatura mínima por la mañanas está siempre por debajo de confort, por las tardes (máxima) está siempre por arriba de confort. Lo cual es consistente con los datos de oscilación que se encuentran por arriba de los 10°C. En cuanto a la humedad, a pesar de que los datos de precipitación indican que es un clima seco, la mayoría del tiempo esta se encuentra en confort. Por las mañanas que se presenta la humedad máxima se encuentra ligeramente por encima de confort. 1515 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO CRITERIOS DE CONFORT ACUSTICO Nivel max de Reverberación Tipología Espacio ruido de fondo T60 en sdBA Aulas en general 43 0.6 Para conferencias 38 1 Educación Auditorios pequeños 40 1C Bibliotecas 38 1 O Salas de computo 56 1 N Circulaciones 51 1.2 F Cultura Bibliotecas públicas 43 1 O Oficinas Oficinas generales 52 1Transporte Areas de espera 52 1.2 R T CLASIFICACION DE CONFORT ACUSTICO EN ESPACIOS ARQUTIECTONICOS Tipo de confort Calidad Nivel sonoro ambiental dBA Actividad A Privado B Salas de conferencia o auditorios pequeños 35 – 40 corto a medio C Moderado C Aulas, bibliotecas 35 – 40 corto Fuente: Introducción a la Arquitectura Bioclimática, Confort acústico en la arquitectura, U Dr. Fausto Rodríguez Manzo. S TIEMPOS DE REVERBERACION RECOMENDADOS T Espacio Calidad Reverberación T60 en s Actividad I Aulas escolares Corto 0.5 – 0.9 Silencio – lenguajeForos de teatro Corto a medio 0.8 – 01.2 Audición – lenguaje C Salas de conferencia Corto a medio 0.6 – 1.4 Atención – lenguaje O Teatros pequeños Medio 1.1 – 1.5 Audición – lenguaje Auditorios escolares Medio a prolongado 1.3 – 1.9 Audición – lenguaje Auditorios generales Medio a prolongado 1.4 – 1.9 Audición – lenguaje Fuente: Introducción a la Arquitectura Bioclimática, Confort acústico en la arquitectura, Dr. Fausto Rodríguez Manzo. CONCLUSIONES Tanto los niveles de ruido de fondo como los tiempos de reverberación deberán de ser considerados en los análisis acústicos para garantizar que se encuentran dentro de estos parámetros y que permitan las actividades propias del espacio diseñado. Como aquí se muestran, se deberán tomar las medidas necesarias para alcanzar un ruido de fondo de 38dBA para el área de biblioteca y de 43dBA en el área de guardería En cuanto a los tiempos de reverberación deberán permanecer por debajo de 1s y 0.6s respectivamente. 1616 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Local SUPERFICIE DPEA CARGAS DPEA CARGAS iluminancia iluminancia FLUJO EFICIENCIA CRITERIO DISTRIBUCIÓN M2 NOM007 LIMITE W ASRAE 90.1 LIMITE W CATEGORIA horizontal horizontal LUMINOSO lm MÁXIMA lm/W ILUMINOSA Descripción W/m2 NOM-007-ENER-2004 W/m2 InL ASRAE 90.1 IES IES NOM 25 PROGRAMA ARQUITECTONICO 0.092903040 BIBLIOTECA Consulta Adultos 236.25 16 3,780.00 8.611 2,034.38 E 500 500 168,750.00 82.95 DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA C Acervo 88.75 16 1,420.00 8.611 764.24 E 500 500 63,392.86 82.95 DIRECTA O Consulta exterior 100 16 1,600.00 8.611 861.11 C 100 20 14,285.71 16.59 DIRECTA N Aulas (3) 72 16 1,152.00 8.611 620.00 E 500 500 51,428.57 82.95 DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA F Consulta Niños 73.125 16 1,170.00 8.611 629.69 E 500 500 52,232.14 82.95 DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA O Acervo 26.875 16 430.00 8.611 231.42 E 500 500 19,196.43 82.95 DIRECTA R Consulta exterior 100 16 1,600.00 8.611 861.11 C 100 20 14,285.71 16.59 DIRECTA T Aulas (3) 72 16 1,152.00 8.611 620.00 E 500 500 51,428.57 82.95 DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA Guardería 361 16 5,776.00 8.611 3,108.62 E 500 500 257,857.14 82.95 DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA L Foro al aire libre 150 16 2,400.00 1.722 258.33 A 30 50 6,428.57 24.88 INDIRECTA U Estacionamiento 450 0.7 315.00 1.076 484.38 B 50 20 32,142.86 66.36 INDIRECTA M Jardín botánico 100 16 1,600.00 7.535 753.47 A 30 200 4,285.71 5.69 DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA I Cafetería 100 19 1,900.00 7.535 753.47 E 500 500 71,428.57 94.80 DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA N Area de servicio 90 14 1,260.00 7.535 678.13 C 100 200 12,857.14 18.96 DIRECTA I Area administrativa 50 14 700.00 6.458 322.92 E 500 500 35,714.29 110.60 DIRECTA C Vestíbulo y control 40 16 640.00 7.535 301.39 E 500 500 28,571.43 94.80 DIRECTA O Sanitarios 40 16 640.00 5.382 215.28 C 100 500 5,714.29 26.54 DIRECTA Estación de transporte tipo Acceso y anden DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA Cuarto máquinas/baño 540 16 8,640.00 1.076 581.25 C 300 200 231,428.57 398.16 DIRECTA Area de Ecobici INDIRECTA Paralibros DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA Punto de acceso (internet) 35 16 560.00 8.611 301.39 E 300 500 15,000.00 49.77 DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA TOTALES 2725 13.48 5.28 CONCLUSIONES Las mayores requerimientos por iluminación se presentan en las áreas de consulta y en la guardería. Ya que la intensidad de luz requerida es de 500lx. Por otro lado la estación de transporte tipo, aunque tiene necesidades menores requiere de mayor área a iluminar. 1717 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO T R I A N G U L O S D E E V Imagen 15: Triángulos de confort de John Martin Evans. A N S 1818 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO C A R T A B I O C L I M Á T I C A 1919 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Analizando la primera de las cartas, la Carta Bioclimática, observamos que los meses con la temperatura más baja por las madrugadas son los meses de Enero, Febrero, Diciembre y un poco más arriba Noviembre, en los primeros tres meses las necesidades de calentamiento C requieren de una radiación entre 420 y 490 W/m2, A Noviembre entra en el rango de 350 a 420 W/m2, debido a estas condiciones en estos cuatro meses se va a requerir R de calefacción convencional pues por la hora en la que T cae esta temperatura es imposible recibir esta radiación A del sol. Los meses de Marzo, Abril y Octubre nos dan datos de radiación entre 280 y 350 W/m2, esto puede resolverse B con utilizar materiales masivos que poco a poco dispersen I calor en las horas más frías. Para el resto del año, de O Mayo a Septiembre las necesidades de radiación bajan a un rango desde 140 a 280 W/m2. en las horas más frías C de la mañana (6:00 hrs). L I M Á T I C A Imagen 16: Carta bioclimática de Victor Olgyay. En cuanto a las temperaturas máximas a lo largo del año los meses de Enero, Febrero, Marzo, Septiembre, Octubre, Noviembre y Diciembre caen en zona de confort. En cuanto a los meses de Julio y Agosto se requerirá de poca ventilación justo por debajo de los 0.25 m/s y una humedad de 1 g/kg aire, Abril y Junio suben un poco sus requerimientos acercándose a los 0.5 m/s de viento y humedad de 2 g/kg aire, por último el mes con mayores temperaturas y un requerimiento de poco más de 1 m/s pero sin necesidad de humidificación. 2020 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO T E C MyA M F E Temperatura efectiva corregida (TEC). La temperatura anual de confort se encuentra en los 23.4°C, la variación aceptable conocida como zona de confort oscila entre los 20.93 y los 25.93°C. Por lo tanto la TEC J para una velocidad media del viento de 1.1m/s, se encuentra dentro de confort solo para JL Ag S abril, mayo y octubre. Por lo que a pesar de que varios de cartas de confort indican como estrategia la ventilación, habrá que tener cuidado del efecto que tiene en los usuarios la O N ventilación directa sobre el cuerpo. D Imagen 17: Gráfica de Temperatura efectiva corregida basada en ASHVE. 2121 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO P S I C O M É T R I C A 2222 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Los parámetros de esta gráfica son igualmente a las otras son las temperaturas máximas y mínimas contra las humedades relativas mínimas y máximas en porcentaje. La presión barométrica media de la ciudad de Querétaro es de 815.4 hPa, pero por razones de este estudio utilizaremos la P siguiente gráfica con una presión de 774 hPa por ser la más cercana a nuestro caso de S estudio. I Analizaremos primero las temperaturas C mínimas anuales; para los meses de Enero y Febrero los datos salen por completo de la O gráfica, por lo que calefacción convencional M será necesaria para hacer confortables las É mañanas de estos meses. Noviembre y Diciembre requerirán de calentamiento solar T activo, mientras que los meses de Marzo, R Abril, Mayo, Julio, Agosto, Septiembre y I Octubre requerirán de calentamiento solar pasivo. Por último en esta parte el mes de C Junio además requerirá Masividad en A Invierno. Imagen 18: Carta Psicrométrica de Baruch Givoni. Por otro lado las condiciones de temperaturas máximas para los meses de Noviembre, Diciembre, Enero y Febrero caen en confort de invierno. Para los meses de Marzo, Septiembre y Octubre sus condiciones caen en confort de verano. En cambio los meses de Abril, Mayo, Junio, Julio y Agosto requerirán de masividad en verano para confortar los espacios en verano y primavera cuando las condiciones presentan el mayor calor del año. 2323 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO E S T E R E O G R A F I C A S Imagen 19: Proyección estereográfica 1er y 2o semestre. Las estereográficas nos proporcionan pautas para diseñar dispositivos de control solar al sobreponer los datos horarios obtenidos del análisis climático sobre los trazos de recorridos solares en distintas fechas. Esto aunado con el transportador de sombras nos permite, de forma general, conocer los requerimientos de sombreado, extensiones de volados, ángulos de partesoles, etc. Como podemos ver en ambas gráficas (divididas por semestres para su mejor lectura), las tardes de marzo, abril, mayo y junio desde las 13 hasta las 17 horas requerirán control solar por estar en sobre calentamiento las temperaturas exteriores. En cambio todo el año por las mañanas hay requerimiento de calentamiento debido a las bajas temperaturas nocturnas. 2424 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO M A H O N E Y 2525 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO M A H O N E Y 2626 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO M A H O N E Y 2727 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO M A H O N E Y 2828 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO R E S U M E N D E E S T R A T E G I A S 2929 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO R E S U M E N D E E S T R A T E G I A S 3030 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO PROPUESTA DE UBICACION 3131 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO E Universidades Q U I P A M I E N T O 16 Bibliotecas 8 Universidades EQUIPAMIENTO DE BIBIOTECAS Y PRINCIPALES UNIVESIDADES 1 Estatal Bibliotecas Fuente: INEGI, Google Earth, Red Nacional de Bibliotecas de Mexico Imagen 20: Imagen satelital de la Ciudad de Querétaro 3232 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO VIALIDAD DE BAJAS EMISIONES T E C R O R N VIAS DEL TREN E C N E O P S T U TERRENOS 1 Y 2 1 A Y L 2 PROPUESTA DE TERRENOS 1 Y 2 EN CONJUNTO CON EL PROYECTO TREN MEXICO – QUERETARO Y SISTEMA DE TRANSPORTE DE BAJAS EMISIONES Imagen 21: Imagen satelital de la Ciudad de Querétaro 3333 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO CULTURA volúmenes m2/construidos m2/terreno Regional Urbano USO POBLACION AULAS ACERVO BIBLIOTECA BIBLIOTECA RADIO SERVICIO km(min) BIBLIOTECA PUBLICA 24 MUNICIPAL 2,500-500,000 48 1,500 100-308 270-560 NA 1.5(15)72 BIBLIOTECA PUBLICA 100 REGIONAL 50,000-500,000 150 8,000 450-645 700-1,155 NA 2.5(30) BIBLIOTECA PUBLICA ESTATAL 50,000-500,000 250 10,000 962 1,600 ESTADO ESTADO BIBLIOTECAS MAS CERCANAS A LOS TERRENOS PROPUESTOS T CULTURA volúmenes Regional Urbano BIBLIOTECA TIPO ACERVO RADIO SERVICIO km(min) E C GOMEZ MORIN ESTATAL 68,000 ESTADO ESTADO R O JOSEFA ORTIZ DE R N DOMINGUEZ MUNICIPAL - NA 1.5(15) E C ISSTE SEP MUNICIPAL 1,516 NA 1.5(15) N E MARIANO AZUELA MUNICIPAL - NA 1.5(15) O P S T QUERETARO 2000 MUNICIPAL - NA 1.5(15) U 1 A Y L 2 PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE BIBLIOTECAS SEGUN SEDESOL Y LAS MAS PROXIMAS A LOS TERRENOS PROPUESTOS Antigua estación del tren Imagen 22: Imagen satelital de la Ciudad de Querétaro Imagen 23: Entorno del sitio 3434 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO T E C R O R N E C N E O P S T U 1 A Y TERRENO 1 TERRENO 2L 2 Imagen 24: Imagen satelital Parque Alcanfores 3535 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO 220 mts 14,000m² 80 mts T E C R O 550 mts R N E C N E O P S T 80 mts 22,000m² U 560 mts 1 A Y L 2 Imagen 25: Imagen satelital Parque Alcanfores y alrededores 3636 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO T C E O R N R C E E N P O TU 3 AL TERRENO 3 Imagen 26: Imagen satelital Ciudad de Querétaro 3737 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO T C E O R N R C E E N P O TU 3 AL Imagen 27: Imagen satelital Ciudad de Querétaro, Propuesta de terreno 3. 3838 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO TERRENO 1 Los sitios aquí expuestos, presentan dos vocaciones distintas, mismas que requieren conceptos distintos de diseño, en cuanto a sus programas, en cuanto a su relación con la ciudad, su imagen, etc. Los primeros dos, orientados a insertarse en un área de amplio equipamiento, pero que requiere regenerarse por su cercanía a una zona industrial y a las vías del tren. C O Por otro lado el tercer sitio se ubica en área de crecimiento N desordenado de la ciudad, que carece de equipamiento cultural y de áreas verdes publicas. C L Los sitios 1 y 2 pueden conjuntar el tema de movilidad urbana con el desarrollo de una biblioteca de características bioclimáticas. Al U proponer una vialidad destinada a transporte de bajas emisiones S (metrobus y ciclovía) y participar de la inercia del nuevo proyecto del I tren México – Querétaro. O El sitio tres dotaría, no solo de equipamiento, sino de un centro de N barrio para una zona que más bien posee áreas comerciales. TERRENO 2 E Las principales diferencias son que los sitios 1 y 2 podrán tener una S relación mas amplia con población local y población flotante. Imagen 28:Propuestas de terrenos. Mientras que el sitio 3 presentará una relación mas cercana con el barrio. Otra diferencia es que ambos proyectos podrán tener apoyo municipal y estatal pero en el caso de los sitios 1 y 2 podrían aprovechar el impulso que el gobierno federal ah mostrado al TERRENO 3 desarrollo del tren México – Querétaro. Ambas vocaciones presentarían sitios competitivos para desarrollar un inmueble de características sustentables y cuentan con las condiciones para cumplir con los requerimientos de área, conectividad vial, población, etc. para justificar su elección. 