CLIMA Aspectos Climáticos Arquitectura Solar Pasiva Arquitectura Solar Activa

CLIMA

Aspectos Climáticos Arquitectura Solar Pasiva Arquitectura Solar Activa

¿Que es el clima?

La palabra clima viene del griego klima, que hace referencia a la inclinación del Sol. Es el conjunto de variables que determinan el estado de la atmósfera en un punto dado de la superficie terrestre.

Es el conjunto de los valores promedios de las condiciones atmosféricas que caracterizan una región. Estos valores promedio se obtienen con la recopilación de la información meteorológica durante un periodo de tiempo suficientemente largo. Para definirlo se suelen usar medidas de temperatura, precipitación, vientos, humedad. El clima y el tiempo atmosférico o meteorológico se miden por medio de termómetros, pluviómetros, barómetros y otros instrumentos. El ser humano, por su parte, puede influir en el clima al cambiar su medio ambiente, tanto a través de la alteración de la superficie de la Tierra como por la emisión de contaminantes y productos químicos, como el dióxido de carbono, a la atmósfera.

Aspectos Climáticos

NUBOSIDAD

100=S+C

Elementos del clima:

S=Radiación solar C=Nubosidad

TEMPERATURA es una magnitud referida a las nociones comunes de calor o frío. Medida grado C°

PRESIÓN ATMOSFÉRICA

es la presión ejercida por el aire en cualquier punto de la atmósfera.

VIENTO

Es el movimiento horizontal del aire, paralelo a la superficie de la tierra.

RADIACION SO LAR

Es el conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el Sol.

PRECIPITACIÓN

HUMEDAD

la caída de agua sólida o líquida.

vapor de agua presente en el aire. Se mide con un termohigrógrafo

La nubosidad es la fracción de cielo cubierto con nubes en un lugar en particular.

100=S+C S=Radiación solar C=Nubosidad

La nubosidad es máxima en invierno y mínima en verano. Durante el día suele ser máxima alrededor de las 14 horas, momento de máxima ascendencia del aire. Si se considera la latitud, las zonas de máxima nubosidad están en la zona ecuatorial y entre los 60 y 70º, las de mínima nubosidad hacia los 35º y las regiones polares.

NUBOSIDAD

Según las normas meteorológicas actuales, la nubosidad se expresa en octas, u octavos de la bóveda celeste. Ésta es dividida en 8 partes por el operador, quien evalúa entonces el número de esas partes que están cubiertas por las nubes. De este modo se puede estimar el rango de visibilidad del observador. El principal problema asociado con este método dice relación con que no se pueden hacer mediciones bajo condiciones de visibilidad muy baja (por ejemplo, en caso de niebla) o la dificultad para estimar la correcta cobertura fraccional del cielo por nubes cercanas al horizonte visual.

Es el conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el Sol.

RADIACION SOLAR

De la energía solar que llega al planeta, algo más del 30% es reflejada por la Atmósfera o por la superficie terrestre. El resto de la energía solar es absorbida por el planeta.

TEMPERATURA

La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de calor o frío. Por lo general, un objeto más "caliente" tendrá una temperatura mayor. Físicamente es una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico. Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida como "energía sensible", que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida que es mayor la energía sensible de un sistema se observa que esta más "caliente" es decir, que su temperatura es mayor.

Presión atmosférica normal: es la equivalente a una columna de mercurio de 760mm de altura (1 atmósfera), cuando la temperatura es de 0ºC.

Fuerza ejercida por el aire sobre unidad de área (dinas/cm cuadrado)

Unidades de presión equivalente a una atmósfera 1 atm = 760 torr = 760 mm Hg = 76 mm Hg = 101.325 kPa = 101.3 m bar = 29.9 in Hg = 14.7 lb/in² = 1.033 kg /cm²

La presión atmosférica es la presión ejercida por los gases que conforman la atmósfera en cualquier punto de la misma. Normalmente se refiere a la presión atmosférica terrestre y al aire, pero el término es extensible a la atmósfera de cualquier planeta o satélite y sus componentes. La atmósfera en la Tierra tiene una presión media de 1013,25 hectopascales (hPa) (o milibares (mbar)) al nivel del mar, medido en latitud 45º. La medida de presión del Sistema Internacional de Unidades (SI) es el newton por metro cuadrado (N/m²) o Pascal (Pa). La presión atmosférica a nivel del mar en unidades internacionales es 101325 N/m² ó Pa.

