The potential of active solar systems on dwelling roofs

This paper presents an analysis of the geometric characteristics of roofs in recently-built, single family dwellings in housing developments in Concepcion, Chile, and their solar energy collection potential. Data was recorded for 2,139 houses built after 2006, which corresponds to 68.28% of the total number of possible dwellings. It was found that the average surface area of sloped roofs is 84.7 m2 and is divided between three and twelve wings or gables, with an average incline of 37.48°. These result in at least one primary or secondary wing with an average surface of 33.9 m2 facing north, east or west. This surface receives a total annual solar radiation of from 954 kWha/m2 to 1,732.8 kWha/m2 depending on the azimuth and the roof ́s slope. With the integration of photovoltaic panels, an average of 6,317.2 kWha per year, per house can potentially be produced. Additionally, when extreme cases were studied, including those with the largest and smallest roof surface areas, it was demonstrated that the energy produced would supply sufficient electricity with the integration of photovoltaic technology. Lastly, the potential of hybrid thermalphotovoltaic (PV/T) air technology is evaluated. El presente artículo analiza las características geométricas de las techumbres de viviendas unifamiliares pertenecientes a conjuntos inmobiliarios recientes en Concepción (Chile) y su potencial de captación solar. Para ello, se ejecuta un registro de 2.139 casas construidas posteriores al año 2006, correspondientes a 68,3% del total. Al describir las cubiertas existentes, se detecta una superficie media de techumbre inclinada de 84,7 m2 y fragmentada, entre 3 y 12 alas o faldones, con inclinación media de 37,48°, que generan al menos un ala mayor o secundaria con superficie promedio de 33,9 m2 orientada al norte, este u oeste. Esta superficie recibe una radiación anual total de entre 954 kWha/m2 a 1.732,8 kWha/m2, según azimut e inclinación, lo que con paneles fotovoltaicos integrados produce potencialmente una media de 6.317,4 kWha. Además, se estudian casos extremos acorde a máxima y mínima superficie captadora por superficie construida, demostrando que la producción energética alcanzaría a abastecer eléctricamente con la tecnología fotovoltaica (PV) integrada. Finalmente, se evalúa el potencial de la tecnología híbrida térmica-fotovoltaica con fluido calotransportador de aire (PVTa).&nbsp

Photovoltaic potential on high consumption industrial buildings in equatorial areas.

Industrial and residential buildings account for 60% of greenhouse gas emissions worldwide, and more specifically, they consume 62% of the electricity in Cuenca, Ecuador. The sun provides equatorial Andean countries with a consistent and relatively stable energy source throughout the year. Industrial plants have suitable surface areas on which to install solar photovoltaic (PV) panels. Using a volumetric survey of a high-consumption industrial plant, a roof intervention is proposed to achieve maximum usage of crystalline silicon solar panels. Aspects of indoor ventilation and natural lighting are also considered. Through a BIM (Building Information Modelling) software model and simulations using SAM@, it is expected that 22% of the current high level of electricity consumption can be supplied, which is equivalent to the residential demand of 17,328 inhabitants, or 2% of the total consumption of the city. Although state fuel subsidy policies mean the proposal is not a profitable investment, this research demonstrates that it is an alternative that could be used to eliminate such policies, especially considering the fact that they are harmful both economically and environmentally.La industria y edificaciones producen el 60% de gases de efecto invernadero en el mundo y, en concreto, consumen el 62% de la electricidad en Cuenca, Ecuador. Las zonas ecuatoriales andinas poseen en el sol una fuente energética consistente y relativamente estable durante el año. Las plantas industriales muestran superficies aptas para desplegar recolección solar fotovoltaica. Mediante un levantamiento volumétrico de una planta industrial de alto consumo, se realiza una propuesta de intervención en techumbre, para procurar una máxima ocupación de placas PV de sílice cristalino, considerando además aspectos de ventilación interior e iluminación natural. A través del modelo en BIM (Building Information Modeling) y de simulaciones en SAM@, se prevé un abastecimiento de un 22 % del alto consumo eléctrico actual, volumen equivalente a la demanda residencial de 17.328 habitantes o el 2 % del consumo total de la ciudad. A pesar de que, por políticas estatales de subsidio a combustibles, esta no constituye una inversión rentable, se demuestra aquí que es una alternativa para la eliminación de los mismos, considerando su carácter nocivo, tanto desde perspectivas económicas como ambientales