3939 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO El programa conceptual para los sitios 1 y 2 esta pensado para dar PROGRAMA ARQUITECTONICO GENERAL servicio por un lado a la población flotante que busca áreas de 150 Sillas 100 Sillas esparcimiento, conectividad y fácil movilidad en la zona centro de la COMPONENTE No Superficie m² No Superficie m² ciudad. Esto incluye visitantes de los estados de Hidalgo, Estado de Locales Local Cubierta Descubierta Locales Local Cubierta Descubierta México y de la Ciudad de Mexico que lleguen en tren. A. DE LECTURA Y ACERVO ADULTOS 1.00 325.00 1.00 245.00 A. DE LECTURA Y ACERVO NINOS 1.00 100.00 1.00 60.00 P Incluyen una Estación de transporte tipo, para el circuito de bajas AREA DE SERVICIO 1.00 90.00 1.00 50.00 R emisiones (metrobus y ciclovía) Con lo que el resto de las AREA ADMINISTRATIVA 1.00 50.00 1.00 35.00 estaciones del circuito funcionarían como una extensión urbana de VESTIBULO Y CONTROL 1.00 40.00 1.00 30.00 O SANITARIOS 2.00 20.00 40.00 2.00 20.00 30.00los servicios ofrecidos en el proyecto completo de la biblioteca. ESTACIONAMIENTO (cajones) 6.00 12.50 75.00 4.00 12.50 50.00 T G Como son el Paralibros y una pequeña área de conexión publica a AREAS VERDES Y LIBRES 1.00 435.00 1.00 200.00 E R internet. SUPERCIES TOTALES 645.00 510.00 450.00 250.00 A SUPERCIES CONSTRUIDA CUBIERTA 645.00 450.00R Las áreas de consulta - acervo para adultos y niños incluyen un área SUPERCIES CONSTRUIDA EN PB 645.00 450.00 R M de consulta digital donde se puede tener acceso gratuito a internet, a SUPERFICIE DE TERRENO 1,155.00 700.00 A un acervo electrónico y a una videoteca. También contaran con una ALTURA RECOMENDABLE (pisos) 1(3.50mts) 1(3.50mts)E extensión de las funciones de biblioteca en las áreas de jardines. COS 56.00% 64.00% N CUS 56.00% 64.00% O C También incluirá un foro al aire libre pensado especialmente para ESTACIONAMIENTO (cajones) 6.00 4.00 ofrecer funciones nocturnas de cine y una parte del estacionamiento CAPACIDAD DE ATENCION 750.00 500.00 S O podrá configurarse como autocinema. POBLACION ATENDIDA 120,000.00 47,500.00fuente: SEDESOL N 1 C El otro enfoque del proyecto esta orientado a dar servicio a la población local, en particular a madres de familia de la comunidad y PROGRAMA ARQUITECTONICO SEGUN SEDESOL Y E a los niños. La oferta de una guardería, en particular a las madres de 2 P familia que trabajan o desean ocupar las instalaciones tendrá impacto local inmediato y permitirá acercar a los habitantes a los T espacios de cultura. Imagen 29: Foro al aire libre, Cineteca Nacional, Circuito de transporte propuesto e imagen del metrobus en la Ciudad de México. U A L 4040 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO PROGRAMA ARQUITECTONICO PROPUESTO PROGRAMA ARQUITECTONICO PROPUESTO Terreno 3 m² Terreno 1 y 2 AREA DE LECTURA Y ACERVO ADULTOS 325.00 ESTACION DE TRANSPORTE TIPO m² Centro de consulta digital/videoteca 135.00 Zona de entrada/salida(taquilla automática) Biblioteca exterior 100.00Aulas Taller(3) 72.00 632.00 Anden Cuarto máquinas/baño 540.00 AREA DE LECTURA Y ACERVO NINOS 100.00 Area de Ecobici Centro de consulta digital/videoteca 30.00Biblioteca exterior 30.00 P Paralibros Guardería 150.00 Punto de acceso (internet) 35.00 575.00 R Aulas Taller(3) 72.00 310.00AREA DE LECTURA Y ACERVO ADULTOS 325.00 LOCALES COMERCIALES 100.00 cajones O Centro de consulta digital/videoteca 135.00 ESTACIONAMIENTO 1/60 375.00 30.00 G Biblioteca exterior 100.00 JARDIN BOTANICO 100.00Aulas (3) 72.00 632.00 CAFETERIA 60.00 635.00 T R AREA DE LECTURA Y ACERVO NINOS 100.00 AREA DE SERVICIO 90.00 A Centro de consulta digital/videoteca 30.00 AREA ADMINISTRATIVA 50.00E Biblioteca exterior 30.00 VESTIBULO Y CONTROL 40.00 TOTAL R M SANITARIOS 40.00 220.00Guardería 361.00 A Aulas (3) 72.00 521.00 1,797.00R SUPERFICIE DE TERRENO 1 23,000.00 E FORO AL AIRE LIBRE/CINE (proy. Ext) 150.00 cajones PARQUE 21,203.00ESTACIONAMIENTO (autocinema) 1/40 450.00 27.00 9 N C JARDIN BOTANICO 100.00 O O CAFETERIA 100.00 800.00 N AREA DE SERVICIO 90.00AREA ADMINISTRATIVA 50.00 3 C VESTIBULO Y CONTROL 40.00 TOTALSANITARIOS 40.00 220.00 E 1,948.00 800.00 P SUPERFICIE DE TERRENO 1 14,000.00 T PARQUE 12,052.00 U El programa para el sitio tres tiene un enfoque exclusivamente local, ya que pretende ser un centro de A barrio. Esta pensado para ser un centro de educación ambiental. L Igualmente esta orientado a las madres de familia y a los niños, se ofrecerá una guardería de tiempo completo con lo que se vuelve un centro cultural atractivo para la comunidad. Como apoyo para las funciones de consulta y acervo de la biblioteca se impartirán talleres para adultos y niños de cultivos urbanos, jardinería, captación de agua pluvial, ahorro de energía, calentadores solares, reciclaje, transporte sustentable, medio ambiente, etc. TERRENO 3 También se incluirán zonas comerciales que podrán generar ingresos mediante la renta los locales y ofrecer productos y servicios a la zona. 4141 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO ANÁLISIS DE TIPOLOGÍA LOCAL 4242 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Tipología Habitacional/comercial CIRCUITO DE BAJAS EMISIONES Residencial T I SITIO P Comercial gran escala O L O G I Educación A Industrial Centro histórico REGIONES POR TIPOLOGÍA Imagen 30: Imagen satelital Ciudad de Querétaro. 4343 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO T LOTE I Forma Dimensiones Área Altura Niveles Observaciones P Norte-Sur, banquetas estrechas (1m) y poco Rectangular 8 x 18 144 m2 2.7 1 o 2 arboladas. El edificio ocupa la mayoría del lote, en O algunos casos, un jardín posterior o al frente. L MATERIALES Y SISTEMAS CONSTRUCTIVOS O ELEMENTO MATERIAL OBSERVACIONES G Muros Block o tabique, aplanados y de colores Predomina el macizo sobre el vano, ventanas de I variados. Algunos casos sin aplanado. tamaño mediano. Techumbre Impermeabilizante + Losa de concreto En su mayoría planos, algunos con pendiente y teja A de barro. La mayoría en color del concreto. Ventanas Herrería en algunos casos aluminio. Sin postigo. Rectangulares, de tamaño mediano. Puertas Herrería en algunos casos aluminio. Sencillas, sin uso para la ventilación CONCLUSIONES Mínima respuesta a las condicionantes ambientales, en cuanto a orientación, materiales, control solar, etc. La construcción ocupa la mayoría del lote por lo que hay pocas áreas verdes o exteriores como patios o jardines. Las vialidades principales están dotadas de áreas arboladas, en particular las que poseen camellón. Sin embargo las vialidades secundarias poseen banquetas muy pequeñas y muy pocas tienen arboles por lo que no tienen protección solar. Habitacional/comercial Imagen 31: Entorno tipología habitacional / comercial. 4444 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO T LOTE I Forma Dimensiones Área Altura Niveles Observaciones P Frente al SE, banquetas estrechas (1m) más Rectangular 10 x 25 250 m2 2.7 1 o 2 arboladas. Un buen número de casos posen un jardín O posterior. L MATERIALES Y SISTEMAS CONSTRUCTIVOS O ELEMENTO MATERIAL OBSERVACIONES G Muros Block o tabique, aplanados y de colores Predomina el macizo sobre el vano, ventanas de I variados. Bien conservados tamaño mediano. A Techumbre Impermeabilizante + Losa de concreto En su mayoría planos, algunos con pendiente y teja de barro. Ventanas Herrería en algunos casos aluminio. Sin postigo. Rectangulares, de tamaño mediano. Puertas Herrería, madera o aluminio. Sencillas, sin uso para la ventilación CONCLUSIONES Los lotes están mejor orientados en su mayoría, con el frente al SE. Las arquitecturas no son muy diferentes a la zona Habitacional-Comercial pero se encuentran mejor conservadas y particularmente las calles cuentan con mas áreas verdes por lo que resultan mas agradables y sombreadas. Residencial Imagen 32: Entorno tipología residencial. 4545 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO T LOTE I Forma Dimensiones Área Altura Niveles Observaciones P + Regular Muy grandes 10,000m 4 1 o 2 Orientación variada, grandes áreas de O ² estacionamiento al frente sin vegetación L MATERIALES Y SISTEMAS CONSTRUCTIVOS O ELEMENTO MATERIAL OBSERVACIONES G Muros Block, aplanados y de colores variados. Predomina el macizo sobre el vano, únicamente los I En su mayoría estructura metálica accesos A Techumbre Lamina acanalada o similar En su mayoría con pendiente a dos o mas aguasVentanas Mínimas Puertas Aluminio. CONCLUSIONES La tipología en muchos casos no es muy distinta a la industrial, ya que son grandes almacenes de mercancía. Las áreas de estacionamiento tienen gran impacto visual. Muchas de estas tipologías son imitaciones artificiales de algún estilo colonial. Comercial gran escala Imagen 33: Entorno tipología comercial. 4646 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO T LOTE I Forma Dimensiones Área Altura Niveles Observaciones P + O Irregular Muy grandes 300,000 3 1 o 2 Orientación variada, grandes áreas de vegetaciónm² L MATERIALES Y SISTEMAS CONSTRUCTIVOS O ELEMENTO MATERIAL OBSERVACIONES G Muros Block o tabique, aplanados y de colores I claros. Marcos de concreto. Relación vano macizo al 50% A Techumbre Impermeabilizante + Losa de concreto En su mayoría planos o con pendiente. Ventanas Herrería en algunos casos aluminio. Sin postigo. Rectangulares, de tamaño mediano. Puertas Herrería o aluminio. CONCLUSIONES Tipología tradicional de edificios educativos, largas crujías de salones conectados por una circulación gral. Se busca buenas cantidades de luz. Andadores y vialidades con protección solar en base a vegetación Educación Imagen 34: Entorno tipología educación 4747 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO T I LOTE P Forma Dimensiones Área Altura Niveles Observaciones + O Regular Muy grandes 10,000 5 1 o 2 Orientación Norte-Sur. Calles amplias con nula L m² vegetación O MATERIALES Y SISTEMAS CONSTRUCTIVOS G ELEMENTO MATERIAL OBSERVACIONES I Muros Block o tabique, aplanados. Marcos de Predomina el macizo sobre el vano, únicamente los concreto o acero. accesos A Techumbre Lamina acanalada o similar En su mayoría con pendiente a dos o mas aguas Ventanas Mínimas Puertas Acero o Aluminio. CONCLUSIONES Tipología tradicional de zonas industriales. A pesar de ser una zona poco adecuada para las personas, la expresión formal de las máquinas presenta formas atractivas. En particular la relacionada con lo ferroviario. Industrial Imagen 35: Entorno tipología industrial. 4848 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO A continuación se muestra un análisis tipológico de un edificio típico del centro histórico que presenta características sobresalientes en cuanto a su respuesta ambiental y el uso de elementos arquitectónicos con funciones bioclimáticas. Casona del Siglo XVII Centro histórico UBICACIÓN Ciudad o poblado Santiago de Querétaro, Centro Histórico Estado Querétaro urbana X orientación ESTE ORGANIZACIÓN ESPACIAL ESPACIOS DIMENSIONES ÁREA ALTURA FORMA OBSERVACIONES Zaguán 5 x 5 25 m2 4 m Cuadrada El cubo del zaguán es amplio y en su techo luce la viguería y T el enladrillado cuidadosamente decorado. I Este espléndido patio interior es uno de los mejores ejemplos del arte virreinal del siglo XVII en Querétaro, adornado con P Patio de tres corredores 17 x 13 221 m2 Abierto Rectangular una fuente de esfinges y cupidos, rodeada por 10 gárgolas únicas con formas de la mitología griega. Rodeado por un O corredor que da a las habitaciones, a un corredor y a un L amplio salón Habitaciones Varias Varias Rectangular Hay una serie de habitaciones en la casa, unas pequeñas y O otras muy amplias en planta baja y alta. G Patio menor 14 x 5 70 m2 Abierto Rectangular Este patio menor da a la habitación principal y da acceso a las habitaciones en planta alta CASO DE I Huerta 31 x 35 1051 m2 Abierto Rectangular Actualmente usada como patio de recreo para el jardín de ESTUDIO A niños que ocupa el inmueble. MATERIALES Y SISTEMAS CONSTRUCTIVOS ELEMENTO MATERIAL OBSERVACIONES Los materiales originales son piedra principalmente y adobe, Muros Mampostería, adobe, cantera y argamasa, tabique. por remodelaciones actuales se han usado materiales más modernos Los techos originales que aún se mantienen son de vigas de Techumbre Vigas de madera, ladrillo, concreto. madera con ladrillos pintados a mano, las remodelaciones se hicieron con losas de concreto. Las ventanas exteriores tienen detalles de cantera en toda la Ventanas Madera, herrería de forja y cantera. fachada, y herrería forjada. Las interiores son de madera y herrería Las puertas interiores son de madera y herrería, así como el Puertas Madera, herrería de forja. portón exterior y de la habitación principal hechos de madera de mezquite propia de la zona. Pisos Barro, cantera. Los pisos interiores son de barro así como de los corredores, los patios son de cantera. Imagen 36: Entorno tipología centro histó4ric9o.49 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO OTROS ELEMENTOS ELEMENTO DESCRIPCIÓN OBSERVACIONES Balcón No existente en esta construcción Sin embargo, este elemento es muy común en construcciones similares de la época. Terraza No existente en esta construcción Utilizada en otras edificaciones de la época. Pórtico De tres corredores alrededor del patio con columnas Todo el envigado de la techumbre esta decorado con ladrillos toscanas panzudas y sus peculiares gárgolas. pintados a mano de finales del siglo XVI. Visible desde la calle gracias al paso que forma el Este elemento es característico de la arquitectura de esta Patio zaguán y recibe al visitante hacia el resto de las época tanto así que casonas del centro histórico de áreas de la casa. Querétaro son famosas solo por estos elementos. T CONFIGURACIÓN OBSERVACIONES I La configuración de la planta es compacta a excepción del patio central que reparte los accesos a las habitaciones, P Compacta al salón y a la huerta. Este espacio libre dentro de la configuración de la casa es un hecho determinante de las temperaturas frías que predominan en este tipo de edificaciones, eso aunado a las alturas de las habitaciones que O superan en ocasiones los 4 metros. L PLANTA O Las casonas de esta época se realizaban en plantas cuadradas o rectangulares con los patios dispuestos de forma Cuadrada que jerarquizara las zonas de la casa. En ocasiones había varios patios en una casa y a cada uno se le asignaba G un uso específico sobre todo al recibir a un visitante en la casa. I PROPORCIÓN LARGO-ANCHO A El terreno en que esta enmarcada la casona es rectangular con 35 metros de frente y 65 metros de fondo, la construcción se ubica cargada hacia el frente y tiene 37 x 39 metros aproximadamente. PROPORCIÓN VANO-MACIZO Casi todas las construcciones de este tipo abrían sus habitaciones hacia los patios para iluminación y ventilación, a excepción de aquellas Cubierta madera que contaban con balcones hacia las calles o callejones de la ciudad. De este modo en general las fachadas están más inclinadas al macizo Y ladrillo por solo contar con un par de ventanas y el portón de acceso principal. ORIENTACIÓN Eje térmico (asoleamiento) La fachada principal esta orientada al este por el trazo urbano Eje eólico (viento) El viento predominante proviene del suroeste en verano y del noreste en invierno Huerto Pórtico Recámara Otra CONTROL SOLAR Si X Los corredores del patio forman una protección solar hacia las ventanas de las habitaciones, pero a su vez no permiten la llegada de los rayos solares a estas contribuyendo a que sean frías casi CORTE todo el año. ESQUEMATICO 5050 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO CONTROL CONTRA LA LLUVIA Si Las descargas de los techos desembocan al patio central, pero en una precipitación muy fuerte No X este puede saturarse. VENTILACIÓN Unilateral Cruzada X Debido al acomodo de las habitaciones respecto a los patios interiores. CONTROL TÉRMICO T Contraventanas En este caso no existe vestigio de chimenea, pero era un elemento muy importante en las Chimeneas construcciones europeas, el cual heredamos en la arquitectura virreinal. La enorme mayoría de I Etc casonas tenían chimeneas en las habitaciones además del hogar en la cocina. P USO DE VEGETACIÓN O Si X Con el uso de huertas en la parte posterior del terreno algunas casas cosechaban parte de sus No propios alimentos, como es el caso de esta casona. L USO DE ESPACIOS EXTERIORES O Si X Muy importantes para el acomodo de las casas y sobretodo por el uso de patios que ventilaban No todas las áreas de la casa. PATIO CENTRAL G MATERIALES EN MUROS I Aislantes X Masivos El adobe es un material que se uso mucho en esta época y era comprobado ser aislante de las A altas temperaturas del exterior hacia el interior de las habitaciones. MATERIALES EN CUBIERTAS Aislantes X Masivos Por el uso de cubiertas con vigas de madera y ladrillo se aislaba más del calor los espacios internos. PENDIENTES DE CUBIERTAS Plana X Una agua En general las construcciones virreinales habitacionales tenían losas planas o a un agua, pero Dos aguas también existían cubiertas a dos aguas en ciertos casos siempre usando viga de madera y Cuatro aguas ladrillos como método constructivo. Inclinación o pendiente FACHADA PPAL 5151 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO RESPUESTA A LAS CONDICIONANTES AMBIENTALES ELEMENTOS TEMPERATURA HUMEDAD PRECIPITACIÓN VIENTO ASOLEAMIENTO En general la orientación de este tipo de casas virreinales en el centro histórico de Querétaro se realizaba según la traza urbana y no como respuesta a una Orientación necesidad o estudio del ambiente. El centro histórico de Querétaro se ubica en una zona de topografía accidentada principalmente por dos cerros, el cerro de las Campanas al oeste y el cerro de la Cruz donde se ubica el Templo de la Cruz al este. Las precipitaciones reconocen por esta conformación hacia el norte del centro histórico donde se ubica el Río Universidad. La mayor parte de casonas se ubican