Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva en viviendas ubicadas en zonas de clima continental templado en la sierra ecuatoriana

Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva en viviendas ubicadas en zonas de clima continental templado en la sierra ecuatoriana. Autor Diego Mancheno Ricaurte Directoras Dra. Carmen Galán Marín Dra. Jessica Fernández-Agüera Trabajo Fin de Máster Máster en Ciudad y Arquitectura Sostenibles Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Sevilla Curso 2021/2022 Agradecimientos Quiero agradecer: A la Universidad de Sevilla por haberme brindado la oportunidad de participar en el Máster en Ciudad y Arquitectura Sostenibles. A mis directoras Jessica y Carmen, por su direccionamiento, enseñanzas, apoyo y paciencia en el desarrollo de este trabajo. A mi esposa y mis hijos que han sido un apoyo incondicional en este trayecto de aprendizaje. "El hombre nunca sabe de lo que es capaz, hasta que lo intenta." Charles Dickens ÍNDICE RESUMEN ................................................................................................................................................. 1 1. OBJETIVOS .......................................................................................................................................... 2 2. RESUMEN METODOLÓGICO .......................................................................................................... 4 3. MARCO TEÓRICO .............................................................................................................................. 7 3.1. LA VIVIENDA EN ECUADOR ................................................................................................... 8 3.2. CLIMA Y ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS ....................................................................... 10 3.2.1. Clima en el cantón Chambo .................................................................................. 12 3.2.2. Estrategias de diseño bioclimático ...................................................................... 13 3.3. FACTORES INFLUYENTES EN EL CONSUMO DE ENERGÍA ......................................... 15 3.3.1. Envolvente Térmica .............................................................................................. 15 3.3.2. Eficiencia Energética ............................................................................................. 17 3.3.3. Fuentes Energéticas .............................................................................................. 19 3.3.4. Comportamiento de los usuarios ......................................................................... 19 3.4. SIMULACIONES ........................................................................................................................ 20 4. METODOLOGÍA ............................................................................................................................... 23 4.1. FASE 1 - POBLACIÓN Y SELECCIÓN DEL CASO DE ESTUDIO .................................... 23 4.1.1. Climatología .......................................................................................................... 23 4.1.2. Tipología y características constructivas de las viviendas ................................ 26 4.1.2.1. Elaboración de ladrillo artesanal en el cantón Chambo .................................... 28 4.1.3. Selección de la muestra ........................................................................................ 30 4.2. FASE 2 - DESCRIPCIÓN DEL CASO DE ESTUDIO ............................................................ 30 4.2.1. Descripción de la envolvente constructiva del caso de estudio ....................... 32 4.3. FASE 3 - MONITORIZACIÓN AMBIENTAL ....................................................................... 34 4.4. FASE 4 - MODELADO Y SIMULACIÓN ENERGÉTICA .................................................... 36 4.4.1. Justificación ........................................................................................................... 36 4.4.2. Creación del archivo climático ............................................................................. 37 4.4.3. Calibración del modelo simulado ........................................................................ 37 4.4.4. Extracción de resultados ...................................................................................... 39 4.5. FASE 5 - PROPUESTAS DE MEJORA MEDIANTE ESTRATEGIAS PASIVAS ............ 39 4.5.1 Fachada .................................................................................................................. 40 4.5.2. Ventanas ................................................................................................................ 40 4.5.3. Cubierta .................................................................................................................. 41 4.5.4. Combinación de las propuestas ........................................................................... 41 4.6. FASE 6 - ANÁLISIS DE RESULTADOS DE LAS SIMULACIONES .................................. 43 4.6.1. Análisis de costos .................................................................................................. 