PRESION ATMOSFERICA

Dina: fuerza con que es atraida por la gravedad terrestre 921cm/seg al cuadrado) una masa de 1 gramo.

El viento es el movimiento del aire que está presente en la atmósfera, especialmente, en la troposfera, producido por causas naturales. Se trata de un fenómeno meteorológico. La causa de los vientos está en los movimientos de rotación y de traslación terrestres que dan origen, a su vez, a diferencias considerables en la radiación solar o (insolación), principalmente de onda larga (infrarroja o térmica), que es absorbida de manera indirecta por la atmósfera, de acuerdo con la propiedad diatérmica del aire, según la cual la radiación solar sólo calienta indirectamente a la atmósfera ya que los rayos solares pueden atravesar la atmósfera sin calentarla. Son los rayos de calor (infrarrojos) reflejados por la superficie terrestre y acuática de la Tierra los que sí logran calentar el aire

VIENTO

De acuerdo con la escala o dimensión del recorrido de los vientos tenemos tres tipos de vientos: los vientos planetarios, los vientos regionales y los locales, aunque hay algunos tipos, como los monzones, que son más difíciles de determinar y que ocupan variantes dentro de esta simple clasificación.

PRECIPITACION

precipitación (en meteorología), la caída de agua sólida o líquida por la condensación del vapor sobre la superficie terrestre.

El aire contiene una cierta cantidad de vapor de agua y es a ese vapor y no a las gotitas, a la niebla o a la lluvia, a la que nos referimos cuando hablamos de humedad. Existen diversas maneras de expresar matemáticamente la humedad del aire y estas son:

La relación de mezcla es el número de gramos de vapor de agua por cada gramo de aire seco La humedad específica mide el número de gramos de vapor de agua por cada gramo de aire húmedo. Por otra parte el vapor de agua ejerce una presión, independientemente de la presencia de otros gases, que se conoce como presión o tensión de vapor (Peso del vapor de agua contenido en el aire por unidad de superficie). Al igual que la presión atmosférica se expresa en Hectopascales. La presión parcial del vapor de agua cuando el aire está saturado se llama tensión de vapor de saturación (más correctamente llamada de equilibrio).

La humedad relativa, el parámetro de humedad más difundido, es la relación porcentual entre la presión de vapor y la presión de vapor de saturación o equilibrio.

HUMEDAD

La humedad absoluta es el peso en gramos del vapor de agua contenido en un metro cúbico de aire.

Factores que modifican el clima CORRIENTES OCEÁNICAS: movimiento de traslación, continuado y permanente de agua determinada de los océanos.

LATITUD: La latitud determina la inclinación con la que caen los rayos del Sol y la diferencia de la duración del día y la noche..

ALTITUD:

altura sobre el nivel del mar expresada en metros

MASAS DE AGUA (océanos): parte de la superficie terrestre ocupada por el agua marina.

VEGETACIÓN: plantas

RÍO S:

corriente natural de agua que fluye con continuidad

CALOR:

energía transferida entre dos cuerpos.

LATITUD

Los climas de la Tierra El clima de una zona determinada depende en parte de su latitud (es decir, de su distancia al ecuador).

El clima se ve también afectado por la proximidad del mar. La temperatura del mar calienta o refresca la tierra próxima a él, por lo que las regiones costeras suelen tener temperaturas mucho menos extremas que las zonas del centro de los continentes. Otro factor importante es la altitud, o sea, la altura de un lugar respecto al nivel del mar.

ALTITUD

Cuanto más elevado, más frío es su clima.

MASAS DE AGUA

En general, las masas de agua se distinguen unas de otras por su temperatura y su salinidad y se pueden representar por una curva que se construye con los puntos que describe gráficamente la relación que guardan entre sí estas dos características del agua del mar, en un volumen determinado.

CORRIENTES O.

Las corrientes oceánicas trasladan grandes cantidades de calor de las zonas ecuatoriales a las polares. Unidas a las corrientes atmosféricas son las responsables de que las diferencias térmicas en la Tierra no sean tan fuertes como las que se darían en un planeta sin atmósfera ni hidrosfera. Por esto su influencia en el clima es tan notable

RIOS

Un río es una corriente natural de agua que fluye con continuidad. Posee un caudal determinado, rara vez constante a lo largo del año, y desemboca en el mar en un lago o en otro río, en cuyo caso se denomina afluente. La parte final de un río es su desembocadura.