en el primer cuadro del centro histórico, protegidas de las inundaciones por su altura y de los vientos por los Topografía cerros que las rodean. Los trazados de estas casonas se basaban en la ubicación de los patios, elementos que abren los espacios y a la vez enfrían los vientos cálidos antes de entrar a Trazado las habitaciones. Casi todas las plantas de estas casonas del siglo XVI al XVIII eran cuadradas a rectangulares sin figuras ni formas circulares por la disposición de los espacios de Forma acuerdo con el patio central. Muros Los materiales como el adobe y la madera protegían de las bajas temperaturas en invierno y a la vez permitían mantener frescas las habitaciones en el verano. T Los techos de vigas de madera y ladrillo además de crear un ambiente estético en el interior protegían de los cambios de temperatura en los interiores además de I Cubierta que sus alturas superiores a los 4 metros evitaban la transmisión del calor intenso en el exterior por el constante asoleamiento de los techos. En su mayoría de madera y herrería se podían sellar por completo en invierno para evitar el frío o abrir hacia el exterior ya fuese a la huerta o a la calle para P Ventanas generar ventilación cruzada con el patio central. O Del mismo modo que las ventanas permitían la ventilación cruzada sobre todo los portones de dimensiones de más de tres metros de altura y dos metros de Puertas ancho. L De materiales como el barro y la cantera por sus condiciones porosas mantienen una temperatura normalmente baja factor que en el verano resulta refrescante O Piso interior pero en invierno no confortable.Los espacios interiores y exteriores se fusionan en los patios centrales, permitiendo la salida de humedad de las áreas no asoleadas y protegiendo a su vez estos G Exteriores inmediatos mismos espacios de la lluvia y el viento. I Con el uso de pasillos corredores alrededor de los patios los rayos solares no entraban en las habitaciones directamente a pesar de tener puertas y ventanas Control solar abiertas. A Además de proteger del sol y el viento, los patios centrales generalmente tenían pozas subterráneas para captación de agua pluvial en época de lluvias, razón por Control lluvia la cual las descargas pluviales daban a estos patios en su mayoría. Vegetación En interiores poco usada para bajar temperaturas por el uso de los patios, pero en exteriores ampliamente usada como el caso de huertas. OTROS ELEMENTOS Tanto el pórtico como el zaguán juegan un papel primordial en los trazos de estas casonas virreinales, para la distribución de vientos, regulación de temperatura, Pórtico control de asoleamiento en los interiores. Patio Ampliamente el elemento más interesante de estas configuraciones arquitectónicas por sus condicionantes para los micro climas en el interior de los espacios. CONCLUSIONES De las tipologías aquí analizadas, sobresalen dos, las pertenecientes a las zona industrial y la propia del centro histórico. Las tipologías industriales resultan de consideración por su inmediatez con el sitio elegido. Los trenes que permanecen estacionados o incluso abandonados poseen valor formal que deberá integrarse en el proyecto. La tipología del edificio analizado en el centro histórico, no solo tiene valor por su atractivo formal y como parte de la zona más turística de la ciudad, si no por el conocimiento que puede extraerse al analizar su respuesta ambiental y los elementos arquitectónicos de cualidades bioclimáticas. La tipología del proyecto a diseñar deberá integrar factores tan distintos como las formas propias de las maquinas con la arquitectura tradicional de la ciudad. 5252 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO HORARIOS DE USO 5353 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO MES Enero NE Febrero Marzo Abril SO Mayo H JunioJulio O Agosto NE R SeptiembreOctubre A Noviembre Diciembre R ANUAL I O Horas de uso 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Espacios S Consulta Adultos Acervo Consulta exterior D Aulas (3) E Consulta Niños Acervo Consulta exterior U Aulas (3)Guardería S Foro al aire libre O Estacionamiento PROTECCION SOLAR Jardín botánico CALENTAMIENTO ENFRIAMIENTO CALENTAMIENTO Cafetería Area de servicio Area administrativa Vestíbulo y control Sanitarios Estación de transporte tipo Acceso y anden Cuarto máquinas/baño Area de Ecobici Paralibros Punto de acceso (internet) CONCLUSIONES Imagen 37: Gráfica de temperaturas horarias y horarios de uso. Las dos terceras partes del horario de uso el mayor requerimiento es de protección solar/enfriamiento. La restante requiere de ganancias térmicas por las mañanas, en particular importante para el área de guardería y biblioteca infantil. El Foro al aire libre requiere de calentamiento la mitad del tiempo. 5454 VIENTOS Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO MES Enero NE Febrero Marzo Abril SO Mayo H JunioJulio O Agosto R Septiembre NE Octubre A Noviembre Diciembre R ANUAL I O Horas de uso 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Espacios S Consulta Adultos Acervo Consulta exterior DESHUMIDIFICAR D Aulas (3) ACERVO E Consulta Niños Acervo Consulta exterior U Aulas (3)Guardería S Foro al aire libre O HUMIDIFICAREstacionamiento Jardín botánico Cafetería Area de servicio Area administrativa Vestíbulo y control Sanitarios Estación de transporte tipo Acceso y anden Cuarto máquinas/baño Area de Ecobici Paralibros Punto de acceso (internet) CONCLUSIONES Imagen 38: Gráfica de humedades horarias y horarios de uso. La humedad se encuentra dentro de los rangos de confort, únicamente por las tardes de primavera se encuentra en el limite, por lo que podría ser útil agregar humedad al aire en ese horario. Sin embargo el área de acervo requiere de deshumidificar todas las madrugadas hasta el inicio de la mañana. 5555 VIENTOS Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO MATERIALES Y SISTEMAS CONSTRUCTIVOS 5656 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO M A T E R I A L S E I S S T E M Y A S C O N S T R U C T Retomando las características generales de la arquitectura de estos tres climas podemos realizar un análisis de las I estrategias a utilizar para el clima de la ciudad de Querétaro en donde la temperatura media anual se encuentra en los 18.8°C, siendo el mes más caluroso mayo con 22.4°C de promedio anual y un porcentaje medio anual de humedad de V 56.2%. Este clima tiende a ser templado, sin embargo Querétaro se ubica en la franja de transición entre los climas de las Sierras Templadas y los Desiertos de América del Norte. La vegetación primordialmente xerófila de la zona nos indica que O el clima en la zona urbana tiende más al cálido seco que al clima templado de las montañas al noreste. S 5757 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO M CLIMA CÁLIDO SECO: A INVARIANTES BÁSICOS: T •Protección de la radiación solar. E •Incorporación de mucha masa térmica. R • I Enfriamiento evaporativo. A •Enfriamiento radiante. S ESTRATEGIAS DE CARÁCTER URBANO:L E I •La presencia de patios auto sombreados por el edificio. S S T •Calles estrechas auto sombreadas por los edificios que las conforman y por los complementos (toldos, cañizos, celosías, etc.) que se coloquen sobre ella. E M •Voladizos que sombreen las calles. Y A S •Calles con un trazado irregular que dificulte la circulación del aire diurno caliente. C O N S T ESTRATEGIAS EDIFICATORIAS: Imagen 39: Tipologías de construcciones en clima cálido seco. R U •Voladizos que sombreen los huecos y las fachadas. C •Huecos pequeños y protegidos con celosías, contraventanas, cortinajes, etc. T •Colores de las fachadas claros para reflejar la radiación solar. I •Muros gruesos y pesados para dotar al edificio de mucha masa térmica y asegurar en el interior un V una temperatura estable cercana a la media del día. O •Presencia de patios que permitan la colocación de vegetación (enfriamiento evaporativo) y la irradiación nocturna (enfriamiento radiante). S •Presencia de agua en forma de fuentes, estanques, recipientes, etc. 5858 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO M CLIMA TEMPLADO: A INVARIANTES BÁSICOS: T •Flexibilidad ante la radiación solar (captación en invierno, protección en E verano). R •Flexibilidad en el diseño de los cerramientos (masa térmica en verano, I aislamiento térmico en invierno). A •Enfriamiento evaporativo. L S •Enfriamiento radiante. E I •Ventilación. S S T E M Imagen 40: Tipologías de construcciones en clima templado. Y A S C O ESTRATEGIAS EDIFICATORIAS: N •Espacios públicos exteriores y soleados, pero con soportales para protegerse del sol y de la lluvia. S • T La presencia de patios auto sombreados por el edificio y donde se pueda producir enfriamiento radiante y evaporativo. R •Voladizos que protejan del sol y de la lluvia las fachadas. U •Huecos protegidos con elementos que puedan abrirse o cerrarse según la época del año. C •Muros gruesos y pesados para dotar al edificio de mucha masa térmica. T •Incorporación de materiales aislantes térmicos (paja, madera, cámaras de aire, piedras porosas, I etc.) V •Edificios enterrados o semi enterrados para incrementar el efecto de la masa y del aislamiento O térmicos. S •Ventilación cruzada entre fachadas o entre fachadas y cubierta. 5959 Análisis de sitio Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO M ARQUITECTURA DE TIERRA. A Sistemas Constructivos: El Adobe T E El adobe es una masa de barro, frecuentemente mezclada con paja, moldeada con forma de prisma, de tamaño variable y secada al aire para posteriormente formar muros de fábrica. R I La mezcla de barro necesita un gran contenido de arcilla que A permita su manipulación. Si bien no hay un porcentaje exacto para L S cada componente, se distribuye aproximadamente de la siguiente manera: 14% de arcilla, 22% de limo, 62% de arena y 2% de E I grava. S S De un modo general podría decirse que los adobes necesitan un contenido adecuado de arena gruesa que les proporcione T porosidad (y por tanto resistencia a las heladas) y una resistencia a compresión determinada. Debido al abundante agua utilizado E durante la fase de amasado, se añade a la mezcla un porcentaje de fibras naturales, generalmente paja, para disminuir la retracción M y evitar por tanto la aparición de fisuras. Y A Una vez obtenida la masa se deja “dormir” 2 días. A continuación se añaden los aditivos necesarios (como la paja para evitar la S retracción) y una vez mezclado todo se introduce en las adoberas Imagen 41: Sistemas constructivos a base de tierra y ejemplos de edificaciones. para darle forma. C O N S Dependiendo de la estación del año será necesario dejarlos secar, T por cada cara, de 7 a 14 días. Aunque en muchas definiciones se señala que el adobe se seca al sol, no siempre es recomendable: R con altas temperaturas el agua puede evaporarse demasiado rápido aumentando así la retracción. Por tanto, en estos casos es U más conveniente dejar secar los adobes protegidos por algún C elemento que les proporcione sombra. Una vez secos, se almacenan en forma de pila hasta estar seguros de que se ha T alcanzado una resistencia adecuada. I Los adobes se ligan con morteros, generalmente de barro, para formar muros. Los espesores de las juntas no deben ser muy V gruesos, principalmente en zonas sísmicas (máximo 10 mm.) para conseguir que el conjunto trabaje lo más monolíticamente posible. O La mayoría de las veces esos muros necesitan ser revestidos por algún revoco ya bien de barro ya bien de cal o de otro material que S proteja la superficie. 6060 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO M ARQUITECTURA DE TIERRA. A Sistemas Constructivos: La Tapia T E La tapia consiste en tierra amasada y apisonada en un encofrado, llamado tapial, para formar muros monolíticos. Es un sistema todavía muy empleado en los países no industrializados, mientras que en los países más desarrollados, los rústicos tapiales han mejorado sus prestaciones y los antiguos pisones manuales R se han sustituido por pisones mecánicos impulsados por aire comprimido, como el modelo GSH – 27 de BOSCH. I A L S A diferencia del adobe, el contenido de agua es mínimo, por eso la velocidad de secado es mucho mayor. Una vez obtenida la mezcla, con más limos y menos E I arcilla que en el adobe y un contenido de humedad adecuada, se introduce en el tapial para ser compactada. Normalmente la tapia se realiza a partir de un sobre S S cimiento de piedra, ladrillo u otros materiales que eviten la ascensión del agua por capilaridad. La compactación se lleva a cabo con el pisón y en capas de T tierra que varían desde los 7 hasta los 25 cm, dependiendo de las condiciones y E de la resistencia que se quiera conseguir. M Y A S C O El espesor de los muros es variable, N dependiendo del tapial. Se necesita S gran cantidad y calidad de mano de obra para realizar este sistema T constructivo y los tiempos de ejecución se ven alargados la mayoría de las R veces. Como conjunto resulta una estructura muy uniforme y monolítica U con importante resistencia a C compresión. No siempre es necesario aplicar un revestimiento sobre la T superficie, en ocasiones es suficiente la protección de la misma mediante I aleros y volados. V O S Imagen 42: Sistemas constructivos a base de tierra y ejemplos de edificaciones.2001. Centro de Visitantes en Eden Project, Cornwall, Reino Unido. Arquitecto: Grimshaw Architects. Construcción del tapial: RamCast, Rowland Keable. 6161 Análisis de sitio Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO M ARQUITECTURA DE TIERRA. A Sistemas Constructivos: La Tapia T E El centro Nk´Mip es el primero de una serie de edificios dedicados a la cultura aborigen en la Columbia Británica. Supone el nexo de unión entre el rico pasado de los aborígenes y el cambiante futuro de esta cultura. R I Su diseño se plantea como una solución consecuente del entorno dónde se asienta: el desierto canadiense Great Basin, ubicado al sur del valle Okagan en Osoyoos, Columbia Británica. La región es el hogar de la tribu de los indios Osoyoos. A L S E I S S T E M Y A S C O N S T R U C T Imagen 43: Sistemas constructivos a base de tierra y ejemplos de edificaciones. I El muro de tapia, en aquél momento el más largo de Norte América (80 m. de largo, 60 cm. de ancho y 5,5 m. de alto) fue construido con las tierras procedentes de la excavación, estabilizadas con arena y cemento, y a las que se añadió aditivos para conseguir ese aspecto de superposición de sedimentos. Esta versión V actual de tapia combina capas de tierra de 25 cm. con capas de 10 cm. de material aislante de bajo impacto medioambiental (Polisocianurato, PIR), que junto con el espesor consigue un nivel de aislamiento R33. La tierra funciona como regulador ambiental gracias a su gran inercia térmica y con la utilización de este O material, se logra controlar en el interior del edificio las fuertes oscilaciones térmicas exteriores. S 6262 Diseño conceptual Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Diseño conceptual 63 Diseño conceptual Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO D I S E Ñ O C OPCION 1 OPCION 2 O N C E P T U A L OPCION 3 Imagen 44: Propuestas conceptuales 1 a 4 OPCION 4 64 Diseño conceptual Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO D I S E Ñ O C O N C E P T U A OPCION 5 L Imagen 45: Propuesta conceptual 5 65 Diseño conceptual Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO D I S E Ñ O C Estación de trenes, Atocha, remodelación Madrid. Arq. Rafael Moneo Museo Ningbo, China, Arq. Wang Shu O N Conceptos: C E Arquitectónicos- Patio central, el pasaje y el jardín P - Invernadero y estación de tren T - Escalinata y foro al aire libre U - Plaza mirador- La plaza, las rocas y el trasporte A - Edificio masa + cubiertas libres L Bioclimáticas - Esquema de patio central y jardín - Masa térmica - Techos escudo ventilados Museo Ningbo, China, Arq. Wang Shu Imagen 46: Conceptos en imágenes Parque nacional de Mali, Kere arquitectos. 