Mampostería post-tensada. Una alternativa constructiva para Ecuador

La intención de abordar este trabajo surge de una preocupación latente y concerniente a quienes de uno u otro modo estamos trabajando en el ámbito de la construcción en Cuenca, es suficiente con observar el modo constructivo con el que se está edificando cotidianamente y contraponerlo con lo dispuesto por las normativas que rigen en paises con condiciones sísmicas similares, para reconocer que no estamos dentro de los márgenes normativos correspondientes. A partir de esto, la labor fue revisar la posibilidad de construir muros de mampostería post-tensada con lo disponible tanto material, instrumental y técnico, básicamente por que la tecnología constructiva propuesta y adaptada para mamposterías es ya una respuesta en otras sociedades bajo los mismos riesgos latentes. Para obtener las respuestas a las preguntas planteadas se realizan una serie de ensayos tanto instrumentales como materiales que, bajo un método planteado, nos arrojó una serie de respuestas respecto a barreras a solventar como también potencialidades, para en el futuro utilizar el sistema constructivo propuesto de modo competitivo. Esta investigación es una puerta que plantea una alternativa conciderando un vacio detectado, esto es la partida, el desarrollo de la investigación tendrá que profundizarse en el futuro para mejorar herramientas y materiales y así en el futuro quizás post-tensar paredes en la edificación cotidiana.Magíster en ConstruccionesCuenc

Potencial solar activo en techumbres de viviendas inmobiliarias

El presente artículo analiza las características geométricas de las techumbres de viviendas unifamiliares pertenecientes a conjuntos inmobiliarios recientes en Concepción (Chile) y su potencial de captación solar. Para ello, se ejecuta un registro de 2.139 casas construidas posteriores al año 2006, correspondientes a 68,3% del total. Al describir las cubiertas existentes, se detecta una superficie media de techumbre inclinada de 84,7 m2 y fragmentada, entre 3 y 12 alas o faldones, con inclinación media de 37,48°, que generan al menos un ala mayor o secundaria con superficie promedio de 33,9 m2 orientada al norte, este u oeste. Esta superficie recibe una radiación anual total de entre 954 kWha/m2 a 1.732,8 kWha/m2, según azimut e inclinación, lo que con paneles fotovoltaicos integrados produce potencialmente una media de 6.317,4 kWha. Además, se estudian casos extremos acorde a máxima y mínima superficie captadora por superficie construida, demostrando que la producción energética alcanzaría a abastecer eléctricamente con la tecnología fotovoltaica (PV) integrada. Finalmente, se evalúa el potencial de la tecnología híbrida térmica-fotovoltaica con fluido calotransportador de aire (PVTa).

Criteria for the architectural integration of active solar energy. Technological potential and design attitudes

ResumenLa problemática energética mundial induce a la necesaria inclusión de medidas de eficiencia energética en edificaciones y ciudades. No obstante, ello no es suficiente si el objetivo es prescindir definitivamente de las energías fósiles, así como minimizar el impacto a la naturaleza como consecuencia de la obtención energética. Por ello, la inclusión de alternativas de autoabastecimiento en las propias edificaciones es fundamental. El sol es un recurso gigantesco, especialmente en zonas de latitudes medias y enfáticamente ecuatoriales. Este trabajo revisa antecedentes documentales de integración de energía solar activa desde la perspectiva de la arquitectura, recopilando antecedentes históricos, tecnologías disponibles en concordancia con las demandas, así como consideraciones tecnológicas que deberán tenerse en cuenta en las edificaciones. Se enuncian, además, los postulados recientes respecto a la integración arquitectónica como aspectos funcionales y morfológicos. A partir de este análisis se proponen niveles de integración arquitectónica. De las condiciones y posibilidades analizadas depende que, al ser considerados en el diseño, los colectores solares sean eficientes en producción y en concordancia con la arquitectura.Palabras clave: arquitectura bioclimática, colector solar, calefacción solar, célula solar, edificio solar.Criteria for the architectural integration of active solar energy. Technological potential and design attitudesAbstractThe global energy problem has prompted the necessary inclusion of energy efficiency measures in buildings and communities. However, this is not enough if the goal is to definitely eliminate fossil fuels, as well as to minimize the impact of energy exploitation on the environment. Therefore, it is fundamental to include alternatives for energy auto-sufficiency in the buildings themselves. Solar irradiation is a huge resource, especially in mid-latitude and clearly equatorial areas. This research reviews historical antecedents for active solar energy integration from the perspective of architecture, through a compilation of historical data, technologies available in accordance with the demand, and technological aspects to be considered in buildings. It also presents recent findings regarding architectural integration as a functional and morphological aspect. Based on this analysis, different levels for the architectural integration of solar panels are proposed. It depends on the analysed conditions and possibilities that solar collectors are efficient in production and are in harmony with architecture.Keywords: Bioclimatic architecture, solar collector, solar cell, solar heating, solar building.Critérios de integração de energia solar ativa em arquitetura. Potencial tecnológico e considerações projetuaisResumoA problemática energética mundial induz à necessária inclusão de medidas de eficiência energética em edificações e cidades. Contudo, isso não é suficiente se o objetivo é prescindir definitivamente das energias fósseis, bem como minimizar o impacto na natureza como consequência da obtenção energética. Por isso, a inclusão de alternativas de autoabastecimento nas próprias edificações é fundamental. A energia solar é um recurso gigantesco, especialmente em áreas de latitudes médias e enfaticamente equatoriais. Este trabalho revisa antecedentes documentais de integração de energia solar ativa sob a perspectiva da arquitetura, recopilando antecedentes históricos, tecnologias disponíveis em concordância com as demandas, assim como considerações tecnológicas relevantes para as edificações. Além disso, são enunciadas premissas recentes a respeito da integração arquitetônica como aspectos funcionais e morfológicos. A partir dessa análise, propõem-se níveis de integração arquitetônica. Das condições e das possibilidades analisadas depende que, ao serem considerados no desenho, os coletores solares sejam eficientes em produção e em consonância com a arquitetura.Palavras-chave: arquitetura bioclimática, calefação solar, célula solar, coletor solar, edifício solar. Recibido: junio 13 / 2016   Evaluado: abril 10 / 2017   Aceptado: junio 01 / 2017</p

