Diseño Bioclimático
Permanent URI for this communityhttps://hdl.handle.net/11191/2170
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- Análisis económico de sistemas pasivos de climatización para vivienda de interés social en clima cálido seco, con base en consumos eléctricos(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2011-06) García Sotelo, Alma FlorenciaLa intensión principal de esta tesis es demostrar que, en las viviendas de interés social ubicadas en sitios con climas cálidos extremosos, se puede mejorar las condiciones interiores de confort térmico y reducir el consumo de energía eléctrica por el uso de equipos de climatización artificial, si se aplican principios de arquitectura bioclimática. En este sentido, se seleccionó a la Ciudad de Hermosillo, Sonora, como marco referente de este tipo de clima. A partir de la evaluación a una vivienda de interés social tipo, ubicada en esta localidad, se realiza una propuesta que combina varias estrategias aplicadas a la construcción existente para mejorar su comportamiento térmico y de consumo eléctrico por uso de aire acondicionado (A/A). Finalmente se evaluó la vivienda que integra las estrategias propuestas, considerando el consumo por operación y el monto total invertido para las mejoras, teniendo como resultado el tiempo en el que dicha inversión puede ser recuperada; todo esto sustentado por los beneficios que se obtendrán al implementar las propuestas.
- Caracterización del comportamiento térmico de un sistema constructivo de tierra cruda aplicado en prototipos: caso de estudio, localidad, Aquixtla, Puebla(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2017-05) Morales Galaviz, GabrielEl siguiente trabajo es el resumen de la investigación referente a un experimento que se realizó como caracterización de dos sistemas constructivos distintos aplicados en muros, con la finalidad de determinar las características térmicas de ambos y así obtener resultados que nos ayuden a determinar cuál de los dos sistemas es el óptimo en la arquitectura de interés social en el estado de Puebla. En el capítulo uno, se describen los lineamientos y alcances que guiarán esta investigación, así como un planteamiento general del experimento y la metodología que se seguirá para llegar a los objetivos propuestos. En el capítulo dos, se muestran los antecedentes sobre construcción con tierra México, la situación de la arquitectura vernácula en el Estado de Puebla y el estado del arte referente a la construcción con tierra. En el capítulo tres, se presenta un análisis bioclimático de la región, en donde se muestran con gráficas los diferentes fenómenos meteorológicos que determinan el clima de la región y al final del capítulo se concluyen las estrategias bioclimáticas que ayudarán a mejorar las condiciones de confort en las edificaciones de la región. En el capítulo cuatro, se describen los dos sistemas constructivos que se analizarán en los prototipos, también se muestran los referentes en el mundo y los referentes constructivos en México. En el capítulo cinco, se da una explicación sobre los distintos conceptos de nuestro marco de referencia, se tratan algunos conceptos básicos de termodinámica así como algunas propiedades termo físicas de los materiales utilizados en la investigación. En el capítulo seis, se describen las propiedades termo físicas estudiadas en la investigación en la cuales se pondrá más atención al analizar los resultados obtenidos con el monitoreo de los prototipos. En el capítulo siete, se describe el desarrollo experimental desde la construcción de los prototipos, la colocación de los instrumentos de medición, así como las condiciones de ambos prototipos, la discusión de los datos obtenidos, un análisis de costos de la construcción de ambos y hasta un acercamiento de lo que sería un análisis de huella de carbón para ambos casos. En el capítulo ocho, se realiza un análisis térmico de los prototipos en Design Builder, comparando los sistemas constructivos en distintas regiones del país para determinar el comportamiento térmico de ambos sistemas en climas distintos al del caso de estudio.