66 Diseño conceptual Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Vientos dominantes NE Control de humedal viento Acceso E Y transporte pasaje/plaza Recarga de Biblioteca D Recarga de transporte Biblioteca I transporte S ciclovía E puente Ñ Calentamiento por O las mañanas PLANTA BAJA C Vientos dominantes O NE N C Planta de conjunto Techo escudo E sombreadores Foro exteriorMuro de P P pasaje/plazaproyecciones L T AN U T A A L Techo escudo Control de Fachada sur interior sombreadores viento A L Calentamiento por T las mañanas A Ganancias por Masa térmica Las mañanas Fachada sur 67 Diseño conceptual Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Techo escudo Techo escudo sombreadores sombreadores Talud D PERFILESIluminación Control de norte vientoI - Masa térmica S E Ñ O + Salida de Techo escudo Plaza/transporte C viento sombreadores ciclovía O puente N C - PTalud L E A P + Z T A U Masa térmica CORTES Control de A Techo escudo viento E Masa térmica sombreadores S L T A C I Estación O transporte N PROTOTIPO ESTACION/BIBLIOTECA 68 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO ANÁLISIS DE SISTEMAS CONSTRUCTIVOS 69 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO A continuación se presenta un análisis de los sistemas constructivos propuestos en el proyecto. Se incluyen algunas opciones relevantes que pudieran presentar una alternativa a considerar. A En la primera parte se muestra el análisis de muros para cada una de las 4 N orientaciones, tanto en invierno como en primavera, ya que representan los extremos de A la temperatura ambiental. L C Posteriormente se evaluó el sistema de cubierta igualmente para invierno y primavera.I S O Al final de este apartado se muestran las conclusiones que incluyen una selección de N materiales y estrategias para los mismos, a los cuales también serán sometidos a una I evaluación similar a la descrita anteriormente. S S T Para esta evaluación se utilizó la herramienta Ener-Habitat que “es una herramienta de R simulación numérica para comparar el desempeño térmico de sistemas constructivos de D techos y muros de la envolvente de una edificación en las condiciones climáticas de las E U principales ciudades de la República Mexicana” C T http://www.enerhabitat.unam.mx/Cie2/S I I Se evaluaron 5 sistemas constructivos para muros como se describen a continuación: S V 1)Adobe 35cms – Absortancia 0.5 T O 2)Adobe 35cms + yeso – Absortancia 0.5 E S 3)Piedra arenisca 35cms - Absortancia 0.74)Piedra arenisca 35cms + yeso – Absortancia 0.7 M 5)Mortero + Tabique 15cms + Mortero – Absortancia 0.7 A * Los sistemas constructivos 1 y 2 representan un muro de tierra de tapia, se utilizaron S los valores del adobe por ser relativamente cercanos. Imagen 47: Tabla de sistemas constructivos a evaluar - Muro. 70 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO A N A L I C S O I N S S T D R E U C S T Muro Muro I I Norte Norte S V Enero Mayo T O S Los sistemas 1,2,3 y 4, están por debajo Los sistemas 1,2,3 y 4, están dentro de E de confort pero la masa térmica reduce en confort. El sistema 5 tiene una mayor M gran medida la oscilación de la oscilación. A temperatura ambiente. El sistema 5 tiene una mayor oscilación. Estrategias: Los sistemas 1 a 4 se S comportan adecuadamente. Estrategias: Los sistemas 1 a 4 se comportan adecuadamente, promover ganancias térmicas por las mañanas. Imagen 48: Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos y energía transmitida, Muro Norte. 71 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO A N A L I C S O I N S S T D R E U C S T Muro Muro I I Sur Sur S V Enero Mayo T O S Los sistemas 1 y 2, están en confort. Los Los sistemas 1,2,3 y 4 están en confort. Y E 3 y 4 están 1°C por encima de confort y el el sistema 5 dada su oscilación entra y M sistema 5 dada su oscilación entra y sale sale A Estrategias: Los sistemas 1 a 4 deberán Estrategias: Los sistemas 1 a 4 deberán S mantener sombreado o ventilación para mantener sombreado o ventilación para mantenerse en confort. mantenerse en confort. Imagen 49: Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos y energía transmitida, Muro Sur. 72 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO A N A L I C S O I N S S T D R E U C S T Muro Muro I I Este Este S V Enero Mayo T O S Los sistemas 3 y 4, están en confort. Los Todos los sistemas están en por encima E 1 y 2 están 1°C por debajo de confort y el de confort y de la temperatura ambiente. M sistema 5 dada su oscilación entra y sale. Estrategias: Determinante mantener el A Estrategias: Los sistemas 1 a 4 deberán sombreado y la ventilación. Evitar S promover las ganancias solares en ganancias térmicas particular por las mañanas. Imagen 50: Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos y energía transmitida, Muro Este. 73 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO A N A L I C S O I N S S T D R E U C S T Muro Muro I I Oeste Oeste S V Enero Mayo T O S Los sistemas 3 y 4, están en confort. Los Todos los sistemas están en por encima E 1 y 2 están 1°C por debajo de confort y el de confort y de la temperatura ambiente. M sistema 5 dada su oscilación entra y sale Estrategias: Determinante mantener el A Estrategias: Los sistemas 1 a 4 deberán sombreado y la ventilación. Evitar S mantener sombreado o ventilación para ganancias térmicas mantenerse en confort. Imagen 51: Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos y energía transmitida, Muro Oeste. 74 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Se evaluaron 3 sistemas constructivos para sistemas de techos como se describen a continuación: 1)Concreto 10cms – Absortancia 0.2 A 3)Lámina acanalada + poliuretano 10cms + Lámina acanalada – Absortancia 0.5 N 4)Tabique + entortado + relleno + losa 8cms + yeso – Absortancia 0.7 A * Al sistema constructivo 1 se le agrega la absortancia de 0.2 propia de un color claro L de un impermeabilizante. El sistema 4 representa un sistema tradicional de sistema I C de losas con una absortancia de 0.7 propia de un color terracota propio del O enladrillado.S I N S S T D R E U C S T I I S V T O E S M A S Imagen 52: Tabla de sistemas constructivos a evaluar - Techo. 75 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO A N A L I C S O I N S S T D R E U C S T Techo Techo I I Enero Mayo S V Los sistemas 1 y 3, están por debajo de Todos los sistemas están fuera de confort T O confort y tienen amplia oscilación.El S sistema 4 tiene poca oscilación y esta Estrategias: Re evaluar sistemas.E dentro de confort. M A Estrategias: Aumentar masa a sistemas 1 y 3. S Imagen 53: Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos y energía transmitida, Techo. 76 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Ajustes a sistemas constructivos en muros A N A L I C S O I N S S T Muro Norte D R Enero E U C S T Imagen 55: Gráfica de temperatura superficial de los sistemas I Imagen 54: Tabla de constructivos propuestos y energía transmitida, Muro Norte. I sistemas constructivos S V a re evaluar - Muro T O E S M A Ajustes en sistemas de muros S Con las evaluaciones anteriores se diseño un sistema de muros descrito a continuación Se decidió conservar el efecto de masa térmica dada la alta oscilación de la temperatura ambiente, pero esta será en parte generada por una cavidad de aire interior. Esto permite reducir el espesor del material a 20cms y crear un área utilizable para instalaciones. Por otro lado se cambio de piedra arenisca a piedra caliza ya que existe en colores mas claros y permite reducir la absortancia de 0.7 a 0.5 Se comparó el sistema con un muro simple de 20 cms de espesor. 77 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Impermeabilizante Muro interior de A Piedra caliza 20cms N A 80° de inclinación L I C Acabado de piedra O caliza laminadaS I N S S T Base de durock D R U Bastidor deE C acero T Imagen 56: Gráfica de temperatura superficial de los sistemas S constructivos propuestos y energía transmitida, Muro Norte. I I S V T O Muro Norte E S Cámara de aire Mayo 30 cms de espesor M promedio A S Bastidor de acero Imagen 57: Detalle de muro de piedra tipo 78 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO A N A L I C S O I N S S T D R E U C S T Muro Muro I I Sur Sur S V Enero Mayo T O E S M A S Imagen 58: Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos y energía transmitida, Muro Sur. 79 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO A N A L I C S O I N S S T D R E U C S T Muro I MuroI Este Este S V Enero Mayo T O E S M A S Imagen 59: Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos y energía transmitida, Muro Este. 80 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO A N A L I C S O I N S S T D R E U C S T Muro Muro I I Oeste Conclusiones: Oeste S V Enero El sistema constructivo 1 permite Mayo O conservar el efecto de la masa térmica T al reducir las altas oscilaciones de la E S temperatura ambiente. También logra reducir el espesor del muro de piedra a M 20cms y al mismo tiempo conservar el A efecto formal de muros pendientados. S El sistema 1 muestra una temperatura dentro de los limites de confort, excepto en el mes de mayo que es el mes con mayor temperatura, por lo que hay que mantener el sombreado y la ventilación por las tardes de todo el año. Imagen 60: Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos y energía transmitida, Muro Oeste. 81 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Ajustes a sistemas constructivos en techos A N A L I C S O I N S S T D R E U C S T I I S V Imagen 61: Tabla de sistemas constructivos a re evaluar - Techo. T O E S Salida aire Sombreadores M Cámara de aire en plafón A Ajustes en sistemas de techos S Con las evaluaciones anteriores se diseño un sistema Tragaluz de techos descrito a continuación - Se decidió conservar el sistema tipo multypanel por su ligereza, rapidez de colocación, pero se aumento la masa del sistema creando una cámara de aire entre el + sistema de techo y el plafón de 50cms que es el peralte de las armaduras que libran el claro. Ademas de sombreadores para el sistema de cubierta a base de lámina multiperforada. Imagen 62: Sección transversal biblioteca 82 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Ajustes a sistemas constructivos en techos A N A L I C S O I N S S T D R E U C TechoEnero Techo S T Mayo I I S V Conclusiones O El sistema 2 aumento su efecto de masa T térmica y aunque se encuentra por debajo de E S confort en el mes de enero en el mes de mayo que es el más critico se encuentra M dentro de confort. A S Se recomienda ganancias por radiación por las mañanas. Imagen 63: Gráfica de temperatura superficial de los sistemas constructivos propuestos y energía transmitida, Techo. 83 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO BALANCE TÉRMICO 84 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Introducción Basado en las decisiones de materiales y sistemas constructivos anteriores, se realizó un balance térmico para evaluar de una manera más integral el comportamiento térmico del edificio. Dado los alcances de este trabajo se seleccionó un solo edificio aislado del proyecto. En este caso se eligió el edificio del auditorio ya que por sus dimensiones pequeñas y por estar aislado se puede describir matemáticamente su geometría de forma mas sencilla. A continuación se presenta el edificio que contiene el auditorio y un resumen de los resultados del balance térmico. Cabe señalar que la simulación matemática se llevo acabo en dos ocasiones para alcanzar un grado de certeza mayor de los datos de entrada en cuanto a la temperatura inicial interna, en este caso a las 6:00 B am. El análisis se presenta para el día 21 de enero y para el 21 de mayo que son los casos extremos. A L A N VentilaciónCruzada requerida C E T E R Fachada Norte Fachada Sur M I C O Planta Auditorio Imagen 64: Planta Arquitectónica Auditorio. Fachada Este Fachada Oeste 85 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Características de los materiales LOCALIZACIÓN Base de datos Ciudad Querétaro, Querétaro Espesor Conductivid Resistencia Trasmisión Absortancia Estado Querétaro ad térmica térmicaElemento Latitud 20.35º' grados constructivo Materiales (m) (W/m K) m2 K/W W/m2 K Longitud 100.24º' grados Latitud 20.58 decimal b k R U a Longitud 100.40 decimal Altitud 1881 msnm MUROS fe 1.00 15.44 0.0648 Piedra caliza 0.40 1.53 0.2614 0.50 B CONDICIONES CLIMÁTICAS Tablaroca 0.03 0.18 0.1389Temperatura media mensual 14.9 ºC Aire 0.30 0.03 10.0000 A Temperatura horaria 13.5 ºC Piedra caliza 0.20 1.53 0.1307Temperatura neutra mensual 22.2 ºC fi 1.00 8.13 0.1230 L Límite superior de confort 24.7 ºC Total 10.7188 0.09Límite inferior de confort 19.7 ºC A Temperatura interior 22.1 ºC LOSA fe 1.00 15.44 0.0648Velocidad del viento 1.1 m/s lamina metálica 0.01 50.00 0.0001 0.25 N Dirección del viento NE placa de poliestireno 0.10 0.04 2.8571 Radiación Solar Máxima Total (12 hr) 650 W/m2 C lamina metálica 0.00 50.00 0.0001Radiación Solar Horaria 527 W/m2 fi 1.00 9.43 0.1060 E Total 3.0281 0.33DATOS PARA CÁLCULO Fecha de diseño 21 Día VENTANA fe 1.000 15.44 0.0648 Fecha de diseño 1 Mes vidrio sencillo 0.006 1.16 0.0052 0.12 T Día número 21 Día consecutivo fi 1.000 8.13 0.1230Hora 10 h Total 0.1929 5.18 E Ángulo horario -30 grados PUERTA fe 1.000 15.44 0.0648 R DATOS DEL LOCAL triplay 0.038 0.14 0.2714 0.60 Largo 12.745 m fi 1.000 8.13 0.1230M Ancho 7.4795 m Total 0.4592 2.18 I Alto 3.795 mÁrea 95.3262275 m2 PISO concreto 0.10 1.80 0.0556 C Volumen 361.7630333625 m3 Total O DIMENSIONES DE LOS ELEMENTOSElementos Área Asoleado Área asoleada Área total Inclinación (s) Orientación (o) (m2) (%) (m2) (m2) (grados) (grados) Losa 95.3262275 100% 95.33 95.33 5 0 Muro Norte 44.640275 100% 44.64 80 180 Muro Este 28.3847025 100% 28.38 80 -90 Muro Sur 48.367275 100% 48.37 80 0 Muro Oeste 23.1047025 75% 17.33 144.50 80 90 Ventana (norte) 3.727 100% 3.73 3.73 80 180 Puerta (sur) 5.28 75% 3.96 5.28 80 90 DATOS INTERNOS Fuentes de calor Cantidad Calor por unidad Los datos de ganancias internas se calcularon a partir de las 8:00 de la (W) mañana que inicia actividades la biblioteca. Personas 50 115 Iluminación artificial (DPEA) 1 1,525.22 Computadora (2), Proyector y Equipo de Audio 1 974 86 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO ■ Temperatura neutra (Tn) °C 22.2 Simulación Final - Enero ■ Límite superior de confort (ZCs) °C 24.7 ■ Límite inferior de confort (ZCi) °C 19.7 Resultados TEMPERATURAS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 11.0 9.7 8.6 7.8 7.3 7.1 7.6 8.9 11.0 13.5 16.3 18.8 20.9 22.2 22.7 22.5 22.0 21.2 20.1 18.8 17.3 15.7 14.1 12.5 21.0 20.3 19.6 18.9 18.2 17.5 16.9 20.5 24.0 27.6 27.5 27.5 27.7 28.2 28.4 28.2 28.2 28.0 27.8 23.6 23.2 22.8 22.3 21.7 21.0 20.3 19.6 18.9 18.2 17.5 16.9 20.5 24.0 23.7 23.6 23.7 24.1 24.4 24.3 24.4 24.1 24.1 23.9 23.6 23.2 22.8 22.3 21.7 ■ Temperatura exterior (Te) promedio mínima máxima oscilación ■ Temperatura interior sin ventilación 14.9 8.9 22.7 13.8 Oscilación estimada para el horario de uso de la biblioteca, 8:00 am B ■ Temperatura interior con ventilación 23.7 20.5 28.4 7.9 a 19:00 pm. A L A N C E Temp. sin ventilación T E Temp. con ventilación R ZONA DE CONFORT M I C O Temp. exterior Imagen 65: Gráfica de temperaturas horarias, basada en la hoja de cálculo desarrollada por el Dr. Victor Armando Fuentes Freixanet, UAM Azcapotzalco. La oscilación estimada en 7.9°C para el horario de uso de la biblioteca es aproximadamente la mitad de la existente en la temperatura ambiente para el mismo horario de uso. Por otro lado la ventilación es indispensable para mantenerse dentro del rango de confort. Con ventilación y durante el horario de uso de la biblioteca para el mes de enero la temperatura interior esta siempre dentro de confort. 87 Análisis de Sistemas Constructivos Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO ■ Temperatura neutra (Tn) °C 22.2 Simulación Final - Mayo ■ Límite superior de confort (ZCs) °C 24.7 ■ Límite inferior de confort (ZCi) °C 19.7 Resultados TEMPERATURAS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 11.0 9.7 8.6 7.8 7.3 7.1 7.6 8.9 11.0 13.5 16.3 18.8 20.9 22.2 22.7 22.5 22.0 21.2 20.1 18.8 17.3 15.7 14.1 12.5 21.1 20.5 19.8 19.1 18.4 17.8 17.8 22.0 26.1 26.5 27.0 27.6 28.3 28.9 29.0 28.9 28.6 28.2 27.8 23.6 23.3 22.8 22.3 21.7 21.1 20.5 19.8 19.1 18.4 17.8 17.8 22.0 22.2 22.6 23.1 23.7 24.2 24.3 24.4 24.2 24.2 24.0 23.9 23.6 23.3 22.8 22.3 21.7 ■ Temperatura exterior (Te) promedio mínima máxima oscilación ■ Temperatura interior sin ventilación 14.9 8.9 22.7 13.8 Oscilación estimada para el horario de uso de la biblioteca, 8:00 am B ■ Temperatura interior con ventilación 24.0 22.0 29.0 7.0 a 19:00 pm. A L A N C Temp. sin ventilación E Temp. con ventilación T ZONA DE CONFORT E R M I Temp. exterior C O Imagen 66: Gráfica de temperaturas horarias. La oscilación estimada en 7°C para el horario de uso de la biblioteca es 7°C menor de la existente en la temperatura ambiente para el mismo horario de uso. Por otro lado la ventilación es indispensable para mantenerse dentro del rango de confort. Con ventilación y durante el horario de uso de la biblioteca para el mes de enero la temperatura interior esta siempre dentro de confort. Conclusiones: La temperatura exterior tiene alta oscilación por arriba de los 10°C y el sistema permite reducirla hasta en 7°C dado el efecto de masa térmica Por otro lado si no se utilizara la ventilación, la temperatura interna superará los limites de confort en las tardes, incluso en invierno. Estrategias: mantener la ventilación y la masa térmica. 