43 5. ANÁLISIS DE RESULTADOS ......................................................................................................... 45 5.1. ANÁLISIS EN FACHADA ......................................................................................................... 45 5.2.- ANÁLISIS EN VENTANAS ..................................................................................................... 50 5.3.- ANÁLISIS EN CUBIERTA ...................................................................................................... 55 5.4. ANÁLISIS EN COMBINACIONES .......................................................................................... 60 6. CONCLUSIONES ............................................................................................................................ 128 6.1. INVESTIGACIONES A FUTURO ......................................................................................... 129 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................................. 130 ANEXOS ............................................................................................................................................... 135 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 1 RESUMEN El objetivo del presente trabajo propone optimizar la envolvente constructiva para mejorar las condiciones de confort térmico en viviendas ubicadas en el cantón Chambo en la sierra ecuatoriana. Para conseguir este fin se utiliza una metodología con enfoque cuantitativo, por cuanto es la que mejor se adapta a las características y necesidades de esta investigación. Como caso de estudio se selecciona una vivienda del sitio, la cual es monitorizada para obtener datos de las temperaturas internas y externas. Se utiliza el programa Design Builder para realizar las simulaciones en la envolvente constructiva. Luego de las pruebas, se determina que los materiales pertenecientes a los Sistemas de Aislamiento Térmico por el Exterior - SATE son los más adecuados. Con estos sistemas se consigue ubicar la oscilación de temperaturas internas promedio iniciales de 17 - 26°C en 20 - 26.02°C. Por lo tanto, se consigue el rango de confort permisible de Givoni ubicado en 20 - 27°C. PALABRAS CLAVE: Bioclimática, Envolvente, Confort, Simulaciones, Clima. ABSTRACT The objective of this work is to optimize the constructive envelope to improve the conditions of thermal comfort in homes located in the Chambo canton in the Ecuadorian highlands. To achieve this end, a methodology with a quantitative approach is used, since it is the one that best adapts to the characteristics and needs of this research. As a case study, a house is selected from the site which is monitored to obtain data on internal and external temperatures.. The Design Builder program is used to perform the simulations in the construction envelope. After the tests, it is determined that the materials belonging to the Thermal Insulation Systems for the Exterior - SATE are the most suitable. With these systems it is possible to locate the oscillation of initial average internal temperatures of 17 - 26°C in 20 - 26.02°C. Therefore, the permissible comfort range of Givoni located at 20 - 27°C is achieved. KEY WORDS: Bioclimatic, Envelope, Comfort, Simulations, Climate. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 2 1. OBJETIVOS La presente investigación surge de la necesidad de estudiar las variaciones de temperatura y humedad relativa que se dan al interior y exterior de una vivienda, con el propósito de analizar las técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva sin tener que derribar paredes, ni tener impactos económicos fuertes al momento de conseguir las mejoras. Ante las variaciones mundiales de temperaturas debido al cambio climático [1][2] muchas de las viviendas construidas en el cantón Chambo provincia de Chimborazo no han adoptado medidas de mejoramiento para brindar confort en su interior. [2] En el Plan de Desarrollo y Ordenamiento Territorial (PDOT) 2019-2023 del Gobierno Autónomo Descentralizado del Cantón Chambo [2], en la Matriz de Programas y Proyectos del PDOT se menciona el: "Promover buenas prácticas que aporten a la reducción de la contaminación, la mitigación y la adaptación a los efectos del cambio climático e impulsar las mismas en el ámbito global." Resulta de mucho interés conocer cuál sería la estrategia pasiva óptima para a partir de ahí tomar acciones de recuperación de las viviendas sin tener un mayor consumo energético para obtener un confort térmico adecuado. Este trabajo de investigación busca brindar información que será de mucha utilidad a todas las viviendas de la localidad para mejorar sus condiciones de habitabilidad dentro de un clima continental-templado. El proyecto presentado cuenta con una utilidad metodológica adaptable y actualizable debido a que al ser realizado con un software de alta tecnología y a la vez modular, pueden realizarse futuras investigaciones que utilizarán metodologías compatibles y así se abre la opción de realizar análisis y comparaciones con viviendas de otro sector e incluso con climas diferentes. Por todo ello el objetivo general del presente trabajo de investigación será: Analizar técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva en viviendas ubicadas en zonas de clima continental templado en la sierra ecuatoriana, para lo cual se recurrirá al uso de estrategias pasivas simuladas a través de software con el fin de reducir la demanda energética y mejorar las condiciones de confort térmico al interior de las viviendas. