Estudio comparativo de los costos de inversión, operación y rentabilidad de una vivienda con principios bioclimáticos y una convencional, en un clima semifrío seco caso de estudio: viviendas de la Ciudad de Guadalupe, Zacatecas

Abstract

The purpose of this thesis was to verify qualitative and experimentally, if the operation of a house designed with some bioclimatic criteria presents better performance than a conventional house considering hygrothermal comfort, energy efficiency and economic profitability. This was carried out based on an exercise of comparison in which the levels of comfort of two dwellings of the city of Guadalupe, Zacatecas were evaluated: one of them was considered as a "dwelling with bioclimatic principles" and the other as a "conventional" dwelling. During the monitoring both houses were evaluated constantly, it lasted nine months. Monitored interior parameters were temperature, relative humidity and luminance, nevertheless they were recuperated exterior data of temperature, humidity, solar radiation, wind. Another evaluation way was the application of the draft of standard 020 to estimate the dwelling’s energy efficiency, as well as an energy audit to analyze the electrical consumption by air conditioning inside them. According to the results of the standard draft some modifications were done to the cases of study, these were considered as investment costs and they were contrasted with the operation costs that were determined with the energy audit. This permitted to carry out a benefit cost analysis of some measures that they could improve the thermal comfort of both houses. The obtained result was a better performance by the dwelling with bioclimatic principles as much as in the environmental monitoring as in the application of the standard. Once you compare the results and the economic analysis, it is shown at the end of this thesis, that the application of bioclimatic architecture is profitable. Also the results allow us to establish that the construction of dwellings in the municipalities of Guadalupe and Zacatecas may reach good levels of hygrothermal and luminic comfort throughout the year, if considering in bioclimatic design. Nevertheless this work also shows how it is possible to improve comfort in conventional dwellings with profitable investments.

El propósito de esta tesis fue comprobar cualitativa y experimentalmente, si la operación de una vivienda diseñada con ciertos criterios bioclimáticos presenta mejor desempeño que una vivienda convencional con respecto a confort higrotérmico, eficiencia energética y rentabilidad económica. Lo anterior se realizó con base en un ejercicio de comparación en el que se evaluaron los niveles de confort de dos viviendas de la ciudad de Guadalupe, Zacatecas: una de ellas se consideró como “vivienda con principios bioclimáticos” y la otra como una vivienda “convencional”. En el monitoreo se evaluaron constantemente y durante nueve meses las dos viviendas. Los parámetros interiores considerados fueron temperatura ambiente, humedad relativa e iluminancia, sin embargo se recuperaron datos exteriores de temperatura, humedad, radiación solar, viento Otro de los mecanismos de evaluación fue la aplicación del anteproyecto de NOM-020 para estimar la eficiencia energética de las viviendas así como una auditoría energética para analizar los consumos eléctricos por climatización dentro de las mismas. De acuerdo con los resultados del anteproyecto de norma se plantearon algunas modificaciones a los casos de estudio, mismos que se valoraron como costos de inversión y se contrastaron con los costos de operación que se determinaron con la auditoría energética. Lo anterior permitió realizar un análisis de costo beneficio de algunas medidas que pudieran mejorar el confort higrotérmico de ambas viviendas. Como resultado, se obtuvo un mejor desempeño por parte de la vivienda con principios bioclimáticos tanto en el monitoreo ambiental como en la aplicación de la normatividad. Al cotejar los resultados y el análisis económico, se demuestra al final de esta tesis que la aplicación de la arquitectura bioclimática resulta rentable. También los resultados permiten establecer que la construcción de viviendas en los municipios de Guadalupe y Zacatecas puede alcanzar buenos niveles de confort higrotérmico y lumínico a lo largo de todo el año, si se considera el diseño bioclimático. Sin embargo, este trabajo también muestra cómo es posible mejorar este confort en viviendas convencionales con inversiones rentables.