Universidad Nacional Del AltiplanoUniversidad Nacional Del AltiplanoFacultad de Ingeniería Civil y Facultad de Ingeniería Civil y ArquitecturaArquitectura

Escuela Profesional de Ing. CivilEscuela Profesional de Ing. Civil

DISEÑO DISEÑO ARQUITECTONICOARQUITECTONICO

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Las “ventanas inteligentes” o Las “ventanas inteligentes” o “smart glass” es el nombre que “smart glass” es el nombre que se le ha dado a los vidrios que se le ha dado a los vidrios que permiten modular la transmisión permiten modular la transmisión de luz solar aplicando energía de luz solar aplicando energía eléctrica. eléctrica.

• • Privacidad y SeguridadPrivacidad y Seguridad• • Control InstantáneoControl Instantáneo

• • AutomatizadoAutomatizado• • ProyecciónProyección

VENTANAS INTELIGENTESVENTANAS INTELIGENTES

DEFINICIÓNDEFINICIÓN

Vidrios Decorativos• Diseño de espacios• Decoración en fachadas exteriores• Confort y versatilidad

USOUSOLa gran mayoría de este tipo de ventanas permite que con un simple interruptor, los usuarios puedan controlar la cantidad de luz y calor que pasa por ellas. Otra propiedad de las ventanas inteligentes es el manejo de la visión y de la noción de espacio; al encontrarse en un estado transparente, permite apreciar de una manera clara y nítida lo que se encuentra en el exterior mientras que al tornarse opaca brinda un ambiente de absoluta privacidad.

FUNCIONAMIENTOFUNCIONAMIENTO

El funcionamiento de estas ventanas se presenta cuando es aplicada El funcionamiento de estas ventanas se presenta cuando es aplicada una pequeña corriente eléctrica; la ventana regresa a su modo original una pequeña corriente eléctrica; la ventana regresa a su modo original cuando cesa el voltaje. La luz que deja pasar la ventana en estos cuando cesa el voltaje. La luz que deja pasar la ventana en estos cambios puede ir de un 5 a un 80 por ciento; una vez que el cambio en cambios puede ir de un 5 a un 80 por ciento; una vez que el cambio en la transparencia ha sucedido, el vidrio inteligente no requiere de la transparencia ha sucedido, el vidrio inteligente no requiere de corriente eléctrica constante para mantenerlo.corriente eléctrica constante para mantenerlo.

FUNCIONAMIENTOFUNCIONAMIENTO Las ventanas inteligentes están formadas por varias capas sumamente delgadas. El oscurecimiento ocurre cuando iones de hidrogeno o litio son transmitidos mediante una capa conductora de iones, la cual los lanza hacia el interior de una capa electrocrómica cuando le es aplicado un cierto voltaje. Los iones causan que esta capa absorba luz, oscureciendo la ventana. Estas capas delgadas se encuentran aprisionadas entre dos hojas de un material transparente que conduce el oxido. Finalmente, todas las capas anteriores son encerradas entre dos capas de vidrio.

ATRAA

CLASIFICACIONCLASIFICACIONExisten tres tecnologías de ventanas inteligentes, que si bien Existen tres tecnologías de ventanas inteligentes, que si bien

son distintas, funcionan de manera similar a través de la son distintas, funcionan de manera similar a través de la aplicación de un voltaje eléctrico aplicado a una capa especial aplicación de un voltaje eléctrico aplicado a una capa especial

ubicada entre dos capas de vidrio. Las tecnologías son:ubicada entre dos capas de vidrio. Las tecnologías son:2 2

• • Dispositivos electrocrómaticos Dispositivos electrocrómaticos • • Dispositivos de partículas suspendidas Dispositivos de partículas suspendidas

• • Cristales líquidos o dispersos en polímeros Cristales líquidos o dispersos en polímeros

VENTAJAS- la reducción en los costos de calefacción y

enfriamiento - la creación de diferentes ambientes mediante la

cantidad de luz filtrada por la ventana.

