Diseño Bioclimático
Permanent URI for this communityhttps://hdl.handle.net/11191/2170
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- 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.
- Revisión estratégica del confort térmico en un auditorio diseñado con enfoque bioclimático(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2017-07) Villavicencio Fernández, Mariana EstefaníaEl principal objetivo de todo planteamiento bioclimático en edificaciones es otorgar condiciones de salud, confort y productividad a los ocupantes de un espacio habitable (Olgyay, 1963), motivo por el cual el presente proyecto de investigación toma como punto de partida al usuario final para determinar si las condiciones térmicas bajo las que realiza sus actividades son realmente adecuadas. El caso de estudio es el auditorio Tonatiuh del Instituto de Energías Renovables de la Universidad Nacional Autónoma de México (IER-UNAM), ubicado en Temixco, Morelos, México. El bioclima de la región es cálido sub-húmedo (Aw). Los usuarios son adultos entre 19 años y más de 65; muchos de ellos, residentes de la zona. Mediciones de estudios previos (Elías-López, et al., 2011) reportan datos específicos de temperatura y humedad del auditorio, tanto interiores como exteriores, que indican que tan favorable o desfavorable es el ambiente térmico intramuros en relación con rangos de confort preestablecidos. Sin embargo, son evaluaciones teóricas de confort adaptativo. Dichos informes indican que el auditorio está fuera de confort el 33% del tiempo. El presente proyecto de investigación plantea que la respuesta del usuario final es la que valida el planteamiento o enfoque bioclimático de un espacio habitable. El planteamiento del proyecto de investigación es la revisión del confort térmico del caso de estudio por medio de tres metodologías: estudios de campo, enfoque predictivo (cálculo de PMV, por medio de la herramienta numérica DesignBuilder DB-, interface para EnergyPlus) y enfoque adaptativo. Las tres metodologías se ejecutan de forma individual para luego, contrastar sus resultados entre sí, discutirlos y determinar si el planteamiento de diseño bioclimático del auditorio responde a las necesidades de confort térmico de los usuarios.
- Utilización del sistema de huertos urbanos en cubiertas para el mejoramiento del confort térmico de un espacio(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2018-05) Arvizu Hayama, Kenzo MauricioDiversos estudios y metodologías han demostrado que un sistema de vegetación aplicado a cubiertas, usualmente conocido como azotea verde, es capaz de brindar beneficios ambientales y económicos a los usuarios que deciden adoptar este tipo de soluciones. A la par de esto, en la actualidad ya existen modelos y mediciones relacionados a la transferencia térmica en sistemas de azoteas verdes, los cuales nos permiten cuantificar la aportación de las mismas al proyecto bioclimático, sin embargo, no se han determinado los valores termo físicos y los valores cuantitativos que un sistema de huertos urbanos aplicado como un sistema de azoteas verdes puede brindar en la Ciudad de México. Existen diversos ejemplos de ciudades que han adoptado la agricultura urbana como una medida para que sus habitantes puedan obtener alimentos frescos, cultivados de manera más orgánica, sin la necesidad, en algunos casos, de que estos deban de ser transportados a través de grandes distancias. Estos huertos han transformado espacios sin utilidad, en sistemas económicamente redituables, capaces de generar una amplia variedad de productos, servicios y empleos dentro de las comunidades que los adoptan. Tomando a consideración lo ya mencionado, el constante crecimiento y renovación que está sufriendo el parque construido del área metropolitana de la Ciudad de México y la necesidad de brindar alimentos frescos a los habitantes de la misma, es que se ha generado un nicho de oportunidad para que se adopten nuevos sistemas constructivos y se replanteen los beneficios que un área verde puede brindar. En este documento se presenta la metodología seguida para realizar un análisis comparativo entre el comportamiento térmico de un sistema de azotea verde el cual funciona a la vez como una hortaliza, con un sistema constructivo sin vegetación.
