Magíster Arquitectura UC

I.            DESCRIPCIÓN

El curso entrega las herramientas necesarias para analizar, evaluar y proponer estrategias de diseño eficientes energéticamente en conjunto con sistemas HVAC y aplicaciones basadas en ERNC, con el objetivo de alcanzar estándares de desempeño cercanos a energía cero. En este sentido el curso está basado en la premisa de que para obtener edificios energéticamente eficientes es necesario aportar una visión integral sobre el proyecto de arquitectura, incorporando los sistemas activos como parte fundamental de ésta.

II.          OBJETIVOS

1.   Comprender los principios termodinámicos que fundamentan y explican el funcionamiento de los sistemas activos de climatización (HVAC)

2.   Comprender y analizar desde un punto de vista crítico las ventajas y desventajas de los sistemas de climatización convencionales (HVAC) versus los basados en energías renovables no convencionales (ERNC), con especial énfasis en aspectos de impacto ambiental  y desde una perspectiva de costo/beneficio

3.   Conocer y aplicar análisis de desempeño de edificaciones a través de campañas de mediciones de su confort pasivo.

4.   Proponer y aplicar sistemas de HVAC y ERNC en edificaciones con el objetivo que están puedan acceder a la categoría de próximos a energía cero                  

III.     CONTENIDOS

1. Condiciones de Confort Térmico

• Condiciones de confort en diferentes climas de Chile
• Balance térmico del cuerpo humano, Met y Clo según destino de las edificaciones y recintos.
• Temperatura media radiante y temperatura resultante.Efectos de la temperatura, humedad relativa, velocidad del aire
• Diagramas de Confort. Campaña de mediciones de post ocupación. Interpretación de mediciones.
• Confort adaptativo.

2. El desempeño energético de las edificaciones

• Tipos de modelos en régimen estacionario y en régimen dinámico (calculo e interpretación de resultados.
• Métodos de cálculo estático y dimensionamiento de potencia de climatización.
• Estimación de demanda energética y consumo de energía por tipo. Criterios de análisis.
• Interpretación de resultados y diferencia entre demanda y consumo de energía.

3. Introducción a los sistemas termodinámicos

• Leyes de la termodinámica
• Diagramas de sistemas: componentes y flujos
• Principios de los sistemas de climatización
• Procesos termodinámicos
• La eficiencia como concepto: rendimiento termodinámico y COP (coefficient of performance)
• Balance energético

4. Sistemas HVAC de climatización activa,  sistemas mecánicos de ventilación y su instalación

• Calderas convencionales y de condensación
• Sistemas de refrigeración: chillers, fancoils, VRV
• Bombas de calor, aero, agua y geotérmicas.
• Redes, sistemas de distribución y aplicaciones y coordinación en arquitectura
• Ventilación mecánica controlada y su integración arquitectónica
• Sistemas de recuperación de calor

5. Sistemas, aplicaciones e instalación de ERNC (energías renovables no convencionales)

• Colectores solares térmicos, calculo con F chart.
• Paneles fotovoltaicos, ley Net billing. Calculadora solar .
• Aplicaciones de energía geotérmica, Ventilación subterránea (tubo Canadiense)
• Las ERNC y sus posibilidades de integración arquitectónica
• Biomasa , pellet, chips y poli combustible.

6. Integración de sistemas de HVAC y ERNC para la obtención de edificios cercanos a energía cero

• Hacia una definición de edificios cercanos a energía cero
• Términos referencia estandarizados MOP y normativas nacionales.
• Estudio comparativo de combustibles, equipamientos y sus eficiencias.
• Ejemplos de integración de sistemas de HVAC y ERNC para la obtención de edificios cercanos a energía cero
• Análisis comparativo de sistemas, evaluación técnica y económica para la toma de decisiones proyectuales.

IV.        METODOLOGÍA:

–           Clases lectivas

–           Campañas de medición en terreno.

–           Visitas a terreno a edificaciones relevantes.

V.        EVALUACIÓN:

• 3 evaluaciones (trabajos): 75% (25% c/u)
• -Campañas de medición de post ocupación de vivienda. 2.-Evaluación comparativa de edificios oficina. 3.- Aplicación e integración en un edificio de vivienda : 25%

VI.        BIBLIOGRAFÍA:

Bibliografía mínima:

BROPHY, Vivienne y J. Owen Lewis. The Green Vitruvius. Londres. Earthscan 2011.

BUSTAMANTE W., R. Cepeda, F. Encinas, P. Martinez e Y. Rozas. Guía de diseño para la eficiencia energética en la vivienda social. Santiago. MINVU/ MINENERGIA. 2009

BEHLING, Sophia and Stephan Sol Power, la evolución de la arquitectura sostenible Ed. Gustavo Gili 2002

D´ALENCON, R. Acondicionamientos. Santiago: Ediciones ARQ. 2008. BAKER, Nick. Energy and environment in architecture: a technical design guide.  New York, E&FN Spon, 2000.

EVANS, J.M. y DE SCHILLER, S. Diseño bioambiental y Arquitectura Solar, Ediciones Previas, Eudeba / SEU-FADU-UBA, 3ra edición, Buenos Aires 1996.

LOPEZ DE ASIAÍN, Jaime. Arquitectura, Ciudad y Medioambiente, de Asiaín, Universidad de Sevilla, 2001.

KREIDER, J., Curtiss, P. y Rabl, A. Heating and cooling of buildings. Design for efficiency. Segunda edición, CRC Press, 2010.

LECHNER, N. Heating, cooling, lighting. Sustainable Design Methods for Architects. Cuarta Edición, Wiley, 2014.

LENZ, Bernhard. Sustainable building services: principles, systems, concepts.  München, Institut für Internationale Architektur-Dokumentation, 2011.

MCQUISTON, Faye C.   Calefacción, ventilación y aire acondicionado: análisis y diseño.  México, D. F. Limusa Wiley, 2007.

VOKALDERS, Varis y María Blocks. The Whole Building Handbook: How to Design Healthy, Efficient and Sustainable Buildings. Londres. Earthscan. 2010.

Bibliografía complementaria:

ALLARD, Francis y GHIAUS, Cristian. Natural ventilation in the urban environment.  Londres, James and James, 2005

DANIELS, K. Advanced Building Systems. A Technical Guide for Architects and Engineers. Basel, Birkhäuser, 2004.

GUZOWSKI, Mary. Energía cero: estética y tecnología con estrategias y dispositivos de ahorro y generación de energía alternativos.  Barcelona,  Blume, 2010.

LAUGHTON, Chris. Solar domestic water heating: the Earthscan expert handbook for planning, design, and installation .  London, Earthscan,  2010.

LAY Ong, Boong, Beyond Environmental Comfort, Routledge, 2013

LIDDAMENT, M. A Guide to Energy Efficient Ventilation. Coventry: Air Infiltration and Ventilation Centre, University of Warwick, 1996

OCHSNER, Karl. .   Geothermal heat pumps: a guide for planning and installing .  London, Earthscan, 2008.

Sarmiento, Pedro. Energía solar en arquitectura y construcción.  Santiago, Chile. RIL,  2007.

OESTERLE, E.; LIEB R.; LUTZ, M.; HEUSLER, W. Double‐Skins Facades. Integrated Planning. Editado por Rolf‐Dieter Lieb. Munich‐London‐New York: Prestel Verlag, 2001