88 Normatividad Biblioteca Jaime Davila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO NOM-008-ENER-2001 89 Normatividad Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Introducción: Dentro de los análisis realizados es importante incluir la normatividad nacional, como la que representa la NOM-008-ENER-2001. Que limita la ganancia de calor en las edificaciones y por tanto tiene un impacto significativo en el ahorro en consumo de energía. Particularmente el gasto en enfriamiento. Dado que la zona de Querétaro tiene altas temperaturas, como las que se presentan en los meses de primavera, la aplicación de la NOM-008 será un buen referente de si las decisiones iniciales fueran las adecuadas o que ajustes se deben realizar en el proyecto. Igualmente que en otros análisis, se selecciono el edificio del auditorio como se describe a N continuación. O M 0 0 8 E N E R 2 0 0 Planta Baja PlantaAltaImagen 67: Plantas y Fachadas del Auditorio para evaluar la Norma 1 Fachada Norte Fachada Sur Fachada Este 90 Normatividad Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Impermeabilizante Muro interior de Piedra caliza 20cms N 80° de inclinación O M Acabado de piedra caliza laminada 0 Fachada Oeste Remetimiento de ventanas y parteluces 0 Ventanas remetidas 8 Base de durock Ventana Norte 1 Ventana Norte 2 Ventana Sur Ventana EsteW 0.52 0.46 0.99 0.51 E 0.61 0.61 1.23 0.61 P 0.40 0.40 0.40 0.40 E Bastidor de P/E 0.66 0.66 0.33 0.66 N acero W/E 0.85 0.75 0.80 0.84 Imagen 69: Remetimiento de Area 3.79 2.76 0.90 2.64 E ventanas y parteluces R FORMATO PARA INFORMAR DEL CÁLCULO DEL PRESUPUESTO ENERGÉTICORelleno aislante De fibra de vidrio 1.- Datos Generales acústico 1.1.- Propietario Nombre Gobierno Estatal de Querétaro2 Dirección Av. Hidalgo SN 0 Cámara de aire Colonia Casas Grandes 0 30 cms de espesor Ciudad Querétaro 1 promedio Estado QuerétaroMunicipio Querétaro de Arteaga Código Postal 3740 Bastidor de Teléfono 55192526 acero 1.2.- Ubicación de la obra Nombre Gobierno Estatal de Querétaro Dirección Av. Hidalgo SN Colonia Casas Grandes Ciudad Querétaro Estado Querétaro Municipio Querétaro de Arteaga Imagen 68: Detalle de muro tipo Código Postal 3740 Teléfono 55192526 91 Normatividad Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO 2.- Valores para el Cálculo de la Ganancia de Calor a través de la Envolvente (*) N 2.1.- Ciudad Querétaro O Latitud 20 ° 35 ' M 2.2.- Temperatura equivalente promedio "te" (°C) a).- Techo 37 b).- Superficie inferior 26 0 c).- Muros d).- Partes transparentes 0 Masivo Ligero Tragaluz y domo 21 8 Norte 24 29 Norte 23Este 26 33 Este 23 Sur 25 32 Sur 24 E Oeste 25 32 Oeste 24 N 2.3.- Coeficiente de transferencia de calor "K" del edificio de referencia (W/m2K) E R Techo 0.391 Muro 2,200.00Tragaluz y domo 5,952.00 Ventana 5,139.00 2 2.4.- Factor de ganancia de calor solar "FG" (W/m2) 2.5.- Barrera de vapor 0 Tragaluz y domo 274 Barrera para vapor 0 Norte 91 SI NO 1 Este 137 XSur 118 Oeste 146 2.6.- Factor de corrección de sombreado exterior (SE) Número 1 2 3 4 5 6 L/H o P/E 0.66 0.66 0.33 0.66 W/H o W/E 0.85 0.75 0.80 0.84 Norte 0.42 0.42 Este/Oeste 0.38 Sur 0.56 92 Normatividad Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO 3.- Cálculo del Coeficiente Global de Transferencia de Calor de las Porciones de la Envolvente 3.1.- Descripción de la porción 1 Muro Número 1 Componente de la envolvente Techo Pared Superficie inferior X Material Espesor Conductividad M (m) Térmica aislamiento térmico N (W/mK) (m2 K/W) O h o λ (1(h o λ)) M Convección exterior 1 13 0.077 Piedra caliza laminada 0.04 1.4 0.029 0 Tabla de durock 0.015 1.047 0.014Aire 0.3 0.0251 11.952 0 Piedra caliza 0.2 1.4 0.143 8 Convección interior 1 8.1 0.123 Para obtener el aislamiento térmico total, sumar la M de todos los M 12.338326 m² K/W E materiales más la convección exterior e interior N [Fórmula M = ∑ M ] E Coeficiente global de transferencia de calor de la porción (k) K 0.0810483 W/m²K R [Fórmula K =1/M] 3.1.- Descripción de la porción 1 vidrio sencillo Número 2 2 Componente de la envolvente Techo Pared Superficie inferiorX 0 0 Material Espesor Conductividad M(m) Térmica aislamiento térmico 1 (W/mK) (m2 K/W) h o λ (1(h o λ)) Convección exterior 1 13 0.077 Vidrio sencillo 0.012 0.93 0.013 Aire 0.02 0.0251 0.797 Vidrio sencillo 0.012 0.93 0.013 Convección interior 1 8.1 0.123 Para obtener el aislamiento térmico total, sumar la M de todos los M 1.0229991 m² K/W materiales más la convección exterior e interior [Fórmula M = ∑ M ] Coeficiente global de transferencia de calor de la porción (k) K 0.977518 W/m²K 93 Normatividad Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO 3.1.- Descripción de la porción 1 Losa con aislante de poliuretano Número 3 Componente de la envolvente Techo Pared Superficie inferior X Material Espesor Conductividad M (m) Térmica aislamiento térmico (W/mK) (m2 K/W) N h o λ (1(h o λ)) O Convección exterior 1 13 0.077 M Multipanel galvatecho 3” poliuretano 0.075 0.04 1.875 Aire 0.3 0.0251 11.952 Plafon de tablaroca 0.015 0.582 0.026 0 0 Convección interior 1 6.6 0.152 8 Para obtener el aislamiento térmico total, sumar la M de todos los M 14.081403 m² K/W materiales más la convección exterior e interior E [Fórmula M = ∑ M ] N Coeficiente global de transferencia de calor de la porción (k) K 0.0710157 W/m²K E [Fórmula K =1/M] R 4.- Cálculo comparativo de la Ganancia de Calor4.1.- Datos Generales Temperatura interior (t) 25 °C 2 4.2.- Edificio de referencia 0 4.2.1.- Ganancia por conducción (partes opacas y transparentes) 0 Tipo/orientación de la Coeficiente Área del Fracción de la Temperatura Ganancia por 1 porción de la Transferencia edificio componente equivalente(K) Conducciónenvolvente De Calor proyectado [F] (te-t) ϕ rci (*) W/m2K (m2) [KxAx(ti)] [K] [A] Techo .071 0.95 12 64.766 Tragaluz y domo 80 0.05 -4 0.000 Muro Norte .081 87.11 0.6 -1 -4.236Ventana norte .978 0.4 -2 -68.121 Muro este .081 0.6 1 2.748 Ventana este .978 56.5 0.4 -2 -44.184 Muro sur .081 0.6 0 0.000 Ventana sur .978 106.46 0.4 -1 -41.627 Muro oeste .081 0.6 0 0.000 Ventana oeste 56.02 0.4 -1 0.000 Nota: Si los valores son negativos significa una bonificación, SUBTOTAL -90.654 por lo que deben sumarse algebraicamente 94 Normatividad Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO 4.2.2.- Ganancia por radiación (partes transparentes) Tipo y orientación de la Coeficiente Area del Fracción de la Ganancia Ganancia por porción de la de edificio componente de calor Radiación envolvente Sombreado proyectado [F] (W/m2) ϕ rs (*) (CS) (m2) [FG] [CS x A x F x FG] N [A] O Tragaluz y domo 0.85 0 0.05 274 0.000 M Ventana norte 1 6.551 0.4 91 238.456 Ventana este 1 2.643 0.4 137 144.836 Ventana sur 1 0.895 0.4 118 42.244 0 Ventana oeste 1 0 0.4 146 0.000 0 SUBTOTAL 425.537 8 4.3.- Edificio Proyectado 4.3.1 .- Ganancia por conducción (partes opacas y transparentes) E Tipo y orientación de la Coeficiente Global de Area Temperatura Ganancia por N porción de la Transferencia de Calor (k) (m2) Equivalente Conducciónenvolvente Número de valor calculado [A] (ºC) ϕ pc E la porción (W/m2K) (te-t) [KxAx(ti)] R Techo 3 0.071 80 12 68.175 Muro Norte 1 0.081 80.559 -1 -6.529 Ventana norte 2 0.978 6.551 -2 -12.807 2 Muro sur 1 0.081 105.565 0 0.000 0 Ventana sur 2 0.978 0.895 -1 -0.875Muro este 1 0.081 53.857 1 4.365 0 Ventana este 2 0.978 2.643 -2 -5.167 Muro oeste 1 0.081 56.02 0 0.000 1 SUBTOTAL 47.161 Total (Sumar todas las ϕ) pc) 4.3.2.- Ganancia por radiación (partes transparentes) Tipo y orientación Material Coeficiente Area Ganancia Factor de Ganancia por de la porción de (m2) de Sombreado Exterior Radiación envolvente Sombreado [A] Calor [SE] ϕ ps (CS) (W/m2) [CSAxFGxSE] [FG] Número Valor Ventana norte vidrio sencillo 0.71 6.551 91 1 0.3 126.978 Ventana sur vidrio sencillo 0.71 0.895 118 2 0.56 41.991 Ventana este vidrio sencillo 0.71 2.643 137 3 0.38 97.692 Total (Sumar todas las ϕ) pc) 266.661 95 Normatividad Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO 5.- Resumen de Cálculo 5.1.- Presupuesto Energético Ganancia Ganancia Ganancia por por total Conducción Radiación (W) N (W) (W) O Referencia (ϕ rc) -90.654 (ϕ rs) 425.537 (ϕ r) 334.883 M Proyectado (ϕ pc) 47.161 (ϕ ps) 266.661 (ϕ p) 313.822 5.2.- Cumplimiento 0 Si (ϕ r > ϕ p) NO (ϕ r < ϕ p) 0 EI EDIFICIO PROYECTADO TIENE UN AHORRO DE ENERGÍA DE 6.28 % POR ARRIBA DE LA NORMA -6.2889793 8 Conclusiones: Se desprende del cálculo de la norma que las áreas acristaladas son criticas para las ganancias térmicas, al menos bajo el criterio de la norma. Por lo que los E dispositivos de sombreado son necesarios para todas las ventanas. Por otro lado los datos muestran que en el rubro de conducción no se permiten ganancias al N mostrar valores negativos. E A pesar de que los materiales propuestos tienen valores altos de resistencia térmica como los muros con cámara de aire y el sistema de techo con poliuretano. Fue R necesario agregar dobles acristalamientos con un coeficiente de sombreado menor al vidrio normal, en este caso de 0.71 según las especificaciones de “duovent” de Vitro. 2 Material Densidad Conductividad Densidad Conductividad r = (kg/m3) k = (W/ m K) Material r = (kg/m3) k = (W/ m K) 0 0 POLIURETANO Asbesto cemento en placa Espuma de Poliuretano conformado Densidad 1,800 0.582 a Tipo I 32 0.023 Densidad 1,360 0.2501 a Tipo II 35 0.023 Piedra a Tipo III 40 0.023 Caliza 2,180 1.400 a Tipo IV 80 0.040 Granito, basalto 2,600 2.500 Mármol 2,500 2.000 a ISOVER. Norma Básica de la Edificación. NBE-CT-79, sobre Condiciones Térmicas de los Edificios . Pizarra 2,700 2.000 http://www.isover.net/asesoria/manuales/ Arenisca 2,000 1.300 Cf. NBE-CT-79. Real Decreto 2429/1979 del 6 de julio 1976. Ministerio de Obras Públicas y Urbanismo, España . http://www.boe.es/aeboe/consultas/bases_datos/doc.php?id=BOE-A-1979-24866 * Norma Oficial Mexicana NOM-008-ENER-2001, eficiencia energética en edificaciones, envolvente de edificios no residenciales publicada en el Diario Oficial de la Federación, el 25 de Abril 2001. Imagen 70: Especificaciones de materiales propuestos http://www.conae.gob.mx/work/sites/CONAE/resources/LocalContent/6933/8/NOM008ENER2001.pdf 96 Normatividad Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO N O M GOBIERNO ESTATAL DE QUERETARO AV. HIDALGO SN 0 CASAS GRANDES 0 8 QUERETARO QUERETARO DE ARTEAGA E QUERETARO, QUERETARO N 3740 E 334.883 R 313.822 2 0 0 6.28% 1 Imagen 71: Etiqueta de eficiencia energética. 97 Análisis acústico Biblioteca Jaime Davila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO ANÁLISIS ACÚSTICO 98 Análisis acústico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Introducción: En busca de alcanzar condiciones demostrables de confort y de bienestar físico en las edificaciones es importante incluir no solo los análisis térmicos, lumínicos, solares, etc sino considerar el estado de bienestar de los usuarios en su percepción auditiva. Por lo que se describe a continuación un breve análisis de tiempo de reverberación y de niveles sonoros generales. Dado los alcances de este trabajo se seleccionó el auditorio por ser un edificio de pequeñas dimensiones pero que se A encuentra expuesto a importantes fuentes de contaminación sonora. N Esquema urbano y localización de fuentes sonoras. Parque El proyecto esta ubicado en el parque alcanfores y A se encuentra rodeado de vialidades que producen Calle importantes niveles de ruido. L I Destaca el puente vehicular que libra el parque, y Puente vehicular S las vías del tren, que si bien dan origen a la selección del terreno para integrarse al nuevo I Auditorio proyecto del tren México Querétaro, este se estima S que produce 80dBA, por encima de cualquier otra fuente sonora en los alrededores. Biblioteca A adultos C U N S Vía del tren T I C O Auditorio Imagen 72:Planta de conjunto, perspectivas y entorno 99 Análisis acústico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Se determinaron 4 fuentes sonoras alrededor del edificio de estudio. Para el Calle ruidosa muro sur se consideró el paso del tren a pesar de que existen otras fuentes más cercanas, por su relevancia en el proyecto y los altos niveles sonoros que produce. Se consideró una caída de 3dB en todas las fuentes sonoras cada que se duplica la distancia, para ubicar fuentes aledañas al edificio. A Niveles de presión sonora N Ambiente/fuente sonora Nivel dBA A Calle tranquila 45 NA 50 m de trafico denso 63 L Borde de autopista transitada 75 I Aula 78 S Tren 80Calle ruidosa 87 I Aula infantil S Elemento Ambiente/fuente sonora Nivel dBA Nivel dBA a 1m Puente vehicular A Fachada Norte Calle ruidosa 87 75Fachada Sur Tren 80 63 C Fachada Este Calle ruidosa 87 75 U Fachada Oeste Aula 78 70 S T I C O Planta Arquitectónica Vía de TrenImagen 73: Planta de conjunto y planta arquitectónica Fuentes sonoras aledañas Fuentes sonoras aledañas 100 Escena rio Análisis acústico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Impermeabilizante CRITERIOS DE CONFORT ACUSTICO Muro interior de Nivel max de Reverberación Piedra caliza 20cms Tipología Espacio ruido de fondo T60 en sdBA A Aulas en general 43 0.680° de inclinación Para conferencias 38 1 N A Educación Auditorios pequeños 40 1 Acabado de piedra Bibliotecas 38 1 L caliza laminada Salas de computo 56 1Circulaciones 51 1.2 I S Cultura Bibliotecas públicas 43 1Oficinas Oficinas generales 52 1 I Base de durock Transporte Areas de espera 52 1.2 S Bastidor de CLASIFICACION DE CONFORT ACUSTICO EN ESPACIOS ARQUTIECTONICOS A acero Tipo de confort Calidad Nivel sonoro ambiental dBA ActividadC Privado B Salas de conferencia o auditorios pequeños 35 – 40 corto a medio U Relleno aislante Moderado C Aulas, bibliotecas 35 – 40 corto S De fibra de vidrio Fuente: Introducción a la Arquitectura Bioclimática, Confort acústico en la arquitectura, Dr. Fausto Rodríguez Manzo. T Parámetros de confort y barreras acústicas. I Cámara de aire C 30 cms de espesor Como se muestra en las tablas anteriores, se considera que el nivel de ruido de fondo máximo para usos similares al O promedio proyecto esta en los 40dBA, con este dato se comparará si el auditorio se encuentra dentro de los limites de confort y si no que correcciones serian necesarias para llegar a el. Bastidor de Para poder predecir los niveles sonoros es necesario considerar las propiedades aislantes de la envolvente del edificio, acero que permitirán o impedirá, el paso del sonido del exterior al interior. En este caso los muros perimetrales están compuestos por un muro interior de piedra de 20cms de espesor y un sistema exterior terminado en piedra laminada, quedando una cámara de aire de 30 cms de espesor promedio. Este sistema tiene por un lado cualidades térmicas al crear el efecto de masa térmica, útil en climas con alta oscilación en la temperatura y permite colocar un material acústicamente aislante en su interior, lo mimo que instalaciones. Imagen 74: Detalle de muro de piedra tipo 101 Análisis acústico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Clase de transmisión sonora Material STC La habilidad para evitar el paso del sonido de un elemento aislante y disipar la energía se mide Vidrio 3mm 26 por su perdida de transmisión sonora (TL). Para indicar la capacidad de aislamiento acústico de Vidrio laminado un sistema divisorio se utiliza el (STC) clase de transmisión sonora. 