- Caracterización térmica de viviendas de interés social en la ciudad de San Luis Potosí: evaluación del comportamiento térmico en viviendas de interés social(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2014-11) Marquez Hernandez, Yaheshua MelquisedekEsta tesis presenta, mediante el análisis de casos de estudio, deficiencias existentes en el comportamiento térmico de distintos espacios de viviendas de interés social en la ciudad de San Luis Potosí. Para este fin, se llevó a cabo el análisis y evaluación del comportamiento térmico de prototipos de vivienda de interés social, se determinó el índice de confort térmico presente en los espacios de estudio y se establecieron recomendaciones de diseño para mejorar las condiciones de temperatura presentes en estas viviendas. La investigación comienza con un estudio sobre las condiciones, necesidades y oferta actual de vivienda de interés social en la ciudad de San Luis Potosí. Posteriormente se desarrolla un análisis climático para establecer las condiciones físicas de la ciudad en la que se encuentran las viviendas pertinentes a este documento. A continuación, se elabora un análisis bioclimático de la localidad, mediante el cual se establecen parámetros de evaluación del comportamiento térmico de las edificaciones analizadas. La sección siguiente del documento consiste en el análisis del comportamiento térmico de las viviendas. Para desarrollar dicho análisis, se registra de forma horaria la temperatura presente en los espacios seleccionados durante 30 días aproximadamente, en los periodos extremos de frío y calor en la ciudad de San Luis Potosí. Finalmente, se establecen conclusiones y recomendaciones pertinentes para el mejoramiento de edificaciones existentes, así como para la creación de nuevos edificios de este tipo. Esta investigación ofrece información tangible sobre el tema de confort térmico en viviendas de interés social en la ciudad de San Luis Potosí y establece un punto de partida para mejorar las condiciones de temperatura en dichas viviendas, convirtiéndose así en una herramienta auxiliar para la toma de decisiones sobre el diseño de este tipo de espacios.
- Confort térmico en vivienda de producción en serie de la Zona Metropolitana del Valle de México(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2016-06) Figueroa Villamar, CarlaEl confort térmico interior es una característica esencial que se debe considerar en la planeación y diseño de los espacios habitables. El objetivo de éste trabajo, es determinar los requerimientos de confort térmico en las viviendas de la Zona Metropolitana del Valle de México, así como las variables meteorológicas que afectan en la sensación térmica de los habitantes. De acuerdo al enfoque de adaptación, se desarrolló un estudio correlacional de los datos medidos en sitio: temperatura de bulbo seco, temperatura de bulbo húmedo, temperatura de globo negro, humedad relativa y velocidad de viento, contra la percepción térmica de los habitantes. El análisis de datos se realizó con el método de Medias por Intervalo de Sensación Térmica y se realizó un análisis de magnitud por variable meteorológica. Se calcularon valores neutrales para cada variable medida, y se determinó que la que presenta mayor influencia en la percepción, es distinta en los periodos climáticos estudiados. Por lo que se concluyó que el confort térmico de los habitantes no solo depende de una variable, si no del comportamiento en conjunto y la magnitud de cada una de ellas.
- Diseño y evaluación de soluciones constructivas en la envolvente para mejorar el confort térmico al interior de la vivienda social en la zona norte del Valle de la Ciudad de México(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2014-07) Rueda Mateos, AbrilEl diseño de soluciones constructivas para mejorar el confort térmico al interior de la vivienda social en la Zona Norte del Valle de la Ciudad de México surge como una iniciativa ante las condiciones térmicas desfavorables al interior de la vivienda social existentes hoy en día (SHF, 2005-2012). El estudio incluye una evaluación de las condiciones térmicas originales para diagnosticar el grado de confort así como el desempeño térmico de la envolvente. Dicha evaluación se logró a partir de una muestra de estudio generada con modelos de simulación numérica con variables estadísticas que incluyen los tipos de sistemas constructivos en techos y muros, tipo de usuario y orientación. El diagnóstico muestra que el 71% de los casos de estudio presentaron Temperaturas Operativas To de bajo calentamiento al interior1; el 18% presentó To de sobrecalentamiento al interior y sólo un 11% presentó To dentro del rango de confort. Por otro lado, los suelos sobre terreno, cubiertas y muros y fueron los elementos de la envolvente con mayores pérdidas de calor con un 25%, 10% y 9% del total de las pérdidas respectivamente (la cantidad de calor perdida es directamente proporcional al número de integrantes en la vivienda, y por lo tanto a las ganancias de calor al interior). A partir de esta primera evaluación se propusieron adecuaciones a la envolvente que no afectaran elementos estructurales conforme a las condiciones de cada caso las cuales son: aislamiento térmico de suelos, muros y techos, integración de muro trombe y dispositivos de control solar. La evaluación de los casos de estudio con la integración de las soluciones constructivas muestra que el 90%2 de los casos de estudio se encuentran dentro del rango de confort mientras que en un 10%, la incorporación de medidas pasivas en la envolvente no es suficiente para lograr una To anual dentro del rango de confort. Dentro de las conclusiones se incluyen las adecuaciones más pertinentes por tipo de vivienda así como recomendaciones para nuevas construcciones en base a los resultados obtenidos.