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 9 Adicionalmente la Norma Ecuatoriana NEC-HS-EE [16], establece los criterios y las condiciones mínimas en la construcción de nuevas edificaciones así como también las remodelaciones de uso residencial, esta norma tiene como objetivo optimizar el consumo energético. La Norma NEC-HS-EE fue añadida al grupo de las Normas Ecuatorianas de la Construcción y publicada en Febrero de 2018 como resultado de la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Vivienda y Desarrollo Urbano Sostenible: Hábitat III [17], la cual se llevo a cabo entre el 17 al 20 de octubre de 2016 en la ciudad de Quito; en la reunión mencionada los estados miembros de las Naciones Unidas reconocieron la función rectora de los Gobiernos Nacionales para la aplicación de políticas urbanas inclusivas y eficaces y leyes para el desarrollo urbano sostenible. Figura 3.1. Requisitos básicos de mampostería confinada en viviendas de tipo residencial de hasta 2 pisos con luces de hasta 5 m. Fuente: [15] En la cumbre realizada en Quito se analizó cómo se planifican y administran las ciudades, los pueblos y las aldeas para cumplir su función como promotores del desarrollo urbano sostenible y, cómo las estrategias que han implementado ha ayudado a cumplir los objetivos de desarrollo sostenible y del cambio climático Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 10 3.2. CLIMA Y ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS El conocer el clima de una zona es muy importante al momento de diseñar y rehabilitar una vivienda, puesto que el mismo incide de manera directa en el acondicionamiento de una construcción, es así que el confort térmico y la demanda energética caminan junto al conocimiento del clima específico de un lugar. Haciendo énfasis en lo expresado por los autores Manzano-Agugliaro et. al. [5] quienes en su artículo "Review of bioclimatic architecture strategies for achieving thermal comfort", concluyen que al aplicar ciertos tipos de estrategias de bioclimática en países específicos, las mismas pueden ser adoptadas en otros lugares con condiciones climáticas similares las cuales derivan en ahorros energéticos. Las estrategias bioclimáticas que aplicaron los autores antes mencionados para alcanzar el confort térmico en las 14 zonas descritas en el diagrama de Baruc Givoni (Figura 3.2) teniendo en cuenta que las zonas 1 y 2 están dentro de las zonas de confort, fueron las siguientes: Figura 3.2.- Carta psicométrica adaptada de Baruc Givoni, en donde define 14 zonas a las que puede estar sometido el cuerpo humano con respecto a temperatura y humedad. Fuente: [20] Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 11 - Ganancias de calentamiento interno.- se aplica a la zona 3. - Calentamiento solar pasivo.- se aplica a la zona 4. - Calentamiento solar activo.- se aplica a la zona 5. - Humidificación.- se aplica a la zona 6. - Calentamiento convencional.- se aplica a la zona 7. - Protecciones solares.- se aplica a la zona 8. - Enfriamiento a través de una gran masa térmica.- se aplica a la zona 9. - Enfriamiento evaporativo.- se aplica a la zona 10. - Refrigeración por alta masa térmica con renovación nocturna.- se aplica a la zona 11. - Refrigeración por ventilación natural y mecánica.- se aplica a la zona 12. - Aire acondicionado.- se aplica a la zona 13. - Deshumidificación convencional.- se aplica a la zona 14. - Climatización del hogar. Esta solución la usaron cuando no es posible alcanzar el confort mediante estrategias pasivas. De acuerdo a los estudios realizados por Victor Olgya [18 y Baruc Givonni [19] sobre el clima, es que en la actualidad podemos trabajar con graficas de rangos e intervalos en donde el concepto de diseño pasivo es enfriar, calentar o iluminar viviendas utilizando medidas de diseño ingenioso que permita reducir o incluso no depender de sistemas de calentamiento o enfriamiento mecánico, estas medidas incluyen la forma de la vivienda, su orientación con respecto al sol, su aislamiento, su masa térmica, su ventilación natural y su sombreado. El diagrama de Givoni, mostrado en la Figura 3.2, es un diagrama bioclimático que se ha dividido en diferentes zonas para las que es necesario utilizar estrategias para lograr el confort humano dentro de una vivienda. El eje "X" representa la temperatura del bulbo seco y el eje "Y" muestra la humedad del aire fresco; Las curvas psicométricas en el gráfico representan la humedad relativa. Como se indica en la figura mencionada anteriormente, se han clasificado 14 zonas en función de las definiciones anteriores de temperatura del bulbo y humedad del aire fresco. De estas, las zonas 1 y 2 son las de confort térmico ideales. Por lo tanto, podemos definir las condiciones climáticas y las estrategias arquitectónicas asociadas para trasladar las condiciones ambientales del hogar a la zona de confort. La zona de confort, etiquetada como zona 1 presenta las condiciones ideales