Parte 28 · Clase 277 de 830

ARQ-277 · Patios, galerías y espacios intermedios

Parte 28 · Clase desarrollada · Incorporada en v0.17.0.

Prerrequisitos conceptuales: ARQ-276, ARQ-274, ARQ-093. Sin calendario. Casos, series y parámetros ficticios, salvo antecedentes atribuidos. No son mediciones de un edificio ni pronósticos. Revisión externa especializada pendiente.

Pregunta central

¿Qué puede aportar un patio, una galería o un espacio intermedio al funcionamiento climático del proyecto, y qué se pierde cuando se le asigna una temperatura favorable sin cerrar sus intercambios?

Resultado y continuidad

ARQ-276 distinguió bordes a temperaturas diferentes. BUF-GAL-01 estudia ahora una galería no acondicionada entre recinto y exterior. Es un caso nuevo: no añade superficie ni cambia datos de ENE-BASE-01. Calcularás su temperatura estacionaria, compararás estados de radiación y apertura y revisarás las implicaciones espaciales. Después distinguirás esa galería cerrada de un patio abierto.

1. Un espacio intermedio tiene actividades y fronteras

Una galería puede servir para circulación, estancia, acceso o transición. Esas funciones requieren dimensiones, información y condiciones de uso propias. No es únicamente una cámara térmica gratuita que se agrega al edificio sin superficie, mantenimiento o consecuencias de accesibilidad.

Distingue los límites del espacio: con qué recintos intercambia, qué caras están al exterior y qué aberturas cambian de estado. Una puerta interior abierta puede convertir dos ámbitos en otro sistema; una exterior abierta altera la conexión con el ambiente. La palabra «buffer» no determina su temperatura.

Un patio abierto tampoco es una galería cerrada. Tiene relaciones con cielo, sol, viento, vegetación y superficies, además de su geometría. Puede investigarse como microambiente, pero no puede recibir automáticamente la temperatura calculada para una caja cerrada con ganancias uniformes.

2. Modelo estacionario de dos conexiones

Representamos interior a Ti, exterior a Te y galería a Tb. El coeficiente entre interior y galería es Hi; entre galería y exterior, He. Una ganancia G llega al nodo intermedio. Suponemos que no hay almacenamiento durante el estado analizado.

El balance de la galería es Hi(Ti−Tb)+G=He(Tb−Te). Despejando resulta Tb=(HiTi+HeTe+G)/(Hi+He). La ecuación proviene de conservar energía, no de promediar arbitrariamente las temperaturas.

Los balances de zona incorporan intercambios entre ámbitos y almacenamiento cuando corresponde [CLI-ZONE]. Aquí omitimos este último para aislar la relación de resistencias. No hemos incluido radiación detallada, estratificación, humedad o cambios de densidad. El coeficiente exterior puede agrupar mecanismos solo si se explica qué representa en el ejercicio.

3. Caso trabajado con ganancia solar adoptada

BUF-GAL-01 tiene Hi=80 W/K, He=40 W/K, interior a 20 °C, exterior a 10 y ganancia de 300 W. La temperatura estacionaria intermedia es (80×20+40×10+300)/120=19,166667 °C.

Desde el recinto llegan 80×(20−19,166667)=66,666667 W. Hacia el exterior salen 40×(19,166667−10)=366,666667 W. La diferencia es exactamente la ganancia de 300 W. La galería no ha producido energía: recibió parte desde el recinto y parte desde la fuente declarada.

No identificamos esos 300 W con una superficie específica de vidrio ni con una medición. Son una entrada auxiliar. Para calcularlos desde radiación habría que definir área, obstrucciones, propiedades y distribución, trabajo que se desarrollará más adelante. Asignar una ganancia favorable no demuestra que la arquitectura la consiga.

Figura 277. La temperatura de la galería depende de sus dos conexiones y de la ganancia. Los flujos se comprueban por separado.

4. El mismo espacio sin radiación

BUF-GAL-02 conserva todos los parámetros excepto G=0. La temperatura baja a 16,666667 °C y el recinto entrega 266,666667 W, que salen íntegramente al exterior. No se mantiene la temperatura favorable del estado soleado durante toda la noche.