Integración de captación activa y pasiva en viviendas unifamiliares de emprendimientos inmobiliarios

Resumen A partir de modelos inmobiliarios vigentes, se analiza la posibilidad de construir viviendas que abastezcan demandas energéticas propias y provean energía excedente (Plus-Energy House),. Para ello se revisa un catastro de tipologías y estadísticas de consumos, seleccionando un caso representativo en el que se proponen alteraciones de diseño pasivo y se ejecutan simulaciones energéticas integrando tecnologías activas en las que se determina una producción factible frente a las demandas. Se despliegan tecnologías solares en integración arquitectónica BIPV, BISTw, BIPVTa y BIPVTw individualmente o combinadas buscando maximizar la capacidad de producción para autoconsumo, comparándose temporalmente con demandas características para identificar déficits y excedentes característicos promedios de días representativos de verano, invierno y de épocas interestacionales. Por último se obtiene el balance anual, el cual refleja un abastecimiento de aproximadamente el 174 % al desplegarse solamente tecnología BIPV y 251 % al integrar tecnologías híbridas térmicas fotovoltaicas con fluido líquido y fluido aire (BIPVTw) (BIPVTa)

Integración de captación activa y pasiva en viviendas unifamiliares de emprendimientos inmobiliarios

A partir de modelos inmobiliarios vigentes, se analiza la posibilidad de construir viviendas que abastezcan demandas energéticas propias y provean energía excedente (Plus-Energy House),. Para ello se revisa un catastro de tipologías y estadísticas de consumos, seleccionando un caso representativo en el que se proponen alteraciones de diseño pasivo y se ejecutan simulaciones energéticas integrando tecnologías activas en las que se determina una producción factible frente a las demandas. Se despliegan tecnologías solares en integración arquitectónica BIPV, BISTw, BIPVTa y BIPVTw individualmente o combinadas buscando maximizar la capacidad de producción para autoconsumo, comparándose temporalmente con demandas características para identificar déficits y excedentes característicos promedios de días representativos de verano, invierno y de épocas interestacionales. Por último se obtiene el balance anual, el cual refleja un abastecimiento de aproximadamente el 174 % al desplegarse solamente tecnología BIPV y 251 % al integrar tecnologías híbridas térmicas fotovoltaicas con fluido líquido y fluido aire (BIPVTw) (BIPVTa).A partir de modelos inmobiliarios vigentes, se analiza la posibilidad de construir viviendas que abastezcan demandas energéticas propias y provean energía excedente (Plus-Energy House),. Para ello se revisa un catastro de tipologías y estadísticas de consumos, seleccionando un caso representativo en el que se proponen alteraciones de diseño pasivo y se ejecutan simulaciones energéticas integrando tecnologías activas en las que se determina una producción factible frente a las demandas. Se despliegan tecnologías solares en integración arquitectónica BIPV, BISTw, BIPVTa y BIPVTw individualmente o combinadas buscando maximizar la capacidad de producción para autoconsumo, comparándose temporalmente con demandas características para identificar déficits y excedentes característicos promedios de días representativos de verano, invierno y de épocas interestacionales. Por último se obtiene el balance anual, el cual refleja un abastecimiento de aproximadamente el 174 % al desplegarse solamente tecnología BIPV y 251 % al integrar tecnologías híbridas térmicas fotovoltaicas con fluido líquido y fluido aire (BIPVTw) (BIPVTa).  