7mm 36 Vidrio doble A continuación se muestran algunos valores de STC para materiales comunes en la edificación. A 3mm + aire 6cm 37 Para el caso de sistemas compuestos, se considero utilizar un STC ya estimado en medios N 6mm + aire 6cm 40 especializados para un sistema los más similar posible. A Cubierta metálica Se considera que el valor de STC se aproxima al valor de TL en el rango medio de frecuencias o L Calibre 22 45 de los 500 Hz, se recomienda ajustar el valor de 2 a 4 dB. Para este análisis se considero una I Calibre 16 52 reducción de 3dB.Puerta de madera S STC−2a 4dB=TL TLA=STC−34.5 cms, tambor, 7.5kg/m² 28 500 I 4.5 cms, tambor, 13kg/m² 52 Estimación de clase de transmisión sonora y perdida de transmisión sonora S Losa de concreto20cms 50 Elemento Superficie Muros Fachada Norte 44.00 A Mampostería concreto 108kg/m² 43 Fachada Sur 53.46 C 210kg/m² 49 Fachada Este 25.41Panel de yeso 1/2” 28 Fachada Oeste 29.71 U Panel 13mm, postes 9cm, @61 39 S Fuente: Introducción a la Arquitectura Bioclimática, Confort acústico en la arquitectura, Dr. Fausto Rodríguez Manzo. T Fachada Norte Descripción Area STC TLAMaterial 1 Piedra 8”+aislante+piedra laminada 40.2 51 48 I Material 2 cristal doble 6mm y aire 6mm 3.251 40 37 C Material 3 parteluz de panel de 13 mm+postes 9cm 0.549 39 3644.00 O Fachada Sur Descripción Area STC TLA Material 1 Piedra 8”+aislate+piedra laminada 52.57 51 48 Fachada norte y sur Material 2 cristal doble 6mm y aire 6mm 0.89 40 3753.46 Fachada Este Descripción Area STC TLA Material 1 Piedra 8”+aislate+piedra laminada 25.41 51 48 Fachada Oeste Descripción Area STC TLA Material 1 Piedra 8”+aislate+piedra laminada 22.07 51 48 Material 2 pta madera, 4.5cms, solida, sellada 6.5 40 37 Material 3 Marquesina de concreto 10cms 1.14 25 22 Fachada este y oeste 29.71 Imagen 75: Fachadas del auditorio 102 Análisis acústico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO TLAw=10 log Σ SuperficieTotal Pérdida de transmisión sonora compuesta Σ Superficie∗10−.01(TLA) Elemento Superficie TLA Ecuación para estimar la perdida de transmisión sonora compuesta. Fachada Norte 44.00 44.90 Fachada Sur 53.46 47.23 Fachada Este 25.41 48 A Fachada Norte Fachada Oeste 29.71 35.26 N TLA= 10 Log 44 0.0006371271 0.0006486598 0.0001379026 Los valores obtenidos son mayores para el muro este ya que al A ser el muro que cierra el escenario es un muro ciego y no contiene L 44 ventanas, seguido por la fachada sur que solo tiene una ventana 10 Log I 0.0014236894 pequeña que da servicio a la cabina de proyecciones. La fachada norte tiene menor resistencia ya que contiene área de ventana y S por ultimo la fachada oeste, esta debido al área y a las puertas de 10 Log 30905.617322 I acceso que son menos aislantes. S TLA= 44.90 Fachada Sur 53.46 A TLA= 10 Log 0.0008331784 0.0001775783 C U S 10 Log 53.46 0.0010107567 T I 10 Log 52891.066804 C TLA= 47.23 Fachada Sur Fachada Este O Imagen 76: Perspectivas del auditorio Fachada Oeste 10 Log 29.71TLA= 0.0003497859 0.0012969205 0.0071929137 10 Log 29.710.0088396202 10 Log 3361.0041455 TLA= 35.26 Fachada Norte Fachada Oeste 103 Análisis acústico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Una vez obtenidos los valores de TLA de cada fachada de la envolvente, se compararon con los niveles sonoros aledaños a 1 metro de distancia obteniendo los resultados de L1A -L2A. Elemento Ambiente/fuente sonora Nivel dBA Nivel dBA a 1m TLA L1A -L2A A Fachada Norte Calle ruidosa 87 75 44.90 30.10 N Fachada Sur Tren 80 63 47.23 15.77Fachada Este Calle ruidosa 87 75 48.00 27.00 A Fachada Oeste Aula 78 70 35.26 34.74 L Obtención de nivel sonoro general I Los datos obtenidos representan la cantidad de decibeles que se trasmitirán al interior del recinto en cada una de las fachadas. Para obtener un valor único de sonido S de fondo en el espacio se debe realizar una suma logarítmica de todos los valores. I Suma logarítmica de perdida de transmisión sonora Diferencia Añadir S Elemento L1A -L2A Diferencia Σ Confort 0 a 1 3 Fachada Norte 30.10 14.33 30.10 2 a 3 2 Fachada Sur 15.77 4.00 1.5 A Fachada Este 27.00 3.10 32.10 5 6 y 7 1 C Fachada Oeste 34.74 2.64 36.74 40.00 8 a 10 0.5 U 10 ó + 0Conclusiones: S Se obtuvo un valor de 36.74 dB al interior del recinto, comparando este valor con el máximo de 40dB recomendado para auditorios pequeños o bibliotecas se desprende que el edificio podría estar en confort acústico si se realizara con las especificaciones indicadas. Sobresale que la contaminación auditiva por parte del tren T es menor incluso que la de un aula infantil, esto debido a la distancias a las que se encuentran con respecto al edificio. I C O Imagen 77: Planta arquitectónica auditorio – Balance acústico 104 Análisis acústico Biblioteca Jaime Davila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Cálculo de tiempo de reverberación TIEMPOS DE REVERBERACION RECOMENDADOS La reverberación de un espacio es la Espacio Calidad Reverberación T60 en s Actividad persistencia del sonido en el mismo, cuando la Aulas escolares Corto 0.5 – 0.9 Silencio – lenguaje fuente sonora se ha apagado. Foros de teatro Corto a medio 0.8 – 01.2 Audición – lenguaje A Salas de conferencia Corto a medio 0.6 – 1.4 Atención – lenguajeLa reverberación adecuada depende de la N actividad que se realizará de manera cotidiana Teatros pequeños Medio 1.1 – 1.5 Audición – lenguaje A dentro del recinto, así hay tiempos de Auditorios escolares Medio a prolongado 1.3 – 1.9 Audición – lenguaje reverberación más adecuados para Auditorios generales Medio a prolongado 1.4 – 1.9 Audición – lenguaje L Fuente: Introducción a la Arquitectura Bioclimática, Confort acústico en la arquitectura, actividades como el silencio, el lenguaje o la Dr. Fausto Rodríguez Manzo. I música S A continuación se muestran recomendaciones I de tiempos de reverberación según la S actividad que se quiere realizar. Estos valores son relativos ya que depende de preferencias subjetivas. A C El tiempo de reverberación es directamente proporcional al volumen del espacio e U inversamente proporcional a la absorción de S los materiales dentro del recinto. T Usualmente el volumen del espacio es una I condición difícil de modificar, por lo que hacer C ajustes en los materiales es mucho mas adecuado. O Se utilizará el cociente de reducción de ruido (NRC) para describir el promedio de absorción de los materiales a utilizar. T=0.161 V α . S (A) Ecuación para estimar el tiempo de reverberación. Imagen 78: Tiempos de reverberación recomendados por tipo de actividad 105 Análisis acústico Biblioteca Jaime Davila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Coeficiente de absorción acústico Cálculo de tiempo de reverberación Material Tipo NRC Base de datos 1/8” altura de pelo 0.15 Espacio AUDITORIO Alfombra 1/4” altura de pelo 0.25A Area Total 80 3/16” altura de pelo 0.25N Area butacas 72 5/16” altura de pelo 0.3 A Volumen 312 Pisos Concreto o terrazo 0 L Altura promedio 3.9 Madera 0.1 I Volumen requerido/persona 4.5 Vidrio 6mm sellado 0.05 S. Szokolay Ventanas operables 0.05 Ocupación 62.40 S Divisorios Panel yeso 13mm, poste 0.05Ocupación óptima 50 Panel madera 1/4”, bastidor 0.1 I Tiempo de reverberación recomendado 0.7 – 1.1 Concreto, mármol 0 S Tiempo de reverberación buscado 0.9 Fuente: Introducción a la Arquitectura Bioclimática, Confort acústico en la arquitectura, Dr. Fausto Rodríguez Manzo. m² Segundos Conclusiones: A Área Material inicial NRC A T Se obtuvo un valor de 0.78 segundos dentro del tiempo C Muros de reverberación recomendado. Se realizó un ajuste para Norte 44 piedra 0 0 aumentar este tiempo hasta alcanzar los 0.9 segundos.U S Sur 53.5 piedra 0 0 El ajuste consistió en eliminar la alfombra y considerar el T Este 25.5 piedra 0 0 cálculo con un piso de madera que es más reflejante, con Oeste 29.71 piedra 0 0 lo que se obtuvo un tiempo de 0.93 segundos. I C Losas O Piso 72 alfombra 3/16” 0.25 18 Azotea 38 yeso liso 0.05 1.9 Subtotal 262.71 19.9 2.52 Accesorios Personas 50 0.394 19.7 Asientos 50 sin tapizar 0.5 25 TOTALES 625.42 64.6 0.78 Para aumentar el tiempo de reverberación Piso 72 madera 0.1 7.2 TOTALES 625.42 53.8 0.93 Imagen 79: Planta arquitectónica auditorio Balance acústico final 106 Análisis lumínico Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO ANÁLISIS LUMÍNICO 107 Análisis lumínico Biblioteca Jaime Dávila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO Categoría Iluminancia C 100lx D 300lx E 500lx A N A L I S I Consulta exterior Lectura y acervo S Espacio de análisis L U M I N I C O Se ubicó la clasificación IESNA por espacio para establecer un parámetro de requerimientos de iluminación. Posteriormente se realizaron dos análisis de espacios representativos del proyecto. El primero un análisis de factor de luz de día en un modelo a escala y en condiciones de laboratorio, para una sección de lectura y acervo. El segundo una simulación por computadora de la Imagen 80: Planta Baja – Criterios de iluminación según IESNA cantidad de Iluminancia para el área del auditorio. 108 Análisis lumínico Jaime Dávila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Categoría Iluminancia Guardería C 100lx D 300lx E 500lx A N Auditorio A Espacio de análisis L I S I Lectura y acervo S L U M I N I C O En general las áreas correspondientes a la biblioteca pertenecen a la categoría D, con un requerimiento de 300lx. El área de guardería considerado dentro del área de educación tiene un requerimiento mayor de 500 lx, en particular en las aulas. El menor requerimiento se encuentra en las áreas de consulta exterior, los servicios. Ver tabla de criterios de iluminación por área. Imagen 81: Planta Alta – Criterios de iluminación según IESNA 109 Análisis lumínico Jaime Dávila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO CRITERIOS DE ILUMINACIÓN POR ÁREAS SUPERFICIE DPEA CARGAS DPEA CARGAS CATEGORIA iluminancia CATEGORI iluminancia iluminancia FLUJO EFICIENCIA M2 NOM007 LIMITE W ASRAE 90.1 LIMITE W horizontal A vertical horizontal LUMINOSO lm MÁXIMA lm/W Control Descripción W/m2 NOM-007-ENER-2004 W/m2 InL ASRAE 90.1 IES IES IES IES NOM 25 F C A PROGRAMA ARQUITECTONICO 0.092903040BIBLIOTECA FC N Consulta Adultos 236.25 16 3,780.00 8.611 2,034.38 D 300 D 300 500 101,250.00 49.77 ZONAL A Acervo 88.75 16 1,420.00 8.611 764.24 D 300 D 300 500 38,035.71 49.77 ZONAL L Consulta exterior 100 16 1,600.00 8.611 861.11 C 100 C 100 20 14,285.71 16.59 ZONAL I Aulas (3) 72 16 1,152.00 8.611 620.00 D 300 D 300 500 30,857.14 49.77 LOCAL S Consulta Niños 73.125 16 1,170.00 8.611 629.69 D 300 D 300 500 31,339.29 49.77 ZONAL I Acervo 26.875 16 430.00 8.611 231.42 D 300 D 300 500 11,517.86 49.77 ZONAL S Consulta exterior 100 16 1,600.00 8.611 861.11 C 100 C 100 20 14,285.71 16.59 ZONAL Aulas (3) 72 16 1,152.00 8.611 620.00 D 300 D 300 500 30,857.14 49.77 LOCAL L Guardería 361 16 5,776.00 8.611 3,108.62 E 500 D 300 500 257,857.14 82.95 LOCAL U Foro al aire libre 150 16 2,400.00 1.722 258.33 A 30 A 30 50 6,428.57 24.88 ZONAL M Estacionamiento 450 0.7 315.00 1.076 484.38 B 50 20 32,142.86 66.36 ZONAL I Jardín botánico 100 16 1,600.00 7.535 753.47 A 30 A 30 200 4,285.71 5.69 ZONAL N Cafetería 100 19 1,900.00 7.535 753.47 E 500 E 500 500 71,428.57 94.80 ZONAL I Area de servicio 90 14 1,260.00 7.535 678.13 C 100 C 100 200 12,857.14 18.96 LOCAL C Area administrativa 50 14 700.00 6.458 322.92 E 500 E 500 500 35,714.29 110.60 LOCAL O Auditorio 80 16 1,280.00 5.382 430.56 D 300 D 300 300 34,285.71 79.63 ZONAL Vestíbulo y control 40 16 640.00 7.535 301.39 E 500 E 500 500 28,571.43 94.80 ZONAL Sanitarios 40 16 640.00 5.382 215.28 C 100 C 100 500 5,714.29 26.54 LOCAL Estación de transporte tipo Acceso y anden Cuarto máquinas/baño 540 16 8,640.00 1.076 581.25 C 300 C 300 200 231,428.57 398.16 ZONAL Area de Ecobici Paralibros Punto de acceso (internet) 35 16 560.00 8.611 301.39 E 300 E 300 500 15,000.00 49.77 LOCAL TOTALES 2805 13.55 5.28 110 Análisis lumínico Jaime Dávila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO CRITERIOS DE ILUMINACIÓN POR ÁREAS CRITERIO DISTRIBUCIÓN ILUMINOSA Control ILUMINACION NATURAL: El requerimiento de DPEA de 16 w/m2 según la NOM-007 contrasta Descripción Ambiental De Tarea N S E W con el limite exigido por ASHRAE A PROGRAMA ARQUITECTONICO 90.1 que es de la mitad en casi N BIBLIOTECA todos los casos de 8.61.Consulta Adultos DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA ZONAL X X A Acervo DIRECTA ZONAL X X En general se indica que la L Consulta exterior DIRECTA ZONAL X X X iluminación debe provenir de la I orientación Norte por ser difusa.Aulas (3) DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA LOCAL X X S Consulta Niños DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA ZONAL X En cuanto a el control en general I deber ser de zona, excepto por las Acervo DIRECTA ZONAL X X S aulas que por ser de menor tamaño Consulta exterior DIRECTA ZONAL X X X y de uso menos frecuente se Aulas (3) DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA LOCAL X X prefirió local. L Guardería DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA LOCAL X X X X U Foro al aire libre INDIRECTA ZONAL X X X M Estacionamiento INDIRECTA ZONAL X X I Jardín botánico DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA ZONAL X X X N Cafetería DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA ZONAL X X X I Area de servicio DIRECTA LOCAL X X X C Area administrativa DIRECTA LOCAL X X X O Auditorio DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA ZONAL X X Vestíbulo y control DIRECTA ZONAL X X X X Sanitarios DIRECTA LOCAL X X Estación de transporte tipo Acceso y anden DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA Cuarto máquinas/baño DIRECTA ZONAL X X X Area de Ecobici INDIRECTA X X X Paralibros DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA X X Punto de acceso (internet) DIRECTA, DIRECTA-INDIRECTA LOCAL X X TOTALES 111 Análisis lumínico Jaime Dávila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Análisis de Factor de luz de día Se estimó el factor de luz de día para el interior de una sección típica del proyecto, mediante la medición en un modelo escala 1:25. El área seleccionada se eligió ya que cuenta con una ventana sureste, una ventana A norte y un tragaluz con dispositivo de sombreado, esta condición se repite a N lo largo del edificio principal. Se realizó la medición para dos dispositivos A de sombreado para el tragaluz. L Posteriormente se calculó de forma experimental la reflectancia de algunos I materiales tanto claros como oscuros para estimar si se puede corregir, si es necesario el factor de luz de día al interior del edificio con distintos S materiales. I S La medición de la Iluminancia exterior se realizó con un luxómetro y la colocación de un paño oscuro sobre la superficie de trabajo para no alterar la medición. La iluminancia interior con un instrumento llamado “Megatron” L a base de 12 sensores colocados al interior del recinto. Luxómetro y medición exterior Megatron U M I N I C O Disposición de sensores al interior del espacio Disposición de sensores al interior del espacio Imagen 82: Modelo del área de estudio e instrumentos utilizados 112 Análisis lumínico Jaime Dávila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Estimación de factor de luz de día Iluminancia exterior difusa (lx) 5,960.00 350 No. Dispositivo Factor de Dispositivo Factor de 300 sensor 1 luz día 2 luz día A lx % lx % N 1 210 3.52 120 2.01 250 2 300 5.03 80 1.34 A 3 220 3.69 60 1.01 200 L 4 160 2.68 80 1.34 Column B I 5 160 2.68 60 1.01 150 Column C6 320 5.37 60 1.01 S 7 240 4.03 40 0.67 100 I 8 160 2.68 80 1.34 S 9 150 2.52 60 1.01 5010 300 5.03 50 0.84 11 240 4.03 40 0.67 L 12 140 2.35 70 1.17 0 3.64 1.12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12U sensor M El dispositivo 1 esta formado por una lamina multi perforada que protege el Imagen 83: Iluminancia por sensor para el dispositivo 1tragaluz de la radiación solar directa. El dispositivo 2 es una lámina metálica I cerrada, que protege por completo el tragaluz de la radiación solar. Para el dispositivo 1, los mayores valores se encuentran en los sensores 2, N 6 , 10 y 7,11. Donde se encuentran los tragaluces(ver planta de ubicación). I Dispositivo 1 Dispositivo 2 C Factores de luz día recomendados O Tipología Espacio Factor de luz día Equilibrio de IluminanciaAcervo 1.00% BibliotecasLectura 1.00% 22 Escuelas Aulas 2.00% 20 Fuente: Introduction to Architectural Science, Steven Szokolay Según los factores de luz de día reportados por Steven Szokolay, la iluminancia promedio de 3.64 estaría sobrepasando este valor. Por otro lado otros autores