Diseño bioclimático para el confort térmico, en viviendas en Malinalco, Estado de México. Casos de estudio; segunda residencia y vivienda local en Malinalco
Resumen
En este trabajo se analizaron dos casos de estudios; Caso 1 y Caso 2, ambas ubicadas en Malinalco, Estado de México, para mantener la temperatura interior de los espacios arquitectónicos dentro del rango de la zona de confort térmico a los usuarios (Auliciems y Szokolay). Se efectuó un diagnóstico mediante mediciones de la temperatura interior realizadas con un datalogger. Se analizó el comportamiento térmico mediante la elaboración de un modelo informático tridimensional de la envolvente arquitectónica de acuerdo a sus condiciones actuales, así como las diferentes alternativas de estrategias bioclimáticas, como las ganancias indirectas, directas e internas, que se basan en la correcta selección de los materiales y sus propiedades térmicas. Se analizó el modelo informático tridimensional a través de dos herramientas, Design Builder 6.0 y Revit con su complemento insight 360, con el objetivo de determinar si esta última es igual de eficaz que el Design Builder 6.0. El Programa de Desarrollo Urbano (PPDU) para Malinalco propone una serie de recomendaciones bioclimáticas para la envolvente arquitectónica y la composición de sus materiales para mantener una temperatura confort para los usuarios, con el análisis del modelo tridimensional se comprobó si estas son eficientes para los casos de estudio propuestos. Los resultados de la investigación experimental revelaron que en la envolvente arquitectónica para las superficies opacas cuando se utiliza una mezcla de materiales de mampostería y aislantes de acuerdo con su orientación, mientras que para las superficies transparentes cuando se utiliza un material con un valor U bajo, se produce una mejora significativa. La evaluación de un sistema mixto en términos de materiales (mampostería y aislantes) reveló que hay una mejoría mayor del 87 % para los días en zona de confort térmico. Se determinó que la herramienta Insight 360 no es eficaz debido a que no tiene en cuenta la temperatura operativa de la misma manera que el Design Builder y se fundamenta principalmente en el estándar ASHRAE 90.1. Además, el PPDU no cumple con el objetivo de mantener la temperatura interior en zona de confort térmico. In this work, two case studies were analyzed; Case 1 and Case 2, both located in Malinalco, State of Mexico, to maintain the interior temperature of the architectural spaces within the range of the thermal comfort zone for users (Auliciems and Szokolay). A diagnosis was made by measuring the interior temperature with a datalogger. The thermal behavior was analyzed through the elaboration of a three-dimensional computer model of the architectural envelope according to its current conditions, as well as the different alternatives of bioclimatic strategies, such as indirect, direct and internal gains, which are based on the correct selection of materials and their thermal properties. The three-dimensional computer model was analyzed through two tools, Design Builder 6.0 and Revit with its insight 360 add-on, with the objective of determining whether the latter is as effective as Design Builder 6.0. The Urban Development Program (PPDU) for Malinalco proposes a series of bioclimatic recommendations for the architectural envelope and the composition of its materials to maintain a comfortable temperature for the users, with the analysis of the three-dimensional model it was verified if these are efficient for the proposed case studies. The results of the experimental investigation revealed that in the architectural envelope for opaque surfaces when using a mixture of masonry and insulating materials according to their orientation, while for transparent surfaces when using a material with a low U-value, there is a significant improvement. The evaluation of a mixed system in terms of materials (masonry and insulation) revealed that there is a greater than 87% improvement for days in the thermal comfort zone. The Insight 360 tool was found to be ineffective because it does not account for operating temperature in the same manner as the Design Builder and relies primarily on the ASHRAE 90.1 standard. In addition, the PPDU does not meet the objective of maintaining the indoor temperature in the thermal comfort zone.