para el cuerpo humano. Representa el área en la que el cuerpo humano no requiere gastos energéticos para mantenerse cómodo. Esta zona está limitada por rangos de temperatura entre 21 y 26 °C y rangos de humedad relativa entre 20% y 70%. No es necesario implementar estrategias pasivas en esta zona. La zona de confort permisible es una zona de confort más grande en la que una persona puede adaptarse con un gasto mínimo aceptable. Las condiciones de temperatura y humedad también son aceptables para ciertos cuerpos humanos dependiendo del sexo, el metabolismo interno, el tamaño y el rendimiento de la actividad. Como se muestra en la Figura 3.2, esta área está etiquetada como zona 2 y está limitada por rangos de temperatura entre 20 y 27 °C, y rangos de humedad relativa entre 20% y 80%, y una línea entre la intersección de 24 °C de Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 12 temperatura y 80% de humedad relativa y la intersección de 27 °C de temperatura y 50% de humedad relativa. En la zona 3 las ganancias internas son importantes para variar la temperatura y moverla más cerca de la zona de confort. Esta zona está definida por valores de temperatura entre 13,5 °C y 20 °C. Las ganancias internas son proporcionadas por personas que ocupan el mismo espacio, iluminación artificial, cualquier equipo que genere energía térmica y cualquier proceso que también pueda generar calor. Esta ganancia interna solo se debe a las diferencias de temperatura. Llegando a la zona 4 que va a ser la ubicación de nuestra investigación, está definida por temperaturas entre 7 °C y 13,5 °C, para avanzar hacia la zona de confort, es necesario contar con una estrategia de absorción solar que permita ganar energía calorífica dentro del espacio. La intención es aumentar la temperatura de 7 °C a más de 13,5 °C. Para ello, el objetivo es que el diseño del edificio favorezca a la acumulación de radiación solar y posteriormente distribuya esta energía a otras dependencias o la devuelva a la vivienda a un tiempo prolongado, se proporcionan diferentes soluciones en esta zona porque la energía puede ser capturada por cualquier parte de la envolvente del edificio, incluido el suelo, las paredes, el techo y especialmente las aberturas, esta última puede permitir la entrada de radiación durante los momentos en que se necesita y evitar que esta radiación escape de la vivienda mediante el uso, por ejemplo, de carpintería y ventanas de vidrio apropiadas. Primordialmente se propondrán estrategias pasivas, que ayuden a reducir el uso de dispositivos que consumen energía a los niveles más bajos que se puedan llegar, para estudiar las posibles estrategias arquitectónicas bioclimáticas, primero se debe evaluar las condiciones en las que se encuentra una vivienda. Las condiciones ambientales nos situarán dentro de una zona en el diagrama de Givoni. Si estamos en la zona de confort, no se tendrá que realizar ninguna corrección térmica pero si estamos fuera de la misma, se pueden implementar estrategias arquitectónicas para llegar a la zona de confort. 3.2.1. Clima en el cantón Chambo Chambo es un cantón de la Provincia de Chimborazo en el Ecuador. Está ubicado el noroeste de la provincia, posee una superficie de 163 km², que representan el 2.5% de la superficie de la provincia de Chimborazo. [2]. Situada a 8 km de la Ciudad de Riobamba hacia el este, se extiende en las faldas de los montes Quilimas y Cubillín de la Cordillera Oriental. Chambo está ubicado en una franja altitudinal que inicia en los 2.600 m.s.n.m. y finaliza en los 4.711 m.sn.m., dentro de este rango superando los 3.400 m.s.n.m. no es apto para viviendas y ello representa el 65% del territorio cantonal, La altura promedio del cantón está por los 2.780 m s. n. m. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 13 Las precipitaciones alcanzan un promedio anual de 714 mm, teniendo en cuenta su altitud sobre el nivel del mar y las precipitaciones su temperatura va desde los 3.8°C hasta los 13.6°C con una temperatura promedio de 10 °C aproximadamente. Los meses de junio, julio, agosto y septiembre son los que presentan el menor valor de temperatura entre 3.8°C y 4.5°C y los meses de octubre y noviembre representan a los valores mayores de temperatura alrededor de los 13.6 °C. Las variaciones mensuales de las temperaturas no son muy significativas y por lo tanto su espectro es menor a los dos grados centígrados. Chambo presenta cinco ecosistemas que son el bosque húmedo montano con una superficie de 978,52 Has, el bosque húmedo montano bajo con una superficie de 144,70 Has, el bosque muy húmedo montano con una superficie de 4.326,24 Has, el bosque pluvial subalpino con una superficie de 8.327,76 Has y el bosque seco montano bajo con una superficie de 2.139,64 Has.; los bosques pluviales y húmedos ocupan el 85% [2] del territorio cantonal debido a esto la humedad relativa en el cantón se mantiene sobre el 75% todo el año. 3.2.2. Estrategias de diseño bioclimático Existen las siguientes estrategias de diseño bioclimático [21](Figura 3.3): a Aislamiento.- Puede ser interno o externo y su objetivo es mejorar la calidad térmica de la envolvente, esta estrategia se puede aplicar a las fachadas, techos y aberturas. El aislamiento es una estrategia que ayuda tanto para la calefacción como para la refrigeración de una construcción. Ganancia solar directa.