Sin ganancia, la conexión equivalente entre interior y exterior es H_eq=HiHe/(Hi+He)=26,666667 W/K. Multiplicada por los diez kelvin da el mismo flujo. Esta equivalencia es válida para el modelo estacionario y aquella frontera, no para cualquier estado transitorio o de puertas abiertas.

La ganancia solar redujo el flujo desde el recinto en doscientos vatios, no en trescientos. El resto modificó la salida al exterior. La fracción depende de las conexiones: no toda la energía recibida por una galería se convierte en reducción de calefacción del espacio interior.

5. Abrir una conexión modifica también el reparto

BUF-GAL-03 parte del estado con 300 W y aumenta He de cuarenta a ochenta W/K, conservando Hi. La nueva temperatura es 16,875 °C. El recinto entrega 250 W y el exterior recibe 550. El balance sigue cerrando con la misma ganancia de trescientos.

El ejemplo podría representar una mayor conexión efectiva con el exterior dentro de una hipótesis, pero no equivale a diseñar una abertura real. Para traducir geometría a intercambio habría que calcular flujos y estados, como en ARQ-274. No se llama automáticamente «mejor ventilación» a un aumento de He sin estudiar la tarea y el ambiente.

Si la galería fuera demasiado caliente para un uso determinado, una mayor conexión podría interesar bajo ciertas condiciones. Durante un período frío, podría aumentar la necesidad del recinto. La decisión depende del estado y del objetivo, no del signo positivo de una palabra como «ventilar».

6. Cuando la galería entrega calor al recinto

La frontera Tb=Ti se alcanza cuando G=He(Ti−Te). En la base esa ganancia es 400 W. Con una entrada mayor, la temperatura del nodo intermedio superaría la interior y el flujo por Hi cambiaría de sentido.

Ese cambio no demuestra que sea conveniente ni seguro para ocupar. Podría aumentar una necesidad de refrigeración, alterar temperatura radiante o concentrar ganancias en ciertos lugares. El modelo identifica una condición de inversión del flujo; no evalúa confort, deslumbramiento o disponibilidad de aire exterior.

También muestra por qué una galería no se trata como resistencia pasiva invariable con un coeficiente único durante todo el año. Sus ganancias y estados de apertura modifican la respuesta. La representación debe conservar controles y condiciones de uso, especialmente al comparar alternativas.

7. Patio abierto: otra geometría y otros mecanismos

Para un patio rectangular, planta y sección permiten estudiar proporción, acceso de sol y relaciones entre fachadas. Pero una relación altura/anchura no determina por sí sola temperatura, caudal o calidad ambiental. Orientación, acabado, humedad, viento y uso siguen siendo variables.

Una galería adyacente puede sombrear una zona y cambiar su conexión con cielo. Esa sombra directa debe distinguirse de radiación difusa y de intercambio térmico entre superficies. Los modelos de cielo tratan esas contribuciones de manera separada [ENE-SKY]. No se convierte una fracción de cielo visible en una reducción idéntica de temperatura.

La vegetación añade funciones y compromisos de agua, suelo y mantenimiento ya discutidos en la parte de paisaje. Aquí no se asigna una tasa de enfriamiento a una cantidad de árboles sin datos. El proyecto debe identificar qué se pretende estudiar y qué evidencia podría sostenerlo.

8. Espacio útil, acceso y operación

Dibujar un espacio intermedio modifica recorridos y superficie disponible. Si se incorpora una nueva puerta, cambia información, apertura, maniobra y potencial interacción con otras actividades. Un beneficio térmico no compensa automáticamente una cadena de accesibilidad interrumpida.

Describe estado de invierno, estado cálido y mantenimiento sin convertirlos en un calendario de clases. ¿Quién acciona aberturas? ¿Cómo se sabe qué posición es adecuada? ¿Qué ocurre si el mecanismo no está disponible? Las respuestas forman parte de la propuesta, no de un manual agregado después de cerrar el plano.

El acabado y las conexiones deben soportar las condiciones que realmente encontrarán. Una zona intermedia no pertenece automáticamente a la misma categoría de exposición que el interior acondicionado. Humedad, condensación y capacidad de secado requieren análisis propios; este balance sensible no los resuelve.