VEGETACION

CALOR

Clasificación :

DEL CLIMA SEGÚN : KOPPEN

Clasificación climática de Koppen Vladímir Koppen propone una clasificación climática en la que se tiene en cuenta tanto las variaciones de temperatura y humedad como las medidas de los meses más cálidos o fríos, y lo más importante, hace hincapié en las consecuencias bioclimáticas. En la clasificación el clima se divide en grupos climáticos, subgrupos y subdivisiones.

Los grupos climáticos se establecen en función de la temperatura mensual media. Se escriben con mayúscula y se distinguen:

Lluviosos Tropicales

Templados y Húmedos

Hielos perpetuos

Polares

Boreales

Secos

Los subgrupos dependen de la humedad. Los dos primeros se escriben con mayúscula y el resto con minúscula.

Semiárido

Húmedo sin estación seca

Seca en verano

Árido

Las subdivisiones dependen de características adicionales. Se expresan en minúscula.

De la combinación de grupos y subgrupos obtenemos doce tipos de clima básicos:

Hielos polares

Tundra

Distribución en el planeta :

ZONAS :

CLIMATICAS DE LA TIERRA

ZONAS CLIMÁTICAS DE LA TIERRA

En la tierra existen dos zonas frías (en los Polos), dos templadas y una cálida. España está situada en la zona templada del Norte, como puedes apreciar en el mapa. Las regiones que están en la zona cálida, tienen temperaturas muy altas durante todo el año. En ella abundan los desiertos. Las regiones que están en las zonas frías, tienen temperaturas muy bajas durante todo el año y casi no existe vegetación. En las zonas templadas, las temperaturas son moderadas, suben un poco en verano y bajan en invierno.

Zonas Polares En ellas la situación es casi siempre anticiclónica porque las masas de aire frío descienden desde las alturas y se desplazan lateralmente hacia el sur (hacia el norte en el hemisferio sur).

En estas zonas llueve muy poco, menos de 250 mm anuales (situación anticiclónica), por lo que se suele hablar de desiertos fríos, a pesar de que se mantengan cubiertos por hielos y nieve.

Los lugares más fríos del mundo son las regiones polares, situadas en torno a los polos Norte y Sur.

Zona de Convergencia Intertropical

Llamada también zona ecuatorial porque se sitúa en las cercanías del ecuador. En esta zona el aire cálido y húmedo tiende a ascender, especialmente con la insolación del día. Al ir subiendo se enfría por lo que se forman grandes nubes que, prácticamente todos los días al atardecer, descargan lluvia. La abundancia de lluvias y las elevadas temperaturas favorecen el desarrollo de la vegetación y es en esta zona en la que se desarrollan los grandes bosques selváticos. Esta zona climática no se sitúa a lo largo de todo el año en el mismo sitio, sino que sufre desplazamientos hacia el norte o hacia el sur, dependiendo de las estaciones o empujada por los vientos monzones, que son especialmente fuertes en el sur de Asia.

Zonas Tropicales Son las situadas al norte y al sur de la zona anterior. En ellas predominan los llamados vientos alisios que se forman cuando las masas de aire del norte o del sur se mueven para ocupar el espacio que deja libre el aire ascendente de la zona ecuatorial. Por el efecto Coriolis, en el hemisferio norte los alisios soplan predominantemente de noreste a suroeste, mientras que en el hemisferio sur lo hacen de sudeste a noroeste.

En altura la circulación del viento se hace en sentido contrario, hasta los 30º de latitud, aproximadamente, lugar en donde el aire, ya enfriado, se desploma hacia la superficie cerrándose así las corrientes convectivas próximas al ecuador. Las zonas tropicales situadas entre los 20º y los 40º de latitud, en las que el aire desciende desde la altura, se caracterizan por el predominio de las altas presiones (aire frío y denso que se acumula contra la superficie). Esto supone precipitaciones escasas, normalmente inferiores a los 250mm anuales, ya que la circulación vertical descendente impide el desarrollo de nubes, pues el aire al bajar aumenta su temperatura y por tanto aumenta su capacidad de contener vapor de agua (mayor humedad de saturación). Por esto en estas zonas hay grandes extensiones desérticas en los continentes, tanto en el hemisferio norte como en el sur.

