Trayectoria Solar Y Gráfica Solar.

1. Trayectoria Solar Y Gráfica Solar.

Desde la antigüedad el ser humano observo y distinguió los fenómenos causados por los dos principales movimientos de la tierra; el primero el día y la noche, el segundo los cambios estacionales. Gracias a esto el ser humano desarrollo el conocimiento sobre la trayectoria solar que le permitió  modificar su entorno para favorecerse de las condiciones del ambiente.[pic 1]

Para lograr este conocimiento se crearon métodos de análisis que ayudaron a comprobar, ampliar las aplicaciones y desarrollar tecnologías. Existen tres métodos para analizar el comportamiento solar:

Métodos gráficos.  Aunque no proporcionan información precisa, si se presentan en forma clara, por esto son los más prácticos para los arquitectos.  Modelos: Grafica solar de proyección ortogonal, Grafica solar de proyección estereográfica, Grafica solar de proyección equidistante, Proyección sobre ejes cartesianos.

La gráfica solar es uno de los elementos más importantes dentro del proceso de diseño arquitectónico ya que a través del conocimiento de la trayectoria de los rayos solares, tanto en su componente térmica como lumínica, lograremos dar la óptima orientación a los edificios, la mejor ubicación de los espacios interiores de acuerdo a su uso, y podremos diseñar adecuadamente las aberturas y los dispositivos de control solar, logrando efectos traducibles en términos de confort humano. (Ver apéndice A)

Métodos matemáticos. Son los más precisos y confiables, proporcionan información exacta. Modelos: De trayectoria y posición, De energía.

Métodos físicos de simulación. Sirven para darnos una visión más correcta del comportamiento del Sol y comprobar resultados cualitativos. Modelos: Proyección gnomónica, Heliodones, Helioscopios, Termo Heliodon.

1. Luz Directa VS. Luz Difusa

Para poder comprender la luz que emite nuestro sol y sus interacciones, se debe entender primero ¿qué es la luz?. Según los físicos,  la luz es radiación electromagnética producida por los fotones, que tiene la particularidad de comportarse como onda-partícula, sus diferentes longitudes de onda se traducirán en los diferentes colores del espectro visible, por encima del espectro visible tenemos rayos muy energéticos conocidos como rayos ultravioletas, por debajo unos menos energéticos llamados rayos infrarrojos los cuales son percibidos en forma de calor por el cuerpo humano.

Cuando un haz de luz proveniente del sol choca directamente contra una superficie sin ser modificado se obtiene una luz directa. Puede presentarse el caso de chocar en una superficie lisa y pulida, en que la mayor parte de dicho haz sea reflejado con la misma concentración, esto se denomina reflexión especular, la cual también nos da como resultado una luz directa y brillante.

La luz difusa, en cambio, se da cuando el  haz de luz no llega íntegro a la superficie, en el medio se ha dispersado, también se presenta cuando un haz de luz choca en una superficie rugosa con irregularidades; se sigue reflejando la luz pero por las irregularidades del material cada rayo se refleja en un ángulo diferente, dando como resultado una luz dispersa y difusa.

Algunas de las desventajas en el uso de la iluminación directa, es que de acuerdo a las propiedades ópticas de ciertos materiales se tenga un alto índice de reflexión, llegando toda la luz directamente al observador, lastimando el ojo. Por otro lado, con la incidencia directa de luz en un lugar, se puede llegar a tener una constante absorción de ondas con distintas amplitudes, provocando la elevación de la temperatura por las ondas infrarrojas. La luz directa ayuda mucho en aquellos casos en los que se requiere iluminar una zona concreta en el espacio.

Con la luz indirecta son prácticamente nulas las absorciones de ondas infrarrojas y ultravioletas.  Nos sirve para conseguir iluminaciones en las que el observador puede trabajar confortablemente y con buenos niveles de iluminación.

1. Orientación del Edificio

Como ha sido mostrado anteriormente, uno de los aspectos más importantes en la arquitectura bioclimática es la orientación que debe otorgarse a los edificios para aprovechar la radiación solar y evitar sus excesos Generalmente se busca captar la mayor cantidad de energía porque es una fuente de climatización durante el invierno,  caso contrario en verano donde se buscará sombreamiento y otras técnicas para evitar la radiación.

En la latitud donde estamos es conviene que favorezcamos la orientación de las superficies de captación hacia el sur; es por ello que normalmente se ven grandes ventanales con esta orientación en los edificios que se rigen según los criterios de la arquitectura solar pasiva.[pic 2]

Para las fachadas norte, este y oeste tenemos que reducir la existencia de ventanas ya que no nos son útiles para la captación solar en invierno, aunque pueden serlo para ventilación e iluminación, pero nos provocan una gran pérdida de calor a través de ellas.

1. Vegetación Como Estrategia de Sombreado

En el desarrollo del presente trabajo se ha expuesto lo favorable que resulta el aprovechamiento de la radiación solar por medio de la orientación de algún elemento, sin embargo habrá ocasiones donde se buscará la protección contra la radiación solar; para ello, uno de los métodos más comunes es el uso de la vegetación y su aplicación para proporcionar sombra aportando adicionalmente efectos sobre la velocidad y dirección del viento, en la temperatura y en la humedad del aire. Estas alteraciones permiten que por medios naturales se pueda mejorar la sensación de confort y amortiguar el impacto climático.

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