9. Del estado estacionario al transitorio

Si se incorpora capacidad Cb, el balance pasa a Cb dTb/dt=Hi(Ti−Tb)+G−He(Tb−Te). El equilibrio calculado permanece como destino bajo condiciones constantes, pero ya no se alcanza instantáneamente. La constante de tiempo del nodo sería Cb/(Hi+He) si los demás parámetros permanecen fijos.

Esa ampliación permite estudiar un cambio de apertura o el fin de una ganancia, pero exige una condición inicial. No tomes directamente los valores estacionarios de cada hora como si el espacio no almacenara energía. El nivel de simplificación debe corresponder a la pregunta y quedar explicado en la memoria.

Entrega dos balances completos y un esquema de uso. Una conclusión adecuada identifica qué temperatura calculó el modelo y qué cuestiones permanecen abiertas. La forma de patio o galería puede conservarse como hipótesis mientras se investigan esas condiciones, sin anunciar un desempeño no demostrado.

Práctica independiente

Un espacio intermedio tiene Hi=60 W/K, He=30 W/K, interior a 22 °C, exterior a 8 y ganancia de 180 W. Calcula temperatura y ambos flujos. Repite sin ganancia y determina qué entrada haría que el espacio alcanzara la temperatura interior.

Explica por qué no puedes asignar esas temperaturas a un patio abierto del mismo tamaño. Propón una comprobación geométrica y otra operativa antes de integrar el espacio a un recorrido público, sin inventar exigencias normativas.

Autoevaluación y enlace

Reconstruye temperatura y flujos sin atribuir toda la ganancia al recinto. Distingue patio y galería y conserva los estados de apertura. ARQ-278 ampliará las variables: la temperatura seca por sí sola no describe lo que intercambia el aire húmedo.

Decisión pedagógica y posición curricular

Por qué existe

Esta clase existe para resolver una necesidad concreta del recorrido: ¿Qué puede aportar un patio, una galería o un espacio intermedio al funcionamiento climático del proyecto, y qué se pierde cuando se le asigna una temperatura favorable sin cerrar sus intercambios?

Por qué está exactamente aquí

Ocupa el lugar 7 de la Parte 28. Se estudia después de ARQ-276 · Aislamiento y compacidad porque usa esa base para responder «¿Qué puede aportar un patio, una galería o un espacio intermedio al funcionamiento climático del proyecto, y qué se pierde cuando se le asigna una temperatura favorable sin cerrar sus intercambios?». Se ubica antes de ARQ-278 · Climas cálidos, fríos, secos y húmedos porque la evidencia producida aquí debe estar disponible para ese paso.

• Prerrequisitos: ARQ-276, ARQ-274, ARQ-093
• Capacidad que introduce: ARQ-276 distinguió bordes a temperaturas diferentes. BUF-GAL-01 estudia ahora una galería no acondicionada entre recinto y exterior. Es un caso nuevo: no añade superficie ni cambia datos de ENE-BASE-01.
• Clases o experiencias que dependen de ella: ARQ-278, ARQ-282

flowchart LR
    A["Prerrequisitos · ARQ-276, ARQ-274, ARQ-093"] --> B["ARQ-277 · necesidad y fundamento"]
    S["Fuentes · CLI-ZONE EnergyPlus 24.2: Basis for the Zone and Air System Integration + ENE-SKY EnergyPlus 24.2: Sky Radiance Model…"] --> B
    B --> C["Actividad auténtica"]
    C --> D["Evidencia auditable"]
    D --> E["Continuidad · ARQ-278, ARQ-282"]

El diagrama permite comprobar una relación que el texto lineal oculta con facilidad: esta clase recibe capacidades previas, toma decisiones apoyadas por fuentes, exige una experiencia y produce evidencia que habilita trabajo posterior. No representa un procedimiento de obra.

Resultado observable, evidencia y evaluación

1. Identificar y delimitar las condiciones necesarias para responder la pregunta central de patios, galerías y espacios intermedios.
2. Producir y comprobar la evidencia declarada por la clase: ARQ-276 distinguió bordes a temperaturas diferentes. BUF-GAL-01 estudia ahora una galería no acondicionada entre recinto y exterior. Es un caso nuevo: no añade superficie ni cambia datos de ENE-BASE-01.
3. Justificar una decisión de patios, galerías y espacios intermedios mediante fuentes, supuestos, alternativas y límites explícitos.