- Se trata de una estrategia que busca captar la mayor cantidad de radiación solar, permitiendo el ingreso de la radiación a los espacios habitables, está ligada directamente a la proporción del tamaño de los huecos. b Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 14 Ganancia solar indirecta por acumulación.- De igual manera que la estrategia anterior busca aprovechar la radiación solar pero a través de la absorción térmica en superficies externas de los espacios habitables. c d Invernadero adosado.- El invernadero adosado es un espacio cerrado y totalmente transparente el cual se construye junto a una vivienda para alcanzar condiciones de confort higrotémico, se debe considerar el control de la temperatura y humedad en este espacio. Ventilación selectiva.- La ventilación selectiva tiene muy en cuenta las condiciones del clima y algunos recursos disponibles como la vegetación, la dirección de los vientos, la radiación solar incluso la lluvia. e Protecciones solares.- El objetivo de esta estrategia bioclimática es controlar el ingreso de la radiación solar a las viviendas, entre las opciones están los voladizos, los toldos, los porticones, las persianas y lamas, las cortinas y el color de la fachada. f Figura 3.3.- Estrategias bioclimáticas: a) Aislamiento; b) Ganancia solar directa; c) Ganancia solar indirecta; d) Invernadero adosado; e) ventilación selectiva y f) Protecciones solares. Fuente: Archivo del autor. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 15 Las estrategias bioclimáticas descritas son aprovechadas en función del clima en donde se necesita mejorar la estancia en la vivienda, teniendo en cuenta que el clima del Cantón Chambo en promedio es de 10 °C aproximadamente con una humedad relativa entre el 80 y 90%, [2], se consideró utilizar la estrategia de aislamiento, de ganancia solar directa y ganancia solar indirecta por cuanto la necesidad es obtener y mantener el calor al interior de la vivienda. Sin embargo si usáramos la estrategia de ganancia solar directa por sí sola no podría conseguir el efecto que deseamos por cuanto está ligada por el tamaño de las ventanas, las cuales en la mayoría de veces son responsables de la pérdida de calor, de igual manera si utilizamos la estrategia de ganancia solar indirecta se necesitaría trabajar en los elementos de masa que acumulan energía y una opción sería reforzar la cubierta. Considerando las opciones y el clima del lugar en donde realizaremos el estudio de este trabajo de investigación, hemos decidido utilizar la estrategia de aislamiento debido a que la misma se enfoca en mejorar las condiciones de la envolvente térmica en viviendas ya existentes y a la vez abarca a los elementos constructivos sobre los cuales también actúan las otras opciones: la ganancia solar directa y la ganancia solar indirecta. 3.3. FACTORES INFLUYENTES EN EL CONSUMO DE ENERGÍA En base al estudio realizado por Manuel Hernández Sánchez, J. (2012) [22] confirma que los factores que influyen directamente en el consumo energético y en las emisiones asociadas a los edificios residenciales son: - La envolvente térmica, - La eficiencia energética, - Las fuentes energéticas utilizadas; y - El comportamiento de los usuarios. 3.3.1. Envolvente Térmica Las mejoras en la envolvente térmica incluyen el aumento del aislamiento de la fachada y de la cubierta, el cambio de aberturas por otras más eficientes y la reducción de la infiltración de aire mejorando la estanqueidad. El aislamiento de la fachada y el cambio de aberturas (carpintería y vidrios) se recomiendan para todo tipo de edificios, mientras que el aislamiento de la cubierta sólo se recomienda para casas unifamiliares, ya que la aportación de la mejora en términos relativos a un edificio plurifamiliar es baja. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 16 3.3.1.1. Fachada De acuerdo a los estudios realizados por Celis Damico et.(2012) [23] en viviendas en el centro sur de Chile, desde el campo de eficiencia energética demostraron que se puede mejorar el desempeño térmico de las mismas haciendo cambios en el diseño arquitectónico desde su emplazamiento hasta cambios en su envolvente, es así que como resultado de los problemas de ganancia de calor en las viviendas de la zona central y andina se pueden resolver a través de estrategias de ganancias solares directas y acumulación inercial de las mismas. Otra medida utilizada fue la de B.P. Jelle [24] para reducir las pérdidas de calor al interior de una vivienda y consistió en utilizar el sistema de aislamiento térmico por el exterior conoci con lo que se ayuda . Con la colocación de un Sistema de Aislamiento Térmico por el Exterior (SATE) (Figuras 3.4 y 3.5) se logró alcanzar un 50% de ahorro energético mejorando sustancialmente la envolvente térmica de la vivienda. Figura 3.4.- Opción 1 de aislamiento térmico aplicado por el interior. Fuente: [24] Figura 3.5.