- Diseño, análisis y evaluación de las características termofísicas de paneles aislantes para muros, realizados con botellas reutilizadas de PET, espuma de poliuretano y acabado aparente en una de sus caras(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2021-02) Valerdi, HéctorEl siguiente trabajo de investigación surge por la necesidad e inquietud de atender diferentes edificaciones que presentan problemas de sobrecalentamiento por radiación solar directa, enfriamiento nocturno y principalmente invernal. Regularmente la envolvente de algunos espacios habitables (principalmente los de escasos recursos) no son tomados en cuenta ya que son elementos que difícilmente son considerados como parte de un diseño arquitectónico. Por lo tanto, no son atendidos por el usuario, con respecto a aislamiento térmico y mucho menos se procura un acabado final que brinde identidad a la vivienda. La regulación de la temperatura interior se lleva a cabo por medio de abrir o cerrar puertas y ventanas, muchas veces los elementos verticales son de sistemas constructivos diferentes, pueden ser de block hueco, tabique rojo, tabique gris, madera o algún tipo de lámina. En la actualidad existen algunos productos que se venden como aislantes térmicos para la construcción, principalmente espuma de poliuretano, poliestireno, fibra de vidrio, lana mineral, por mencionar algunos. Por todo lo anterior, la presente tesis tiene como objeto llevar a cabo una investigación que permita diseñar, analizar y evaluar nuevos elementos térmicos de tipo panel modular aislante para muros, conformados por la combinación de diferentes materiales, como son: El polietileno tereftalato (más conocido por sus siglas en ingles PET) en forma de botellas reutilizadas que aprovecha el aire inerte contenido como aislante de costo cero. La espuma de poliuretano de alta densidad, la cual también incorpora burbujas de aire al momento de realizar la reacción de polimerización. Fachaletas de cemento/mortero/arena con diversos acabados aparentes como tabique rojo, sillar rojo y beige, piedra laja o cantera, para soportar la intemperie, con la selección de estos estilos de fachada se evita tener que pintarlos de manera regular, reduciendo el costo de mantenimiento. La intención final de estos paneles es brindar en primer lugar el beneficio de mejorar la temperatura interior y aportar un mejor confort térmico al usuario, en segundo lugar, permite generar fachadas con mayor apropiación de estilo, de manera rápida y económica. Estos paneles, aportan un valor ecológico adicional al mitigar el impacto ambiental que genera el desperdicio del PET.