CARACTERÍSTICAS DISTINTIVAS

• El incorporar la tecnología relacionada a “ventanas inteligentes” a la construcción dará un mayor valor agregado al que ya se tiene actualmente. • La incorporación de tecnologías relacionadas a “ventanas inteligentes” a la construcción no sólo obedece a fines estéticos, sino que se busca una reducción en el uso de los sistemas de calefacción y enfriamiento, logrando un ahorro en el consumo de combustibles y en la emisión de gases a la atmósfera. • La tecnología de las “ventanas inteligentes” puede ser aplicada a diferentes industrias, no solamente a la industria de la construcción. Otras aplicaciones importantes son la industria automotriz y la aeronáutica.

TECNOLOGÍAS ASOCIADAS• Dispositivos electrocromáticos: Estos dispositivos permiten controlar la cantidad de luz y calor que pasan a través de ellos mediante la aplicación de una carga eléctrica. Las ventanas electro – cromáticas cambian de un estado translúcido a un estado opaco y actualmente son muy utilizadas en la decoración residencial. • Dispositivos de partículas suspendidas: Estos dispositivos tienen una delgada película laminada conformada por partículas suspendidas dentro de un fluido que es colocada entre dos capas de vidrio o de plástico formando un panel. Cuando no se aplica ninguna carga al panel, las partículas suspendidas adoptan diferentes orientaciones y tienden a absorber la luz tornándose éste opaco u oscuro. Cuando se aplica al panel voltaje eléctrico, las partículas suspendidas se alinean y permiten pasar la luz, tornando la ventana transparente y permitiendo una perfecta visibilidad. Para los dispositivos de partículas suspendidas es muy importante el mantener una pequeña cantidad de corriente eléctrica para que la “ventana inteligente” se encuentre transparente. • Cristales líquidos dispersos en polímeros: En estos dispositivos, los cristales líquidos están dispersos junto a un polímero líquido para después entrar a un proceso de solidificación. Durante el proceso de conversión de un polímero líquido a un polímero en estado sólido, los cristales líquidos son incompatibles con las gotas del polímero, provocando que al mezclarse “superficialmente” se originen formaciones sólidas. La mezcla entre polímero y cristales líquidos se coloca entre dos capas de vidrio o de plástico, que incluyen una capa de material transparente o conductor. Al igual que las dos tecnologías anteriores, cuando al panel se le aplica una carga eléctrica se modifica la difusión de la luz, pasando de un estado translúcido a un estado de transparencia dependiendo de la cantidad de corriente que es aplicada

APLICACIONESEN OFICINAS

proporciona la utilización del espacio en su negocio de una manera eficaz ya que le permite dar privacidad a las mamparas de oficina en cualquier momento. Al mismo tiempo, permite su utilización como pantalla de retro proyección para llevar a cabo presentaciones. La creación de pequeños habitáculos de privacidad para llevar a cabo sus reuniones y presentaciones sin las distracciones o intromisiones de compañeros de trabajo es ahora posible.

APLICACIONESSANITARIAS

permite al personal del hospital, con una simplemirada, controlar a los pacientes de una manera eficaz y rápidacuando los paneles están en modo ON. Además de permitir uncontrol eficaz sobre los pacientes, está probado que los vidriosayudan en el proceso de recuperación de los pacientes despuésde operaciones y cuidados intensivos. ¿Cómo? Permiten a lospacientes ver las actividades que ocurren fuera de su habitación,estimulan su voluntad de mejorar más rápidamente

APLICACIONESRETRO PROYECCIÓN

también se puede convertir en una pantalla deretro proyección con una calidad de imagen superior graciasa las propiedades de cristal líquido que otorgan característicasde alto contraste. Simplemente coloque el proyector en el ladoopuesto donde se ve la imagen para darse cuenta de la granventaja de este valor añadido

El vidrio inteligente que, sin necesidad de cortinas ni persianas, El vidrio inteligente que, sin necesidad de cortinas ni persianas, es capaz de regular la cantidad de luz y calor que entra en una es capaz de regular la cantidad de luz y calor que entra en una

estancia.estancia.Vidrio que puede modular la luz solar y los infrarrojos en Vidrio que puede modular la luz solar y los infrarrojos en

respuesta a un determinado voltaje. respuesta a un determinado voltaje.

VIDRIOS INTELIGENTESVIDRIOS INTELIGENTES

Vidrios InteligentesEste tipo de vidrio permite reducir el gasto energético que se destina a mantener la temperatura de viviendas y oficinas en un 40% del total de la factura. Además de su aplicación en edificios inteligentes, también podría ser de utilidad en invernaderos y automóviles.