- Opción 2 de aislamiento térmico aplicada al exterior. Fuente: [24] Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 17 3.3.1.2. Huecos Los huecos forman parte importante de la envolvente de las viviendas, es así que los mismos pueden volverse aliados o enemigos al momento de aislar, todo depende del tipo de carpintería utilizado así como la combinación de cristalería instalada, si es buena la combinación se logrará retener el calor en la vivienda caso contrario se convertirá en una fuerte de pérdida de calor. De acuerdo al estudio realizado por Larsson, Moshfegh, & Sandberg [25], una de las medidas pasivas que usaron fue el uso de doble acristalamiento, provisto de corte , puesto que el mismo disminuye en gran medida la salida de calor de las ventanas evitando puentes térmicos Actualmente en el mercado de materiales de construcción encontramos algunas variedades de cristalería para ventanas, desde grosores que pueden ir desde 1 mm. hasta 15 mm., también los vidrios pueden adquirirse de colores como bronce, verde, azul, café, negro o transparente e incluso en los sistemas de doble y triple vidrio puede variar el tipo de gas entre capas el cual puede ser oxígeno o argón entre otros; dependiendo de las necesidades y posibilidades de aislamiento podemos elegir entre las opciones descritas. Adicionalmente B.P. Jelle [24] utilizó otra medida para reducir las pérdidas de calor al interior de una vivienda, cambiando las ventanas a doble vidrio y su carpintería a PVC, con lo que alcanzó un 20% de ahorro energético. La carpintería de una ventana también es muy importante a la hora de retener el calor en una vivienda, al igual que la cristalería los marcos de las ventanas vienen en algunas opciones, iniciando con la más usual que es la de aluminio sin rotura de puente térmico, seguimos con la de aluminio con rotura de puente térmico, también existen las de PVC y las de madera. En el cantón Chambo, lo usual es colocar ventanas con carpintería de aluminio sin rotura de puente térmico y la cristalería se compone de un solo vidrio de 6 mm. 3.3.2. Eficiencia Energética Las medidas que mejoran la eficiencia energética están clasificadas en 4 categorías: las que tienen que ver con el factor demanda, con el factor rendimiento, con el factor gestión y con la normativa [22] . Como se puede apreciar en la Tabla 3.1, las medidas que se relacionan con el factor demanda, influyen directamente sobre las estrategias pasivas de bioclimática, Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 18 como el aislamiento de la fachada y cubierta así como el cambio de carpinterías y cristalerías en ventanas, entre otras estrategias. Tabla. 3.1.- Medidas de mejora relacionadas con el factor demanda. Fuente: [22]. En la Tabla 3.2, se indican las medidas que se aplican sobre el factor rendimiento, estas medidas actúan sobre los equipos y fuentes de energía utilizadas en una vivienda, siendo las mejores opciones obtener equipos eficientes. Tabla. 3.2.- Medidas de mejora relacionadas con el factor rendimiento. Fuente: [22]. La Tabla 3.3 nos indica las medidas aplicadas sobre el factor gestión, las cuales influyen directamente sobre la manera como se usan las instalaciones, su mantenimiento y el comportamiento de los usuarios de la vivienda. Tabla. 3.3.- Medidas de mejora relacionadas con el factor gestión. Fuente: [22]. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 25 Figura 4.3. Gráfica en donde se aprecia las precipitaciones en el cantón Chambo. Fuente: [31] Los meses que tienen los días más largos con enero, febrero, octubre, noviembre y diciembre con una media de luz diurna de 12,2 horas, mientras que los meses con días más cortos son mayo, junio y julio con una media de luz diurna de 12 horas. El mes con más luz solar es octubre con un promedio de insolación de 9,5 horas, mientras que el mes con menos luz solar es abril con un promedio de insolación de 6,6 horas. (Figura 4.4). Figura 4.4. Gráfica que muestra las horas de luz en el día y la cantidad de horas de luz solar promedio en cada mes del año en el cantón Chambo. Fuente: [31] Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 26 4.1.2. Tipología y características constructivas de las viviendas En general la tipología de viviendas en el cantón Chambo es bastante regular por ende la mayoría corresponde a una arquitectura popular que conservan en gran parte su estructura original, son construcciones de una y dos plantas de carácter privado que datan de los siglos XIX y XX, de forma general se encuentran en regular estado de conservación con serios problemas de humedad.[2] Las construcciones contemporáneas que predominan en el sector presentan una estructura de hormigón armado, paredes de ladrillo y cubiertas de hormigón armado o asbesto cemento, con acabados en arena cemento. Estas viviendas han sido construidas sin mucho criterio técnico ni diseño arquitectónico presentando un modelo rectangular en su mayoría con una losa de hormigón armado circundada por un antepecho de ladrillo de 1,20 metros. El Gobierno Autónomo Descentralizado Municipal del Cantón Chambo a través de su Plan de Desarrollo y Ordenamiento Territorial 2019-2023 ha podido determinar cuatro tipologías de vivienda de acuerdo a los materiales predominantes en la construcción de acuerdo a la tabla 4.1: Tipo de Vivienda Características Piso Paredes Techo o Cubierta Tipo A Duela, parquet, tablón, piso flotante, cerámica, baldosa, vinil o mármol Hormigón, ladrillo o bloque Hormigón, losa plana o inclinada