Sistemas de control solar para la obtención de confort térmico y ahorro de energía: Caso de estudio, Ciudad de México

Abstract

Energy consumption has increased rapidly, particularly after the second half of the 20th century, exacerbated by a more intensive and powerful technology. New global structures around the world habitat demand more and more energy supply. Besides, most of the energy consumed comes from fossil fuels, which provokes a severe environmental damage in the planet, affecting also people ́s health. Regarding buildings, their consumption is more than half of the energy globally available. In Mexico, recent data shows that this year, electricity consumption has grown 9.5%, compared with the previous year (SENER 2011). Therefore, it is essential to reduce energy consumption in buildings. A suitable alternative to this situation is the application of bioclimatic architecture. Its practice can provide also ambient comfort conditions. This work analyzed the problems of the lack of thermal comfort in buildings, proposed and effective solar control and investigated its performance in experimental modules. Results showed that the appropriate design and use of shading devices can effectively reduce energy consumption in buildings whilst providing thermal comfort conditions for the occupants. This research concludes with the presentation of a design guide for the application of the most suitable shading devices in various latitudes.

El crecimiento tecnológico que se ha presentado con mayor intensidad a partir de la segunda mitad del siglo XX hasta la actualidad, ha provocado un incremento del consumo energético debido a que las actividades cotidianas y las nuevas infraestructuras requieren mayor consumo de energía para su funcionamiento. Sin embargo, es importante considerar que cada vez que se emplea energía derivada del petróleo, carbón o gas natural (combustibles fósiles), utilizada en las diversas actividades cotidianas en todos los sectores, incluido el de las edificaciones, se emiten gases de efecto invernadero, principalmente dióxido de carbono (CO2), los cuales no solo dañan el medio ambiente, sino que además representan un riesgo inminente para la salud de las personas. De acuerdo con la información más reciente de la Secretaría de Energía, en lo que va del año 2011 se estimó un incremento en la generación de energía eléctrica de 9.5% respecto del año anterior (SENER, 2010). Es por ello de suma importancia considerar el adecuado equilibrio de los factores ambientales que intervienen en el diseño arquitectónico de cualquier espacio y edificio. La arquitectura bioclimática es una alternativa viable para solucionar los problemas de falta de confort térmico que se presentan en la mayoría de los espacios arquitectónicos y los diferentes géneros de edificaciones. En este trabajo se presenta un análisis y un diagnóstico de los problemas de falta de confort térmico en las edificaciones por no contar con elementos para modular la radiación solar. En él, se propone la integración de sistemas de control solar, con el fin de obtener condiciones de confort térmico para los ocupantes y ahorro de energía. Se presenta además una guía de diseño para la aplicación de los dispositivos de control solar en diferentes localidades.