Pasantía en el proyecto de restauración y adaptación a nuevo uso del edificio de la Corte Superior de Justicia de Cuenca:

El siguiente texto es síntesis de una investigación histórica acerca de cómo se ha tratado el problema de la restauración arquitectónica a lo largo de los años, partiendo de una visión europea, además de un enfoque de cómo los procesos latinoamericanos se insertan en esta evolución y finalmente abordando ideas contemporáneas sobre este tema.ArquitectoCuenc

Integración de captación activa y pasiva en viviendas unifamiliares de emprendimientos inmobiliarios

A partir de modelos inmobiliarios vigentes, se analiza la posibilidad de construir viviendas que abastezcan demandas energéticas propias y provean energía excedente (Plus-Energy House),. Para ello se revisa un catastro de tipologías y estadísticas de consumos, seleccionando un caso representativo en el que se proponen alteraciones de diseño pasivo y se ejecutan simulaciones energéticas integrando tecnologías activas en las que se determina una producción factible frente a las demandas. Se despliegan tecnologías solares en integración arquitectónica BIPV, BISTw, BIPVTa y BIPVTw individualmente o combinadas buscando maximizar la capacidad de producción para autoconsumo, comparándose temporalmente con demandas características para identificar déficits y excedentes característicos promedios de días representativos de verano, invierno y de épocas interestacionales. Por último se obtiene el balance anual, el cual refleja un abastecimiento de aproximadamente el 174 % al desplegarse solamente tecnología BIPV y 251 % al integrar tecnologías híbridas térmicas fotovoltaicas con fluido líquido y fluido aire (BIPVTw) (BIPVTa).A partir de modelos inmobiliarios vigentes, se analiza la posibilidad de construir viviendas que abastezcan demandas energéticas propias y provean energía excedente (Plus-Energy House),. Para ello se revisa un catastro de tipologías y estadísticas de consumos, seleccionando un caso representativo en el que se proponen alteraciones de diseño pasivo y se ejecutan simulaciones energéticas integrando tecnologías activas en las que se determina una producción factible frente a las demandas. Se despliegan tecnologías solares en integración arquitectónica BIPV, BISTw, BIPVTa y BIPVTw individualmente o combinadas buscando maximizar la capacidad de producción para autoconsumo, comparándose temporalmente con demandas características para identificar déficits y excedentes característicos promedios de días representativos de verano, invierno y de épocas interestacionales. Por último se obtiene el balance anual, el cual refleja un abastecimiento de aproximadamente el 174 % al desplegarse solamente tecnología BIPV y 251 % al integrar tecnologías híbridas térmicas fotovoltaicas con fluido líquido y fluido aire (BIPVTw) (BIPVTa).  

Potencial fotovoltaico en techumbre de edificios industriales de alta demanda energética, en zonas ecuatoriales.

La industria y edificaciones producen el 60% de gases de efecto invernadero en el mundo y, en concreto, consumen el 62% de la electricidad en Cuenca, Ecuador. Las zonas ecuatoriales andinas poseen en el sol una fuente energética consistente y relativamente estable durante el año. Las plantas industriales muestran superficies aptas para desplegar recolección solar fotovoltaica. Mediante un levantamiento volumétrico de una planta industrial de alto consumo, se realiza una propuesta de intervención en techumbre, para procurar una máxima ocupación de placas PV de sílice cristalino, considerando además aspectos de ventilación interior e iluminación natural. A través del modelo en BIM (Building Information Modeling) y de simulaciones en SAM@, se prevé un abastecimiento de un 22 % del alto consumo eléctrico actual, volumen equivalente a la demanda residencial de 17.328 habitantes o el 2 % del consumo total de la ciudad. A pesar de que, por políticas estatales de subsidio a combustibles, esta no constituye una inversión rentable, se demuestra aquí que es una alternativa para la eliminación de los mismos, considerando su carácter nocivo, tanto desde perspectivas económicas como ambientales