Tipo B Tablas sin tratar Adobe, tapial o madera Asbestos, eternit, eurolit, zinc o teja Tipo C Ladrillo, tabla o cemento Bareque o caña Zinc, palma, paja u hoja Tipo D Caña, tierra u otros materiales Otros materiales Otros materiales Tabla 4.1. Clasificación de las diferentes Tipología de viviendas que existen en el cantón Chambo. Fuente: [2] De la información obtenida se determinó que el 80 % de las viviendas pertenecen a la tipología A. Al ser la elaboración del ladrillo de manera artesanal parte fundamental del desarrollo económico del cantón, este material constructivo predomina en la gran mayoría de las paredes de las viviendas de tipología A. (Figuras 4.54.6) Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 27 Figura 4.5. Fotografía del exterior de una vivienda con Tipología tipo A, ubicada en el sector rural del Cantón Chambo. Fuente: Archivo del autor. Figura 4.6. Fotografía del interior de una viviendas con Tipología tipo A, se aprecia principalmente el uso del ladrillo en los muros y la madera en la cubierta. Fuente: Archivo del autor. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 28 4.1.2.1. Elaboración de ladrillo artesanal en el cantón Chambo De acuerdo a Moreno y Polo (2012) [32] en su tesis de fin de grado "Análisis y elaboración de un ladrillo de barro producido con los materiales del cantón Chambo que cumplan con las especificaciones de calidad necesarias." menciona el siguiente proceso de elaboración del ladrillo: "a) Se extrae tierra negra y blanca en igual proporción. b) Se mezclan con aserrín en proporción de 10 sacos de 30 kg, para 1000 ladrillos. c) Se proceden a humedecer, durante la noche. d) Luego, se amasan estos dos materiales, con azadón y se lo hace pisar con ganado vacuno durante dos horas. e) Se procede a la elaboración utilizando moldes de madera, que tienen compartimientos para ocho ladrillos a cada lada, de 20cm de largo, 9 cm de alto y 10 cm de ancho. f) Se dejan secar en los tendales para, inmediatamente, colocar en pilluas o bancos, en los que se colocan 20 filas de ladrillos durante un tiempo aproximado de 15 a 20 días, transcurridos los cuales se los lleva a los hornos. g) L „qu ‟ u n h s, p n n bus b , en este caso la leña, y se enfrían durante cinco días." El tiempo de duración de la "quema" no es constante debido a que al tratarse de un horno elaborado de manera artesanal no se tiene un control industrializado sobre la variación de temperatura. Sin embargo de acuerdo al estudio realizado por María Isabel González Escobar [33] en su trabajo de investigación denominado "Determinar los perfiles de temperatura de un horno para ladrillos del sector Chambo", determina que la temperatura interior del horno alcanza los 1000 °C. Las figuras 4.7 a 4.15 muestran una descripción visual del proceso de la elaboración artesanal del ladrillo en el cantón Chambo. Figura 4.7. Tierra negra y blanca. Figura 4.8. Mezcla de tierras y aserrín. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 29 Figura 4.9. Colocando mezcla. Figura 4.10. Retirando molde. Figura 4.11. Secado al aire libre. Figura 4.12. Apilado en bancos. Figura 4.13. Apilado en el horno. Figura 4.14. Sellado del horno. Figura 4.15. Sellado del horno. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 30 4.1.3. Selección de la muestra Debido a que la tipología de vivienda A es predominante en el cantón Chambo con una presencia del 80%, se ha procedido a seleccionar una vivienda del lugar que reúna las características de construcción de esta clase de tipología. La muestra ha sido seleccionada por conveniencia debido a que disponemos de facilidad para el acceso a los datos de la misma y podemos utilizar la vivienda del caso de estudio para obtener resultados generales que puedan beneficiar a las demás edificaciones del cantón Chambo. 4.2. FASE 2 - DESCRIPCIÓN DEL CASO DE ESTUDIO Para la descripción del caso de estudio se revisará en primer lugar la información que nos aportará el propietario, dentro de la información se solicitarán las medidas, ubicación y el plano de la vivienda El acceso a la planta de la vivienda utilizada (Figura 4.16) para este trabajo de investigación se lo realiza directamente desde el exterior al área de la sala, la planta está conformada por dos áreas, una social que abarca la sala, el comedor, la cocina y un baño social; y una área privada que contiene dos dormitorios y un baño completo. Figura 4.16. Planta de la vivienda que es caso de estudio elaborada con Autodesk Revit. Fuente Archivo del autor Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 31 La sección constructiva de la vivienda, nos permitirá conocer las capas de composición de su envolvente, las cuales se replican en el 80% de la tipología de vivienda del cantón Chambo. (Figuras 4.17 - 4.18) Figura 4.17. Sección vertical de la vivienda como caso de estudio. Fuente: Archivo del autor. Figura 4.18. Sección horizontal de la vivienda como caso de estudio. Fuente: Archivo del autor. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 32 4.2.1. Descripción de la envolvente constructiva del caso de estudio Los elementos constructivos de la vivienda seleccionada como caso de estudio se detallan a continuación: Fachada.