Vidrios Inteligentes- El vidrio “es capaz de bloquear radiación infrarroja - calor independientemente de la radiación visible – luz solar.- - Permite una mayor versatilidad en su aplicación puesto que podría utilizarse tanto en climas cálidos como fríos

ESTADOS- LLuminoso: permanece completamente transparente a la

luz solar y al calor.- Fresco : bloqueando el calor, pero dejando pasar la luz

visible.- Oscuro: impidiendo el paso tanto del calor como de la

luz.

Mecanismo de funcionamiento

El vidrio está compuesto de nanocristales, óxido de indio dopado con estaño y matriz vítrea, ambos transparentes. Al aplicar sobre estos materiales un pequeño voltaje, en un rango de 2.5 voltios, los nanocristales absorven radiación solar infrarroja y la matriz vítrea atrae la radiación solar visible. Variando el potencial eléctrico, se puede escoger qué componente activar

Grupo de los “vidrios inteligentes”

- Vidrio electrocrómico: pierde transparencia cuando se le aplica una corriente electrica.

- Vidrio Fotocrómico: que pierde transparencia al incidir sobre él luz intensa.

- Vidrio TVidrio Termocrómico: pierde transparencia al incidir con aumentos y disminuciones de la temperatura.

- Partículas Suspendidas (SPD)- Cristal Líquido (LCD)

VIDRIOS PASIVOS

Un vidrio pasivo, es controlado por las condiciones externas al cual es expuesto el edificio.

- Fotocrómicos: El material fotocrómico cambia su transparencia en respuesta a la intensidad lumínica, oscureciendo en función de la radiación. Estos cristalespermiten la transmisión suficiente de luz, según las necesidades requeridas, recortando los excesos de luz que crea excesiva luminosidad y sobrecargas del sistema de refrigeración.

VIDRIOS PASIVOS

- Termocrómicos: Un vidrio termocrómico, cambia su transparencia en respuesta a la temperatura, que varía desde un estado claro, cuando ésta disminuye, a un color difuso y blanco, que refleja la luz, cuando sube la temperatura. La temperatura delvidrio, la cual va en función del ambiente exterior e interior, regularía la cantidad de radiación solar que incide.

VIDRIOS ACTIVOS

Un vidrio activo, cambia su transparencia, por la aplicación de una pequeña corriente eléctrica, controlado por los propios

ocupantes del edificio.- Gasocrómicos: Un vidrio gasocrómico, está compuesto de gas hidrógeno, solo o mezclado con otros inertes, que en cooperación con una capa elecrocatalítica hacen cambiar el color debido del vidrio, debido al hidrógeno introducido.

VIDRIOS ACTIVOS

- Vidrios de cristal líquido disperso (LCD): Consiste en una fina película de cristal líquido que es colocado entre dos conductores eléctricos transparentes sobre delgadas películas de plástico y todo ello es laminado entre dos capas de vidrio.Cuando está apagado, el cristal líquido está desordenado y desalineados, reflejando la luz, y consiguiendo un estado translúcido. Algunas aplicaciones realizadas acerca de estos vidrios sobre los rayos ultravioleta, permiten su aplicación en exteriores, pero comúnmente es usado en interiores.

VIDRIOS ACTIVOS- Vidrio de partículas en suspensión (SPD): Este vidrio, controlado eléctricamente, utiliza una delgada capa de líquido, en el cual numerosas partículas microscópicas están suspendidas. En un estado apagado, las partículas están desordenadas ybloquea parcialmente la transmisión solar y la vista.

VIDRIOS ACTIVOS

- Vidrios electrocrómicos: Una capa electrocrómica es un conjunto de capas “encendibles” de delgadas películas, que aplicados al cristal o al plástico, siempre en la superficie del vidrio externo, pueden cambiar su apariencia desde un claro (amarillo claro) a un azul oscuro (azul de Prusia), cuando se le aplica un pequeño voltaje, permitiendo la visión a través de él.

TABLA COMPARATIVA

DIFERENCIA ENTRE VENTANAS Y VIDRIOS INTELIGENTES

Las llamadas “ventanas inteligentes” que existen en el mercado son capaces de hacerse opacas o transparentes, pero no permiten controlar la radiación solar y el calor de manera

selectiva, lo que si lo hacen los “vidrios inteligentes”.

GRACIAS

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