- Análisis de las condiciones ambientales interiores en un centro de día sobre el confort y el comportamiento en personas mayores con deterioro cognitivo(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2017-06) Hernández Rivera, KarenAl incrementar la esperanza de vida se ha tenido también un crecimiento poblacional en las personas mayores. Este aumento se ha presentado de forma exponencial y con ello, ha surgido una transición epidemiológica mixta provocando diversos problemas en el Sector Salud de México. Bajo este contexto, se han creado toda una serie de sinergias entorno a las estrategias nacionales para fomentar un envejecimiento saludable: los Centros de Día son considerados una pieza importante dentro de estas estrategias pues sus servicios para el cuidado de la salud a largo plazo proveen atenciones personalizadas en un programa coordinado para satisfacer las necesidades biopsicosociales de las personas mayores en un lugar seguro durante un horario diurno. En la Ciudad de México, datos estadísticos de 2015 indicaron que más de 60,000 personas mayores diagnosticadas con trastornos neurocognoscitivos requerían de los Centros de Día. No obstante, solamente seis de éstos atendió de entre 40 a 60 personas por unidad, siendo que el porcentaje de la población total atendida fue menor del 1%. Internacionalmente se ha demostrado que las edificaciones para las personas mayores deben regular las condiciones ambientales en los espacios interiores pues éstos pueden repercutir en distintas escalas en el organismo, lo cual se ve reflejado en la conducta, las emociones y en su capacidad de respuesta ante los estímulos para poder protegerse del entorno. Estas reacciones no han sido relacionadas con el confort térmico, que es muy importante en los bioclimas semifríos -como lo es el de la Ciudad de México- debido a que la mayor parte del periodo anual existe una predominancia ambiental de temperaturas frías. Esta investigación tuvo como objetivo general analizar cómo las condiciones ambientales interiores de un Centro de Día se correlacionan con el confort térmico y el comportamiento de las personas mayores con deterioro cognitivo. La metodología de este estudio inició con una evaluación post ocupacional de un Centro de Día: fueron analizados factores técnicos y funcionales de la edificación, factores del comportamiento, así como factores climáticos del entorno espacial. Tras la definición de un tipo de diseño longitudinal se identificaron los periodos de estudio de bajo y sobrecalentamiento, además de que se recurrió a utilizar un estudio con enfoque adaptativo: el desarrollo de dos cuestionarios fueron requeridos para realizar una serie de entrevistas y un levantamiento de encuestas tanto a personas mayores como a informadores fiables, mientras que ciertas mediciones ambientales fueron registradas en la edificación. El tipo de muestreo utilizado fue no probabilístico por sujetos tipo y se utilizó el examen Mini- Mental como instrumento para determinar el grado de deterioro cognitivo asociado a demencia. Un estudio de correlación fue necesario para analizar el tipo de correlación entre variables ambientales, del confort higro-térmico y del comportamiento humano. Se espera que con la integración de los modelos de confort higro-térmico y de confort-comportamiento en las personas mayores con deterioro cognitivo leve y moderado se puedan regular las condiciones ambientales al interior de los espacios en los Centros de Día y edificaciones similares. Su aplicación en los modelos de atención gerontológica puede apoyar a propiciar el bienestar en el envejecimiento. La adaptabilidad en los espacios puede perfilarse con la calidad ambiental interior necesaria a través de las aportaciones de este estudio: las recomendaciones en la implementación de sistemas de acondicionamiento pueden ser aplicados a tipologías similares y futuras para crear un efecto multiplicador. Esta investigación se fundamentó en orientar los esfuerzos de las áreas de las ciencias de la salud, las neurociencias, la estadística, la gerontología ambiental y la arquitectura bioclimática para fomentar el envejecimiento saludable a través de los procesos de adaptación humana en el entorno.
- Diseño y evaluación de un sistema de doble cubierta ventilada para reducir la transmisión de calor al interior de la vivienda media en Puerto Vallarta, Jalisco(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2017-02) Rodríguez, SandraEl buen desempeño térmico de las cubiertas de los edificios en climas cálidos es un requerimiento importante para garantizar condiciones adecuadas de confort térmico del usuario al interior del espacio habitable. Las cubiertas son el elemento de la envolvente que recibe la mayor parte de la radiación solar, lo que puede ocasionar el sobrecalentamiento del ambiente interior. Una cubierta energéticamente eficiente debe reflejar tanta radiación solar como sea posible y emitir el calor absorbido rápidamente, una solución de acondicionamiento pasivo útil para frenar las ganancias de calor a través de los techos son los sistemas de doble cubierta ventilada, los cuales posibilitan la reducción de los flujos de calor transmitidos por las estructuras expuestas a la radiación solar, gracias al efecto combinado del sombreado de las superficies y del calor extraído por el flujo de aire. En este trabajo se evalúa cómo pueden reducirse las ganancias térmicas en el techo y mejorar el ambiente térmico interior mediante la adaptación de un sistema de doble cubierta ventilada con lámina metálica, el cual es un material altamente emisivo y con altos valores de reflectancia solar. Esta Tesis es un estudio experimental descriptivo del comportamiento térmico de un sistema de doble cubierta ventilada utilizando lámina metálica con dos diferentes orientaciones. A través del monitoreo de módulos experimentales ubicados en la ciudad de Puerto Vallarta, Jalisco, se obtuvieron datos de temperaturas de los componentes del sistema constructivo propuesto, y los datos meteorológicos relativos a doce días del periodo de invierno y doce días en el periodo de primavera. En el análisis del comportamiento térmico se comparan las temperaturas obtenidas en cada módulo experimental, relacionándolos con la temperatura ambiental y un módulo de control. Los elementos de análisis corresponden a las temperaturas características, el confort térmico, y la temperatura de la superficie interior del sistema de doble cubierta. Comparándose el sistema de doble cubierta ventilada con una losa plana de concreto, se concluye que el sistema propuesto es térmicamente más favorable o eficiente, tanto durante el invierno como durante la primavera, ya que permite el amortiguamiento de la temperatura interna gracias a que provee sombra al techo principal y refleja gran parte de la radiación solar directa. Se espera que los resultados obtenidos aporten información importante sobre el comportamiento térmico de las cubiertas en el clima cálido húmedo, contribuyendo a una mejora en la calidad del ambiente térmico interior de las viviendas y el bienestar de sus ocupantes.