- Evaluación térmica de los muros de agua, una alternativa bioclimática para climatizar un espacio(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2020-09) Pinacho Gonzaga, María YazminEl presente trabajo se basa en el resultado de un estudio de vivienda masiva que representa el 27% del total de las edificaciones ofertadas en la Zona Metropolitana de la Ciudad de México hasta 2010. El producto del análisis de consumo de energía e identificación del sistema constructivo empleado (Red de Arquitectura Bioclimática, 2014) permitió identificar áreas de oportunidad para incrementar la eficiencia en el uso de energía con la finalidad de presentar una propuesta de calefacción pasiva en estas construcciones. La tecnología de la energía solar en México y su uso en las edificaciones en forma de almacenamiento térmico se presenta como alternativa para disminuir el consumo energético, el uso de materiales tales como hormigón, ladrillo y agua se han utilizado como masa térmica con el fin de moderar la temperatura de los espacios internos y reducir la necesidad de aire acondicionado en verano y calefacción en invierno. Buscando minimizar el consumo energético se estudió un sistema de muro de agua que consiste en una masa térmica, acristalamiento y un espacio de aire. El interés en el uso de agua se debe a las características de sus propiedades térmicas y su alta capacidad calorífica volumétrica, es un material muy conductor y por lo tanto actúa como buena masa térmica. A pesar de ser utilizada como masa térmica en diferentes situaciones, es difícil obtener información sobre las dimensiones del sistema a implementar. Por lo anterior antes de poder diseñar un espacio de manera efectiva utilizando muros de agua, es necesario obtener las dimensiones optimas, lo cual es clave. Para el clima semi frio de la Ciudad de México, se simuló el espesor óptimo de muro de agua y capa de aire a través de un software de análisis y resolución por elementos finitos. En el laboratorio se diseñó y construyó un prototipo experimental que permitió conocer y estudiar el comportamiento térmico del muro de agua y comprobar los resultados simulados, lo cual proporcionó una buena compatibilidad entre los datos experimentales y la simulación numérica.
- Optimización de las condiciones de confort termolumínico en un edificio público de oficinas de la Ciudad de México(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2003-12) González Gres, EleuterioEn este trabajo de investigación se analizó la situación actual y el mejoramiento de las condiciones de confort termolumínico de un edificio de oficinas. Como caso de estudio se tomó el edificio que alberga las oficinas generales de la Universidad Autónoma Metropolitana. De este edificio se eligió una zona específica de estudio, donde se aplicó una encuesta a los usuarios con la finalidad de conocer cual es su percepción en cuanto a confort termolumínico en sus áreas de trabajo y determinar los puntos estratégicos para monitorear cada una de las variables externas del entorno natural consideradas en este trabajo (iluminación, temperatura, humedad y radiación solar). Se aplicaron en la zona de estudio normas energéticas y aspectos del Reglamento de Construcción del Distrito Federal que tienen que ver con el tema de investigación. Con los resultados obtenidos del monitoreo de las diferentes variables aplicadas en el caso de estudio, que en este trabajo se encuentran resumidos en gráficas, se propusieron estrategias de diseño bioclimático para posteriormente ser evaluados. Las estrategias para el mejoramiento del confort lumínico están basadas, en la iluminación artificial y en el aprovechamiento de iluminación natural. En lo que corresponde a iluminación artificial, se propone una sectorización de los circuitos eléctricos para alumbrado, así como implementar equipos para iluminación artificial más eficientes. Para iluminación natural se proponen dispositivos de confort lumínico en la parte baja de las ventanas (repisas lumínicas) y la colocación de un ducto en la parte superior del falso plafón que a través de difusores permite captar mayor iluminación en los puntos más desfavorables, es decir aquellos más alejados de las ventanas. Para el confort térmico la propuesta final esta basada en la remodelación de la cancelería y en la propuesta del ducto que permite en verano extraer el aire caliente acumulado en la parte superior de la zona de estudio y en invierno poder controlar a través de rejillas la entrada del aire. Las propuestas de diseño para iluminación natural fueron evaluadas por medio de un modelo físico tridimensional, tanto en condiciones de sol difuso (cielo artificial) como en condiciones de sol directo (exterior) para las diferentes épocas del año. Las propuestas térmicas se analizaron a través de un cálculo energético. Los resultados encontrados con la implementación de las diferentes estrategias en el caso de estudio, nos muestran el mejoramiento en las condiciones de confort termolumínico, así como en el consumo energético y en el medio ambiente natural.