señalan que entre un 2 y un 5% es adecuado. Mas que corregir el factor de luz de día se recomienda equilibrar los niveles de iluminancia para áreas contiguas a cada sensor o área de trabajo en el espacio interior. Imagen 84: Modelo a escala y dispositivos de control solar 113 iluminancia Análisis lumínico Jaime Dávila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Norte Tragaluz Para el dispositivo 2, puede observarse que la iluminancia en los sensores A perimetrales es mayor. También se deduce que el dispositivo 1 con lamina N Muro Sur multi perforada, es mas eficiente que el 2 que oscurece el espacio.1 A L 1405 2 I 1203 S 9 6 1004 I 8010 7 Column B 60 S Column E 11 8 40 Ventana Sureste 20 L 12 0 U 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 sensores M Imagen 86: Iluminancia por sensor para el dispositivo 2 I N Imagen 85: Planta de ubicación de sensores Se obtuvo mediante un luxómetro la iluminancia exterior difusa al interior de I una caja negra. La misma que se utilizó para medir la reflectancia y Pórtico Norte transmitancia de algunos materiales similares a los que podrían utilizarse C Estimación de reflectancia de materiales en el edificio. O Iluminancia exterior difusa (lx) Exterior 6,100.00 Caja negra 1,860.00 Como era de esperarse los materiales claros reflejan mas luz en comparación con los materiales oscuros. Lo mismo que los cristales opacos Luz Luz Material/equivalencia reflejada trasmitida Reflectancia transmiten menos luz al interior. lx lx % Conclusiones: Se propone como estrategia de diseño, mantener el Carton + pintura blanca Plafon de yeso blanco 264 4.33 dispositivo tipo 1 con lamina multi perforada que tiene mayores niveles de Carton texturizado Mármol blanco 230 3.77 iluminancia, pero con un factor de sombreado mayor para equilibrar los Carton texturizado Mármol oscuro 100 1.64 niveles a espacios contiguos y así reducir el contraste. Carton + acetato Madera clara 125 2.05 Carton Madera oscura 42 0.69 En cuanto a materiales se recomienda utilizar una alfombra clara para las Fieltro claro Alfombra clara 110 1.80 áreas de circulación representada por los sensores 4,8,12 y 1,5 y 9 para Acetato Cristal 1,640.00 88.17 aumentar estos niveles de iluminancia. Acetato rugoso Cristal opaco 1,400.00 75.27 114 I lu m i n a n c ia Análisis lumínico Jaime Dávila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Simulación de niveles de iluminancia Se realizó una simulación de la cantidad de luz para un espacio seleccionado del proyecto. En este caso se escogió la Sala de conferencias por ser un edificio de pequeñas dimensiones y por ser un edificio aislado que puede ser evaluado de manera rápida Se modelo el espacio interior, sin considerar la inclinación que los muros tienen al exterior. Considerando los requerimientos expresados en la tabla de criterios de A iluminación por área se escogieron lámparas fluorescentes compactas del tipo Slim Line 28W Empotrada Techo, marca Construlita. N CRITERIOS DE ILUMINACIÓN POR ÁREAS A SUPERFICIE DPEA CARGAS DPEA CARGAS Iluminancia FLUJO EFICIENCIA TIPO DE Temperatura FLUJO Equipos L M2 NOM007 LIMITE W ASRAE 90.1 LIMITE W CATEGORIA horizontal LUMINOSO LM MÁXIMA LM/W LAMPARA de color LUMINOSO requeridos I Descripción W/m2 NOM-007-ENER-2004 W/m2 InL ASRAE 90.1 IES IES S PROGRAMA ARQUITECTONICO 0.092903040BIBLIOTECA I Auditorio 80 16 1,280.00 5.382 430.56 D 300 34,285.71 79.63 FLC-28W 4100.00 5800.00 5.91 S 1er Simulación Como se observa en la tabla se necesitan 6 equipos de 5,800 lm para cubrir el flujo luminoso requerido. En una disposición de L dos lineas, a lo largo del espacio con tres lámparas cada una y a una altura de 3.5mts. Con esta información se realizó el primer U cálculo, obteniendo los siguientes resultados. M Imagen 87: Lámpara Construlita OF1050 I Empotrar en techo slim line 28W N I C O Auditorio Auditorio Imagen 89: Vista exterior auditorio Imagen 90: Isolineas de iluminancia (lx) para el espacio de estudio Imagen 88: Vistas interiores auditorio 115 Análisis lumínico Jaime Dávila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO 2a Simulación Según los resultados de la simulación se obtiene una iluminancia promedio de 144lx, dado que el requerimiento indicado en la tabla según la clasificación IESNA es de 300lx. Se necesita aumentar la cantidad de luz, por lo que se selecciono una luminaria tipo Construlita OF1051 SLIM EMPOTRADO T5 2X28, con flujo luminoso de 5,000lm. A Con lo que se obtiene un requerimiento de 7 equipos, por acomodo se optó por ubicar 9 equipos N en 3 lineas de 3. A Escenario L LUMINARIA FLUJO Temperatura Equipos LUMINOSO de color requeridos CARGA DPEA Acceso I S I S FLC-T5-2X28W 5000.00 4000.00 6.86 504.00 6.30 Ubicación de luminarias L Planta Arquitectónica U M I N I C O Ubicación de luminarias, altura 3.5mts Corte Imagen 93: Sección longitudinal Auditorio y disposición de luminarias Imagen 92: Isolineas de iluminancia (lx) para el espacio de estudio 2a simulación Ubicación de luminarias Imagen 91: Disposición de luminarias 116 Análisis lumínico Jaime Dávila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO A N A L I S I S Imagen 94: Vista en color de niveles de Iluminancia. Niveles de iluminancia L ConclusionesEn esta ocasión se obtiene una iluminancia promedio de U 375lx y con éste acomodo una DPEA de 6.3W por m² por M debajo del limite indicado en la norma que es de 16. Por lo que este acomodo se considera mas adecuado. I N Audito rio Auditorio I C O Imagen 95: Vista en color de niveles de luminancia. Niveles de luminancia 117 Análisis lumínico Jaime Dávila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Factores de luz día recomendados Tipología Espacio Factor de luz día Equilibrio de Iluminancia Acervo 1.00% BibliotecasLectura 1.00% 22 A Escuelas Aulas 2.00% 20 N Fuente: Introduction to Architectural Science, Steven Szokolay Estimación de factor de luz de díaIluminancia exterior difusa (lx) 10.020,00 A Análisis de factor de luz de día No. sensor Dispositivo 1 Factor de luz día L Se cálculo el factor de luz de día para el auditorio lx % I mediante una simulación en “Dialux” obteniendo 1 236 2,36 un factor de 1.48 por encima del recomendado. 2 248 2,483 312 3,11 S 4 369 3,68 5 400 3,99I 6 352 3,517 180 1,80 S 8 66 0,669 52 0,52 10 260 2,59 11 295 2,94 L 12 308 3,0713 290 2,89 U 14 264 2,63Imagen 96: Trama (9X5) de puntos de Iluminancia del área de estudio 15 192 1,92 M Para estimar el factor de luz de día 16 122 1,2217 76 0,76 I 18 55 0,5519 147 1,47 N 20 167 1,6721 172 1,72 I 22 183 1,8323 164 1,64 C Área de ventana Auditorio 24 131 1,3125 91 0,91 O 26 58 0,5827 52 0,52 28 100 1,00 29 107 1,07 Acceso 30 106 1,06 31 96 0,96 32 81 0,81 Área de butacas 33 75 0,75 34 61 0,61 35 50 0,50 36 49 0,49 37 86 0,86 Escenario 38 90 0,90 39 87 0,87 40 85 0,85 41 81 0,81 42 73 0,73 43 63 0,63 Imagen 97: Planta arquitectónica Auditorio 44 63 0,63 y disposición de elementos 45 61 0,61 1,48 118 Proyecto arquitectónico Biblioteca Jaime Davila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO PROYECTO ARQUITECTÓNICO 119 Proyecto arquitectónico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO VIENTOS NE N C O PASAJE N CICLOVIA J ACCESO E U MURO DEPROYECCIONES N 9 CajonesGuardería T FOROEXTERIOR O / GUARDERIA PARQUE ESTACION C PARQUE TRANSPORTE I 27 Cajones PATIOBiblioteca HUMEDAL U ESCALINATAGRADAS D BIBLIOTECA A PLAZA D MIRADOR SERVICIO CONSULTA VIDEOTECA DIGITAL HEMEROTECA CICLOVIA CRUCE GLORIETA PEATONAL BARRERA PARA RECARGA PUENTE ARBOLADA TRASPORTE/BIBLIOTECA VEHICULAR PASO DEL TREN Imagen 98: Planta de conjunto. PLANO DE CONJUNTO - CIUDAD 120 Proyecto arquitectónico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Vientos dominantes NE Control de Control de viento viento Masa térmica N A R Q Muro de proyecciones U humedal I T Patio Foro exteriorVentilación Masa térmica E cruzada pasaje/plaza C T O N I Recarga de Biblioteca C transporte O Conceptos: Biblioteca Talud – Pasaje – Transporte Calentamiento por – Foro exterior las mañanas Bioclimáticas: Talud Proyección Control de Ventilación Proyección Masa térmica chimenea Masa térmica chimenea Sombreado PLANTA BAJA Ganancias por las mañanas Imagen 99: Planta Baja. 121 Proyecto arquitectónico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Patio pasaje/plaza Foro exterior Ventilación cruzada A R Q U I T E C T O N I C O Talud Calentamiento por las mañanas Proyección chimenea Masa térmica Talud Proyección chimenea Imagen 100: Detalle Planta Baja – Biblioteca adultos. PLANTA BAJA DETALLE 122 Proyecto arquitectónico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Celosía Norte Vientos dominantes NE Masa térmica N A R Q U Muro de I proyeccionesVentilación Foro exterior T cruzada E Masa térmica Masa térmica C Fachada Ventilación T ventilada cruzada O Foro exterior N I C Tragaluz O Proyección chimeneas pasaje/plaza/transporte Conceptos: Biblioteca – Pasaje Ventilación Biblioteca – Transporte Taludcruzada Biblioteca – Foro exterior Calentamiento por Bioclimáticas: las mañanas Control de Ventilación Masa térmica Auto sombreado Masa térmica Sombreado PLANTA ALTA Ganancias por las mañanas Imagen 101: Planta Alta. 123 Proyecto arquitectónico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Celosía Norte Tragaluces Celosía Norte Vientos NE A R Q U I T E C T O Fachada N ventilada Foro exterior I C O pasaje/plaza/transporte PLANTA ALTA Imagen 102: Detalle Planta Alta - Guardería DETALLE GUARDERIA 124 Proyecto arquitectónico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Vientos NE Masa A Tragaluces térmica R Q U Fachadaventilada I T Foro exterior E C Masa T térmica O N I C Proy chimenea O Proy chimenea pasaje/plaza/transporte Ganancias térmicas Por las mañanas Talud Masa Ganancias térmicas térmica Por las mañanas PLANTA ALTA Imagen 103: Detalle Planta Alta – Biblioteca infantil. DETALLE BIBLIOTECA 125 Proyecto arquitectónico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO PROGRAMA ARQUITECTONICO PROPUESTO PROGRAMA ARQUITECTONICO FINAL Terreno Terreno ESTACION DE TRANSPORTE TIPO m² ESTACION DE TRANSPORTE TIPO m² Zona de entrada/salida(taquilla automática) Zona de entrada/salida(taquilla automática) Anden Anden Cuarto máquinas/baño 540.00 Cuarto máquinas/baño Area de Ecobici Area de Ecobici Paralibros Paralibros A Punto de acceso (internet) 35.00 575.00 Punto de acceso (internet) 252.54 R AREA DE LECTURA Y ACERVO ADULTOS 325.00 AREA DE LECTURA Y ACERVO ADULTOS 495.00Centro de consulta digital/videoteca 135.00 Centro de consulta digital/videoteca 117.36 Q Biblioteca exterior 100.00 Biblioteca exterior 40.90 U Aulas (3) 72.00 632.00 Aulas (3) 105.30 758.56 I AREA DE LECTURA Y ACERVO NINOS 100.00 AREA DE LECTURA Y ACERVO NINOS 112.84Centro de consulta digital/videoteca 30.00 Centro de consulta digital/videoteca 0.00 T Biblioteca exterior 30.00 Biblioteca exterior 33.46 E Guardería 361.00 Guardería 466.73Aulas (3) 72.00 521.00 Aulas (3) 124.32 613.03 C FORO AL AIRE LIBRE/CINE (proy. Ext) 150.00 cajones Total FORO AL AIRE LIBRE/CINE (proy. Ext) 150.00 Biblioteca Guarderia Total T ESTACIONAMIENTO (autocinema) 1/40 450.00 27.00 9 36 ESTACIONAMIENTO (autocinema) 1/40 450.00 27.00 9 36JARDIN BOTANICO 100.00 JARDIN BOTANICO 0.00 O CAFETERIA 100.00 800.00 CAFETERIA 90.77 690.77 N AREA DE SERVICIO 90.00 AREA DE SERVICIO 98.80 I AREA ADMINISTRATIVA 50.00 COPIAS 38.06VESTIBULO Y CONTROL 40.00 TOTAL AREA ADMINISTRATIVA 74.00 C SANITARIOS 40.00 220.00 VESTIBULO Y CONTROL 91.46 TOTAL O 1,948.00 800.00 2,748.00 SANITARIOS 32.48 334.80 TOTALSUPERFICIE DE TERRENO 1 14,000.00 CONSTRUIDA 1,958.93 EXTERIOR 690.77 2,649.70 PARQUE 12,052.00 SUPERFICIE DE TERRENO 1 14,000.00 PARQUE 12,041.07 En general el programa arquitectónico final se mantuvo como se había propuesto El total del área utilizada de 2.649.7m² representa el 18.92% del la superficie total. PROGRAMA ARQUITECTONICO 126 Proyecto arquitectónico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO GUARDERIA IMSS 44 niños COMPONENTE Superficie m²No Locales Local Cubierta Descubierta GOBIERNO Control 1.00 12.00 A Dirección y admo. 1.00 29.00 R Fomento a la salud 1.00 14.00GUARDERIA Q Sala de lactantes 3.00 34.00 U Asoleadero lactantes A,B y C 1.00 28.00Séptico 1.00 12.00 I Sala de maternales 4.00 105.00 Area de bacinicas maternales A 1.00 3.00 T Sanitarios maternales B y C 1.00 30.00 E Nutrición y dietética 1.00 32.00 Servicios generales 1.00 29.00 C Circulaciones (15% del a construida) 1.00 33.00 T Areas verdes y libres(25 a 30% terr) 131.00 O Estacionamiento (1/120) 3.00 29.00 87.00 N Supercies totales 361.00 218.00Supercies construida cubierta 361.00 I Supercies construida en pb 361.00 C Superficie de terreno 579.00Altura recomendable (pisos) 1(4mts) O Cos 62.00%Cus 62.00% Estacionamiento (cajones) 3.00 Capacidad de atención (niños) 44.00 Población atendida 89,188.00 Fuente: Sedesol PROGRAMA ARQUITECTONICO GUARDERIA 127 Proyecto arquitectónico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Sombreadores (lámina multi perforada) Chimeneas Paneles solares Sección transversal Losa ventilada Sombreadores Masa térmica Masa térmica Losa ventilada - Losa ventilada Tragaluz Tragaluz Celosía Norte A R Control de Entrepiso ventilado Q + viento U Talud I T Sombreadores (lámina multi perforada) Masa térmica Tanque elevado E Chimeneas (muros de piedra tipo) C Losas ventiladas T O Plaza N Tragaluz Mirador I Calentamiento por C las mañanas Calentamiento por Auto sombreado Talud O las mañanas Masa térmica FACHADA SUR Sombreadores Interior biblioteca Paneles solares Tanque elevado Masa térmica Tanque elevado Muro de proyecciones Plaza/transporte Biblioteca Foro al exterior Aire libre Fachada este Perspectiva sureste Imagen 104: Corte transversal, Vistas interiores, exteriores y Fachada Sur. 128 Proyecto arquitectónico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Impermeabilizante Muro interior de Fachada Sombreadores Piedra caliza 20cms Poniente ventilada Puente vehicular Acabado de piedra caliza laminada A Panel de base R Bastidor deacero Talud Q Control de viento Parque U Cámara de aire Fachada Poniente I 30 cms deespesor T promedio Tanque elevado Sombreadores (lámina multi perforada) Control solar Verano E Puente vehicular C Losa ventilada Losa ventilada T O N Detalle de muro Salida de I de piedra tipo Aire caliente C Plaza acceso Muro de Vegetación que O transporte Piedra tipo Acceso Permite el paso del viento Ubicación de puertasPara control de viento Fachada Norte Sombreadores Tanque elevado Puente vehicular Perspectiva ponienteSalida de Paneles solares Aire caliente Radiación solar Plaza/transporte Paneles solares Fachada Poniente ventilada Acceso Entrada de aire Auditorio Fresco inferior Al aire libre Modificación a Fachada poniente Imagen 105: Fachada Poniente, Norte, Perspectiva noreste detalle de muro tipo ventilada Perspectiva Noreste y Detalle de muro tipo. 129 Proyecto arquitectónico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Ganancias Ganancias A 21 Dic 8:00am 21 Dic 9:00am 21 Dic 10:00am S Sin Ganancias Invierno estrategias: Ganancias O - Ganancias por las mañanas- Utilizar persianas interiores para mantener L ganancias pero evitar luz directa en áreas de E trabajo. A M 21 Dic 11:00am I 21 Mzo 8:00am 21 Mzo 9:00am E Sin Ganancias Primavera estrategias: Ganancias N - Ganancias por las mañanas, pero menor tiempo que en invierno. T - Utilizar persianas interiores para mantener O ganancias pero evitar luz directa en áreas de trabajo. 21 Mzo 10:00am 21 Jun 8:00am Sin Ganancias Verano estrategias: - Ganancias por las mañanas, pero menor tiempo que en invierno. - Utilizar persianas interiores para mantener ganancias pero evitar luz directa en áreas de trabajo. 