Zonas Templadas Son las situadas al norte (hemisferio norte) o al sur (hemisferio sur) de las zonas tropicales. Justo al norte (o al sur en el hemisferio sur) de donde surgen los alisios, la misma masa de aire que al desplomarse desde la altura ha originado esos vientos, provoca también que parte de ese aire viaje hacia el noreste (o hacia el sureste en el hemisferio sur). Se forman así los vientos occidentales (de oeste a este) típicos de las latitudes templadas.

Las masas de aire que arrastran los vientos occidentales llegan a chocar con las masas de aire frío procedentes de las zonas polares y se desplazan montándose sobre ellas, al ser más calientes. Este ascenso provoca la formación de nubes y precipitaciones en el fenómeno meteorológico que llamamos borrasca. En las borrascas es típico que el aire al ascender adquiere un movimiento giratorio, formándose un frente cálido que suele ser seguido de otro frente frío. El paso de los frentes cálido y frío es el que trae las lluvias. Las borrascas tienden a desplazarse de oeste a este, de tal manera que al paso de un frente cálido le suele seguir una mejoría transitoria y viene luego un frente frío con empeoramiento del tiempo que termina por alcanzar y neutralizar al frente cálido produciéndose así la desaparición de la borrasca. Estas continuas variaciones provocadas por la alternancia de anticiclones (altas presiones) y borrascas (bajas presiones) son las típicas del "tiempo" atmosférico de las zonas templadas.

ARQUITECTURA:

SOLAR Ó BIOCLIMATICA

Arquitectura solar ó Arquitectura bioclimática

La arquitectura bioclimática consiste en el diseño de los edificios teniendo en cuenta las condiciones climáticas, aprovechando los recursos disponibles (sol, vegetación, lluvia, vientos) para disminuir los impactos ambientales, intentando reducir los consumos de energía. Tiene en cuenta el clima y las condiciones del entorno para ayudar a conseguir el confort térmico interior. Juega exclusivamente con el diseño y los elementos arquitectónicos, sin utilizar sistemas mecánicos, que son considerados más bien como sistemas de apoyo.

MÉTODOS DE CONTROL DE CALOR

DISTRIBUCIÓN DE CAPTACIÓN SOLAR

ARQUITECTURA:

SOLAR PASIVA

La Arquitectura solar pasiva. Hace referencia al diseño de la casa para el uso eficiente de la energía solar. Aprovecha la energía solar que es captada a través de ventanales o de los muros para mantener unas condiciones de bienestar en el interior de los edificios y reducir al máximo el uso de costosos y contaminantes sistemas de climatización. Se cuidan aspectos como la orientación del edificio, la morfología, los materiales que emplean así como la ubicación en el terreno.

La Arquitectura Solar Pasiva, incluye el modelado, selección y uso de una correcta tecnología solar pasiva, que mantenga el entorno de una vivienda a una temperatura agradable, por medio del Sol, durante todos los días del año.

ESQUEMAS DE CAPTACIÓN SOLAR PASIVOS

Los sistemas que captan y utilizan la energía solar sin usar estos dispositivos se clasifican dentro de la tecnología solar pasiva. Un ejemplo típico de solar pasiva sería una chimenea solar para mejorar la ventilación natural de una vivienda.

GANACIA DIRECTA MURO DE ACUMULACIÓN NO VENTILADO

MURO AGUA

DE

MURO TROMBE

ARQUITECTURA:

SOLAR ACTIVA

La Arquitectura solar activa.

Hace referencia al aprovechamiento de la energía solar mediante sistemas mecánicos y/o eléctricos: colectores solares (para calentar agua o para calefacción) y paneles fotovoltaicos (para obtención de energía eléctrica).

La tecnología solar activa es un término referido a aquellas tecnologías utilizadas para transformar la energía solar en calor utilizable, para producir corrientes de aire para ventilación o refrigeración o para almacenar el calor para uso futuro, todo ello por medio de equipamientos mecánicos o eléctricos tales como bombas y ventiladores.

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO

GANACIA DIRECTA

PANEL SOLAR

BARRA DE SILICIO POLICRISTALINO

Bibliografía: Wikipedia Material didáctico . De la materia.

http://www.tutiempo.net/silvia_larocca/ Temas/Met17.htm

FIN