Actividad, evidencia y criterio de aceptación

Actividad: Un espacio intermedio tiene Hi=60 W/K , He=30 W/K , interior a 22 °C, exterior a 8 y ganancia de 180 W. Calcula temperatura y ambos flujos. Repite sin ganancia y determina qué entrada haría que el espacio alcanzara la temperatura interior.

Evidencia mínima: ARQ-276 distinguió bordes a temperaturas diferentes. BUF-GAL-01 estudia ahora una galería no acondicionada entre recinto y exterior. Es un caso nuevo: no añade superficie ni cambia datos de ENE-BASE-01.

Archivo sugerido: evidence/ARQ-277/evidencia.md.

Criterio de aceptación: la entrega se acepta cuando:

• La entrega responde explícitamente a la pregunta: ¿Qué puede aportar un patio, una galería o un espacio intermedio al funcionamiento climático del proyecto, y qué se pierde cuando se le asigna una temperatura favorable sin cerrar sus intercambios?
• La actividad conserva las fronteras del caso y permite reconstruir el procedimiento: Un espacio intermedio tiene Hi=60 W/K , He=30 W/K , interior a 22 °C, exterior a 8 y ganancia de 180 W. Calcula temperatura y ambos flujos. Repite sin ganancia y determina qué entrada haría que el espacio alcanzara la temperatura interior.
• Cada afirmación externa puede seguirse hasta una fuente, su alcance consultado y su límite.
• La evidencia deja disponible una entrada comprobable para ARQ-278.
• Reconstruye temperatura y flujos sin atribuir toda la ganancia al recinto. Distingue patio y galería y conserva los estados de apertura.

La rúbrica común complementa estos criterios; no los reemplaza. Una entrega puede superar un promedio y continuar pendiente si oculta una condición crítica.

Trazabilidad de las decisiones

La tabla permite auditar las relaciones; la explicación, el caso y la práctica de la clase siguen siendo la documentación principal.

Autoevaluación, recuperación y continuidad

Errores diagnósticos

Antes de avanzar, comprueba si puedes reconstruir cada resultado sin mirar la solución, señalar qué evidencia lo sostiene y nombrar una condición que obligaría a revisar tu decisión. Conserva la primera versión, la objeción recibida y la revisión.

Conexión siguiente: La continuidad inmediata es ARQ-278 · Climas cálidos, fríos, secos y húmedos; conserva el método y vuelve a verificar datos y límites.

Fuentes y alcance de uso

Los modelos, datos, figuras, prácticas y soluciones son elaboraciones originales. Consulta de fuentes nuevas: 22 de septiembre de 2026. Las referencias heredadas conservan su alcance. No se afirma aplicación íntegra de normas ni ejecución de simuladores externos.

[CLI-ZONE] EnergyPlus 24.2: Basis for the Zone and Air System Integration

EnergyPlus / U.S. Department of Energy. https://bigladdersoftware.com/epx/docs/24-2/engineering-reference/basis-for-the-zone-and-air-system-integration.html

Consulta: Balance sensible, almacenamiento y solución analítica por intervalos. Apoyo: Distinguir flujos, almacenamiento y evolución de temperatura. Límite: Los modelos de uno y dos nodos del curso no implementan el motor EnergyPlus ni validan un edificio.

[ENE-SKY] EnergyPlus 24.2: Sky Radiance Model

EnergyPlus / U.S. Department of Energy. https://bigladdersoftware.com/epx/docs/24-2/engineering-reference/sky-radiance-model.html

Consulta: Radiación difusa sobre superficies y tratamiento distinto de obstrucciones. Apoyo: Evitar aplicar una fracción de sombra de haz directo a toda la radiación. Límite: No se implementó el modelo Perez ni se reprodujeron sus tablas de coeficientes.

[CLI-AIRNET] EnergyPlus 24.2: AirflowNetwork Model

EnergyPlus / U.S. Department of Energy. https://bigladdersoftware.com/epx/docs/24-2/engineering-reference/airflownetwork-model.html

Consulta: Red de presiones, conservación de masa, viento y flotabilidad. Apoyo: Relacionar aberturas, presiones y continuidad del flujo. Límite: El modelo de dos aberturas es independiente; no es CFD ni selección de aberturas para una obra.