Análisis comparativo del confort térmico entre unidades de vivienda con diferentes sistemas constructivos ubicadas sobre 3000 m.s.n.m.
Loading...
Date
2024-11-12
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
Thermal comfort in housing ensures a better quality of life for its occupants. In recent
years, the consummation of contemporary houses with vernacular influence has been
observed. These houses typically located in rural areas, have the potential to regulate the
thermal environment with fewer energy resources, while contemporary homes often
generate a prolonged exposure to low temperatures, which is reflected in the health of their
inhabitants. This research compares the thermal comfort between two contemporary
houses with vernacular influence (TRA-01 and TRA-02) and two houses with regular
contemporary construction systems (CON-01 and CON-02) located in the rural parish of
San Juan, Riobamba canton, situated at approximately 3,200 meters above sea level. To
carry out this comparison, the variables of exterior and interior temperature and relative
humidity were monitored over a period of 8 days, with readings taken every 5 minutes for
subsequent processing. Additionally, to establish the thermal comfort range of each house,
the predominant outdoor average temperature was used and to evaluate the thermal
comfort, the operative temperature was obtained, which is one of the most used indexes for
assessing thermal comfort. Furthermore, to complement the study, thermal perception
surveys were conducted among the users of the houses. The results show that
contemporary houses with vernacular influence exhibited a stable interior temperature with
an average fluctuation of (2.13°C); however, only one of the houses (TRA-02) was within
the comfort range 37.5% of the time while (TRA-01) being 100% of the time outside the
comfort range. In the regular contemporary houses, much wider ranges of internal
oscillation were observed (7.57°C), resulting in both houses (CON-01 and CON-02) being
outside of the comfort range 85,06% and 100% of the time severally. The difference in
thermal behavior between vernacular and contemporary homes is due to the value of the
thermal envelope transmittance, The main passive strategies used in the dwellings with the
best thermal performance were (TRA-01) the orientation regarding the predominant wind,
the thermal mass and the attached greenhouse, (TRA-02) the search for the optimal
orientation, the optimization of the openings and the correct selection of the type of glass
and carpentry and (CON -02) the thermal mass on the roof and the existing enclosure layer
which demonstrates that the thermal response is not solely a function of the construction
system used, but rather, a system of complex variables such as thermal transmittance (U
value), the immediate environment, the amount of glass surface, the orientation of the home
and especially the quality of the construction.
Resumen
El confort térmico en una vivienda asegura una mejor calidad de vida a sus ocupantes,
en los últimos años, se ha observado la consumación de viviendas contemporáneas con
influencia vernacular típicamente ubicadas en zonas rurales, las cuales poseen potencial
para regular el ambiente térmico con menos recursos energéticos, mientras que las
viviendas contemporáneas regulares generan una exposición prolongada a bajas
temperaturas, lo que se ve reflejado en la salud de sus habitantes. La presente
investigación compara el confort térmico entre dos viviendas contemporáneas con
influencia de sistemas constructivos tradicionales (TRA 01 y TRA-02) y dos viviendas con
sistemas constructivos contemporáneos regulares (CON-01 y CON-02) ubicadas en la
parroquia rural San Juan, cantón Riobamba, alrededor de los 3.200 m.s.n.m. Para realizar
esta comparación se monitorizaron las variables de temperatura y humedad relativa
exterior e interior durante un periodo de 8 días cada 5 minutos para su posterior
procesamiento, además, para establecer el rango de confort térmico de cada vivienda se
utilizó la temperatura exterior media predominante y para evaluar el mismo se obtuvo la
temperatura operativa unos de los índices de evaluación del confort térmico más utilizados.
Asimismo, para complementar el estudio se realizaron encuestas de percepción térmica de
los usuarios de las viviendas. Los resultados mostraron que las viviendas contemporáneas
con influencia vernacular presentaron una temperatura interior estable con una oscilación
promedio de (2,13°C), no obstante, sólo una de las viviendas (TRA-02), estuvo el 37,5%
del tiempo dentro del rango de confort, mientras que la vivienda (TRA-01) estuvo el 100%
del tiempo fuera del rango de confort. En las viviendas contemporáneas regulares, se
presentaron rangos de oscilación interna más amplios (7,57°C), obteniendo como resultado
que las viviendas (CON-01 y CON-02) se encuentren el 85,06% y el 100% del tiempo fuera
del rango de confort respectivamente. Las principales estrategias pasivas de climatización
utilizadas en las viviendas con mejor comportamiento térmico fueron (TRA-01) la
orientación con respecto al viento predominante, la masa térmica y el invernadero adosado,
(TRA-02) la búsqueda de la óptima orientación, la optimización de los vanos y la selección
acertada del tipo de vidrio y de carpinterías y (CON -02) la masa térmica en cubierta y el
cerramiento existente. Lo que demuestra que la respuesta térmica no está únicamente en
función del sistema constructivo que se utiliza, sino más bien, un sistema de variables
complejas como la transmitancia térmica (valor U), el entorno inmediato, la cantidad de
superficie acristalada, la orientación de la vivienda y especialmente la calidad de la
construcción.
Keywords
Arquitectura, Confort térmico, Eficiencia energética, Arquitectura andina
Citation
Código de tesis
TM4;2563
Código de tesis
Grado Académico
Magíster en Construcciones