21 Jun 9:00am AsoleamientoImagen 106: Estudio de asoleamiento Fachada Sur. Fachada Sur130 Proyecto arquitectónico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Sin ganancias Sin ganancias Sin ganancias A 21 Jun 16:00pm 21 Jun 17:00pm S 21 Jun 16:00pm 21 Jun 17:00pm O L Sin Ganancias E Verano estrategias: A - Proteger todo el tiempo. M I Ganancias Ganancias E N 21 Jun 11:00am 21 Dic 8:00am 21 Dic 9:00am T O Invierno estrategias: - Ganancias por las mañanas. - Utilizar persianas interiores para mantener ganancias pero evitar luz directa en áreas de Sin Ganancias trabajo. Sin Ganancias Sin Ganancias 21 Cic 10:00am Imagen 107: Estudio de asoleamiento Fachada Norte 21 Mzo 8:00am 21 Jun 8:00am Y Fachadas interiores. Primavera y Verano estrategias: - Proteger todo el tiempo. Fachada Norte y fachadas interiores 131 Proyecto arquitectónico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO 3 Calentadores solares Acceso De agua y termotanque 23 Módulos fotovoltaicos REQUERIMIENTO DE AGUA POTABLEDotación lts/dia A calentar Educación elemental 20/lts/alumno 880.00 440.00 N Por trabajador 100/lts/trabajador 1,500.00 Entretenimiento 6/lts/asiento 900.00 Por trabajador 100/lts/trabajador 5,000.00 Estacionamiento 2/lts/m2 900.00 Jardines 5/lts/m2 60,260.00 Incendio 5/lts/m2 9,740.00 mínimo 20,000lts Auditorio Fuente:Reglamento de Construcciones de estado de Querétaro Pérgola terraza Al aire libre m∗Ce ( toE A final−t o inicial) = Is∗η C O Calor específico del agua “Ce” 1.00 cal/grºC T Sombreadores Temperatura Media Anual 18.80 ºCA base de lámina E Multi perforada Plaza/transporte Temperatura Mínima Anual 11.50 ºCtº inicial 15.15 ºC C tº final 50.00 ºC I Salto térmico 34.85 ºC A Irradiación 21.40 MJ/m2 S 511.47 Ly 2 Imagen 108: Planta de cubiertas y ecotecnias. Planta de cubiertas Is 5,114,722.75 cal/m Se ubicaron 3 calentadores solares de agua y un MES MÁXIMA Eficiencia del Colector “ƞ” 72.00 %TOTAL Radiación total mensual termotanque de 800 lts, sobre la guardería, ya que es y=-5.8716x + 0.7271 5.8716 0.7271 la zona donde hay consumo de agua caliente. Se Enero 650 calculó para el 25% de ocupación, es decir 11 Febrero 680 Demanda de agua potable/persona 20 l/persona/día usuarios, ya que no es probable que todos ocupen PredimensionamientoMarzo 780 Demanda de agua caliente/persona 10 l/persona/día agua caliente al mismo tiempo. A 2Abril 750 Requerida 4.16 mModelo AXOL 150lts 1.73 m2 En cuanto a sistemas fotovoltaicos se ubicaron 23 Mayo 700 2.41 pzas Masa de agua a Calentar m= litros (no. personas)(1000 gr ) módulos de una estimación de 29 equipos. Por lo que Junio 700 persona∗dia litro se obtendría el 79% de la demanda de energía Julio 750 No. Real de Colectores eléctrica. Agosto 700 3.00 pza Septiembre 680 Superficie Real 5.19 m2 Se consideró ubicar los equipos de ecotecnias sin Octubre 700 m 440,000.00 gr/día forzar el diseño de cubiertas dando prioridad a los Noviembre 665 Capacidad del Tanque sombreadores y tragaluces. Diciembre 620 75lts/No. Usuarios 825.00 lts A 2Requerida 4.16 m 11 usuarios (25% de 44 niños) Promedio 698 132 Proyecto arquitectónico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO 3 Calentadores solares De agua y termotanque 23 Módulos fotovoltaicos Acceso Auditorio Al aire libre E C Plaza/Transporte O Imagen 110: Costo de Watt instalado para equipos fotovoltaicos, 2009 SENER T E Imagen 109: Perspectiva Sureste y ecotecnias. Fuente: SENER C Para los módulos fotovoltaicos I NUMERO DE MODULOS FOTOVOLTAICOS REQUERIDOSse consideró como carga Uso Cultural A eléctrica la máxima permitida en la norma 007 DPEA. Se Estimación de consumo energético/m2 16.00 W/m2 DPEA S considero un costo de $3 USD m2 Construidos 1,948.00 m2 por W instalado, según la Consumo energético 31.17 kW estimación de la secretaria de energía para el 2009. En Radiación promedio día 6.00 kWh/m2 día comparación con $1.4 USD según el IPPC. Silicio policristalino Tecnología Eficiencia 12.00% Como se mencionó con 23 Recurso solar útil kWh/m2 día 0.72 módulos de 29 requeridos se Superficie fotovoltaica requerida m2 43.289 obtiene el 79% de la energía Potencia de la fotocelda W/m2 149 requerida con un costo total de Potencia instalada W 6,450.044 $194,000 pesos. Potencia máxima del panel Wp 230 Imagen 111: Costo de Watt instalado para equipos fotovoltaicos Numero de módulos requeridos 28.04 2010 IPPC. Numero de real módulos requeridos 29.00 Potencia real instalada W 6,670.000 Estimación del costo Estimación del costo Costo W/instalado USD $3.00 Fuente: Panel Intergubernamental del Cambio Climático Costo W/instalado USD $3.00 Valor al 2009 SENER Costo inversión USD $15,870.00 Costo inversión USD $20,010.00 Tipo de cambio $12.23 Tipo de cambio $12.23 Al 10/05/13 www.banxico.org.mx Costo inversión Pesos $194,090.10 Costo inversión Pesos $244,722.30 133 Proyecto arquitectónico Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO SUBE CICLOVIA C A PLAZA DE TRANSPORTE O N Junipero u Oyamel VIENTOS NE J Todo el territorioPerenne U + 20 m N ACCESO E T PROTEGER ARBOL 9 CajonesO VEGETACION TEJOCOTE Guardería AGAVES - EXISTENTE AGAVES 27 Cajones Mezquite Biblioteca BICICLETAS P Zona arida y semi-arida AGAVES A Caducifolio HUMEDAL6 a 9 m ARBOL I TEJOCOTE S MEZQUITE A MEZQUITE J E Tejocote Nativa de México Conceptos: BARRERA DE GLORIETA JUNIPEROS EN TALUD Semi perenne Agaves en acceso – Viento JUNIPEROS PARA RECARGA PARA SOMBREAR PLAZA 10 m Juníperos barrera perenne TRASPORTE/BIBLIOTECA Juníperos sombra en plaza de transporte Tejocotes sombra en parque y color Mantener los arboles existentes en su mayoría Al fondo del terreno. Humedal en glorieta (carrizo) Agave Nativa de México Imagen 112: Planta de conjunto y Perenne especies vegetales propuestas. PLANO DE CONJUNTO - PAISAJE 2 m 134 Estaciones/Biblioteca Biblioteca Jaime Davila QUERÉTARO, QUERÉTARO ESTACIONES DE TRANSPORTE/BIBLIOTECA 135 Estaciones/Biblioteca Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Simbología Habitacional/comercial Estación /Biblioteca E CIRCUITO DE BAJAS S EMISIONES T A Residencial Estación C I O Estación N Comercial gran escala Estación /Biblioteca E /Biblioteca PROTOTIPO S _ B Educación I B L Estación I Industrial Estación O /Biblioteca Estación T E C Posible A Centro histórico ubicaciónde la estación del Tren Circuito de 10 Kms 7 Estaciones 1)Tren 1, 2)Tec, 3)Plaza, 4)Tren 2, 5)Centro Histórico, 6)Alameda, 7)Universidad. 3 Con biblioteca Imagen 113: Vista satelital de Querétaro (Fuente Google Earth), Tipología Arquitectónica y Circuito de Ciclovía transporte propuesto. 136 Estaciones/Biblioteca Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Estación 1 Conceptual Muro de proyecciones Estación de E transporte Ciclovía S Tren 1 Foro exterior T Estación/Biblioteca Central Patio A C I Graderío O N Plaza/mirador E Puente S vehicular _ TaludJunipero u Oyamel Todo el territorio Barrera de Perenne Juniperos-sombra B + 20 m I Imagen 114: Estación de transporte Biblioteca Central y vegetación propuesta para la plaza. B Plaza de Transporte L I O T E El proyecto pretende incorporar el uso cultural con actividades C cotidianas(guardería, foro al aire libre), como es el transporte público, en este A caso un circuito de bajas emisiones y ciclovía que recorra el área central de la ciudad en conexión con el proyecto del tren México Querétaro. Se proponen 10 estaciones de las cuales 3 tendrán servicio de biblioteca. Por su ubicación, cercanía a posibles usuarios (universidades) y situación en la ciudad. Imagen 115: Estación de transporte Biblioteca Central, plaza de transporte y entorno del sitio. 137 Estaciones/Biblioteca Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Estación 2 Biblioteca volada E S Tren 2 T Estación/Biblioteca A Prototipo C Para este trabajo se desarrollo I un prototipo de estación O biblioteca. El Tren 2. N Este punto de la ciudad se E seleccionó por ser un caso similar al del edificio principal. S Es decir la recuperación de un _ puente vehicular para los peatones y su mejoramiento como punto de paso del Tren B México Querétaro I B Como se ve en el plano de ubicación de las estaciones, L este puente se encuentra al I otro extremo del parque Alcanfores y representa un O cruce de personas poco T seguro. E Se pretende crear un uso C atractivo con consulta de A libros, internet mientras se espera el transporte público. El edificio comparte las características formales y bioclimáticas del edificio central. Imagen 116: Ubicación de Estación de Transporte – Biblioteca y entorno 138 Estaciones/Biblioteca Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Estación Vientos dominantes NE Biblioteca volada Tren 2 Estación/Biblioteca Sombreadores Prototipo E Ventilación S WC De cubiertasSite T A C I O N E Dispositivos giratorios S Concepto Control vientoLibrero perimetral Librero/Fila transporte _ Estación/Biblioteca solarN Consulta digital B Imagen 117: Diseño conceptual de Estación de Transporte – Biblioteca. Librero de Sombreadoresfondo Ventilación I B Ventilación Sombreadores De cubiertasL Sombreadores I Ventilación Ventilación De cubiertas De cubiertas Area deO bicicletas T Dispositivos E giratoriosControl viento C solar A Sección puente Dispositivos giratorios Site Librero/Fila transporte Control viento solar Imagen 118: Vistas Estación de Transporte – Biblioteca. Muros ligeros a base de piedra laminadaBastidor y cámara de aire Librero/Fila transporte 139 Estaciones/Biblioteca Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Tren 2 Sombreadores Estación/Biblioteca Consulta digital Prototipo Ventilación De cubiertas E S T Librero de fondo A C Dispositivos giratorios Dispositivos I Control viento giratorios O solar Control vientosolar N E S Librero/Fila transporte _ Consulta digital Area de bicicletas Area deImagen 119: Vistas y planta arquitectónica Estación de Transporte - Biblioteca bicicletas Vientos dominantes B WC NE I B Site L N I Dispositivos WC O giratorios Control viento T solar Zona de E lectura C Muros ligeros de piedra laminada A Bastidor y cámara de aire Librero/Fila transporte Transporte Transporte Librero de fondo Librero de fondo Librero/Fila transporte 140 Estaciones/Biblioteca Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Estación 3 E S Tec T Estación/Biblioteca A C I O N E S _ B I Estación 4 B L I O T E C Universidad A Estación/Biblioteca Imagen 120: Ubicación propuesta para Estaciones de Transporte – Biblioteca 3 y 4. 141 Estaciones/Biblioteca Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Estación 5 E S Plaza T Estación A C I O N E S _ B I Estación 6 B L I O T E C Centro Histórico A Estación Imagen 121: Ubicación propuesta para Estaciones de Transporte 5 y 6. 142 Estaciones/Biblioteca Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Estación 7 E S Alameda T Estación A C Resumen: I Circuito de 10 Kms O 7 Estaciones N 3 Con bibliotecaCiclovía E S Estaciones: _ 1)Tren 12)Tec 3)Plaza B 4)Tren 2 I 5)Centro Histórico B 6)Alameda7)Universidad. L I O T E C A Imagen 122: Ubicación propuesta para Estaciones de Transporte 7. 143 Bienal José Miguel Aroztegui Biblioteca Jaime Davila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO BIENAL JOSE MIGUEL AROZTEGUI 144 Bienal José Miguel Aroztegui Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Imagen 123: Lámina 1. 145 Bienal José Miguel Aroztegui Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Imagen 124: Lámina 2. 146 Bienal José Miguel Aroztegui Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Imagen 125: Lámina 3. 147 Bienal José Miguel Aroztegui Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Imagen 126: Lámina 4. 148 Modelo a escala 1:200 Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Imagen 127:Fachadas Sur Imagen 128:Fachadas Norte ACCESO E Imagen 131:Planta de cubiertas Imagen 129:Perspectiva Norponiente Imagen 132:Planta Alta Imagen 133:Perspectiva Suroriente Imagen 130:Fachada Poniente 149 Conclusiones Biblioteca Jaime Davila Arribas QUERÉTARO, QUERÉTARO CONCLUSIONES 150 Conclusiones Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Conclusiones El Sitio elegido para el proyecto parte de la propuesta de la creación de una ruta de tren desde la Ciudad de México hasta la Ciudad de Querétaro y de ahí se desprende la idea de integrar el tema de transporte a la biblioteca. Podría conjuntar una conectividad estatal con una local, beneficiando a una población flotante como a los habitantes de la ciudad. Sin embargo el proyecto no es dependiente de la realización o no del la ruta México – Querétaro, ya que el circuito de transporte integrado a los servicios culturales de la biblioteca pueden con facilidad integrarse a la trama urbana y beneficiarse mutuamente. Por un lado el transporte permite dispersar los servicios de la biblioteca por la ciudad y las bibliotecas permiten estructurar el transporte y crear puntos de identificación para los ciudadanos. La relación de la biblioteca con la ciudad es fundamental, como se planteo a tres diferentes escalas, regional con el transporte, local con el pasaje y el foro al aire libre y la individual con la guardería. Por otro lado el sitio tiene dos aspectos tipológicos a considerar. La arquitectura tradicional e histórica de la Ciudad de Querétaro mantiene una influencia clara y por otro lado la cercanía a la zona industrial requiere de considerar las formas propias de la zona. Es por eso que se optó por incluir una tipología basada en volúmenes masivos de piedra en combinación con cubiertas metálicas ligeras. El Clima de la Ciudad de Querétaro es cálido seco y por tanto el factor mas relevante es la oscilación térmica de 15°C en promedio, esto debido a la falta de humedad en el aire, es decir carece de masa que se oponga a las variaciones térmicas. Por tanto es la masa térmica la principal estrategia de climatización pasiva, representada en el sistema de muros de piedra. La alta oscilación térmica requiere utilizar estrategias combinadas para mantener los niveles de confort, es por eso que por las mañas se permitió las ganancias térmicas. Por las tardes la ventilación y el sombreado son fundamentales, esta combinación de estrategias se consigue entre otras cosas con una orientación adecuada de todo el conjunto, es por eso que el patio central, esquema muy utilizado en climas cálido – secos, se abre hacia el este. Estas estrategias son reforzadas por los resultados obtenidos en los análisis de sistemas constructivos y balance térmico. Los requerimientos de iluminación son altos dada las actividades de lectura o enseñanza en las aulas de la guardería Se buscó que fuera principalmente del Norte y en particular del Noreste ya que no contiene el componente térmico. En cuanto a la acústica se observó que el ruido que puede producir el paso del tren es considerable, pero resulta más importante el que se produce en la aulas infantiles por ser constante. Aquí se propuso que en el sistema de muros se agregara un aislante acústico dentro de la cámara de aire. Como se mencionó la relación de la biblioteca con la ciudad es fundamental, de igual forma la búsqueda de condiciones de confort en áreas exteriores se trato de mantener las estrategias bioclimáticas del edificio central. El patio central se asolea por las mañanas pero la orientación permite que se sombre por las tardes. En contraste en el foro al aire libre, se asolea la masa térmica de los muros de piedra y los pavimentos para mejorar la temperatura por las tarde noches, cuando tendrían lugar las proyecciones exteriores. En cuanto a las estaciones – biblioteca a pesar de que controlar las condiciones de confort en áreas exteriores o semi exteriores es más complicado, se incluyeron dispositivos móviles que pueden ajustarse al viento o a la orientación solar, de igual forma el sombreado y la ventilación indirecta son necesarias. 151 Bibliografía Jaime Davila Arribas Biblioteca QUERÉTARO, QUERÉTARO Bibliografía 1.- SEDESOL, 1999, Sistema normativo de equipamiento urbano, Tomo 1, Educación y Cultura. México. 2.- Ayuntamiento de Querétaro, 2004, Reglamento de construcción para el municipio de Querétaro, Querétaro. 3.- Fuentes Freixanet, Victor, 2013, Hoja de cálculo para análisis climático, UAM Azcapotzalco, México DF. 4.- Servicio Meteorológico Nacional, Comisión Nacional del Agua, (1981-2010), Normales Climatológicas, Observatorio Sinóptico [http://smn.cna.gob.mx/] 5.- CONAE, 2001, NORMA Oficial Mexicana NOM-008-ENER-2001, Eficiencia energética en edificaciones, envolvente de edificios no residencial, México. 6.- Manzo Rodriguez, Fausto, 2010, Introducción a la Arquitectura Bioclimática, Confort acústico en la arquitectura, México. 7.- SENER, 2005, NORMA Oficial Mexicana NOM-007-ENER-2004, Eficiencia energética en sistemas de alumbrado en edificios no residenciales, México. 8.- Secretaria del trabajo y promoción social, 2008, NORMA Oficial Mexicana NOM-025-STPS-2008, Condiciones de iluminación en los centros de trabajo, México. 9.- SENER, 2005, NORMA Oficial Mexicana NOM-013-ENER-2004, Eficiencia energética para sistemas de alumbrado en vialidades y áreas exteriores públicas, México. 152