- La fachada es de ladrillo macizo elaborado de manera artesanal, sus medidas son 25 cm de largo, 8 cm de alto y 16 cm de ancho. (Figuras 4.19 - 4.20) Figura 4.19. Ingreso de materiales de la fachada por capas y medidas en Design Builder. Fuente. Archivo del autor. Figura 4.20. Fotografía del levantamiento de un muro con ladrillo en la vivienda de caso de estudio. Fuente: Archivo del autor. Ventanas.- La carpintería de las ventanas es de aluminio y la vidriería está compuesta por vidrios simples de 6 mm. (Figura 4.21) Figura 4.21. Detalle de ventana con cristal simple. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 33 Cubierta.- La cubierta por el exterior tiene placas de eternit (asbesto) de 1.83x1.10 metros y por el interior tiene planchas de madera OSB con medidas de 1.22x2.44 metros y un espesor de 1.5 cm. (Figuras 4.22 - 4.24) Figura 4.23. Fotografía de la colocación de la cubierta de la vivienda como caso de estudio. Fuente: Archivo del autor. Figura 4.22. Planchas de OSB como detalle de cubierta interior. Fuente: Archivo del autor. Figura 4.24. Ingreso de materiales de la cubierta por capas y medidas en Design Builder.. Fuente: Archivo del autor. Para obtener el modelo base sobre el cual realizaremos las fases posteriores, se tomarán los siguientes valores de conductividad y transmitancia térmica de los elementos que forman la envolvente constructiva, dichos valores se parametrizarán en Design Builder cuando se elabore el modelo base. (Tabla 4.2). Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 34 Tabla 4.2. Especificaciones materiales - vivienda experimental. Fuente: Archivo del autor. 4.3. FASE 3 - MONITORIZACIÓN AMBIENTAL En esta fase nos apoyaremos en equipos electrónicos para la obtención de medidas tanto de temperaturas como de humedades relativas. Siguiendo las indicaciones de la norma ASHRAE 55 7.2.1 [5], en donde constan las indicaciones de las mejores ubicaciones para colocar los sensores electrónicos para la toma de datos, se ha dispuesto ubicar un sensor al interior de la vivienda en el punto central de la misma a una altura de 1,80 metros y se ubicará un sensor al exterior para tomar medidas del entorno inmediato a la vivienda a una distancia de 2 metros de su acceso principal. Las características de los tipos de sensores ubicados al interior y exterior de la vivienda son las siguientes: En el interior se cuenta con un sensor electrónico de la marca Elitech y modelo RC51H, el cual nos permitirá monitorizar la temperatura y humedad relativa internas. Este dispositivo cuenta con un margen de medición de temperatura desde -40°C hasta 85°C con un margen de error de ± 0.5°C y el rango para humedad va desde el 10 al 90% con un margen de error de ±3% (Figura 4.25). En el exterior se cuenta con un sensor electrónico de la marca Oria y modelo WS07, el cual nos permitirá monitorizar la temperatura y humedad relativa externas. Este dispositivo cuenta con un margen de medición de temperatura desde -20°C hasta 60°C con un margen de error de ± 0.5°C y el rango para humedad va desde 0 a 99% con un margen de error de ±3% (Figura 4.26). Las medidas de temperatura y humedad relativa tanto internas como externas que se usarán en el presente trabajo de investigación, han sido tomadas en el período comprendido entre el 23 de enero hasta el 23 de junio de 2022. 5 Norma ASHRAE 55 7.2.1.- "Indicaciones de donde colocar los instrumentos de medición". Material instalado Caso de estudio Espesor (mm) Resistencia (R) Transmitancia Térmica (W/m2K) Ubicación en la Envolvente Ladrillo 160 0,401 2,493 muros Aluminio sin rotura PT 20 0,170 5,881 perfil ventana Vidrio simple 6 0,173 5,778 cristaleria ventana Eternit (fibrocemento) 5 0,588 1,700 cubierta exterior Madera OSB 15 0,952 1,050 cubierta interior Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 41 V2 - Ventana de doble vidrio 6mm - 6mm y carpintería de aluminio con rotura de puente térmico. V3 - Ventana de doble vidrio 6mm - 13mm y carpintería de aluminio con rotura de puente térmico. 4.5.3. Cubierta En este apartado realizaremos algunas simulaciones en donde se incluirá lana de vidrio a la cubierta original de la vivienda del caso de estudio, en esta propuesta nos enfocamos en el aislamiento térmico a través de la cubierta por el interior utilizando lana de vidrio y se describirá sus propiedades térmicas tanto de Resistencia como de Transmitancia (Tabla 4.4). O - Cubierta Original con fibrocemento ondulado (Eternit) y tableros. C1 - Aislamiento de lana de vidrio a la cubierta original. Tabla 4.4. Valores de resistencias y transmitancia térmicas de los elementos de mejora propuestos. Fuente: Archivo del autor. 4.5.4. Combinación de las propuestas Cuando tengamos los resultados de los materiales por separado, realizaremos combinaciones de los mismos entre fachada, ventanas y cubierta con la finalidad de conseguir el mejor resultado. (Tabla 4.5) Las posibles combinaciones que aplicaremos son las siguientes: Cod. Materiales Espesor (mm) Resistencia Térmica - R (m2.K/W) Transmitancia Térmica - U (W/(M2k)) Ubicación en la envolvente OFachada original -Ladrillo 160 0,401 2,493 F1 SATE 5 234 1,665 0,601 F2 SATE 10 284 2,915 0,343 F3 Lana de Vidrio 241 0,867 1,154 F4 Lana de Roca 231 0,916 1,092 F5 Lana de Oveja 231 0,836 1,196 OVidrio Original 6 0,173 5,778 V1 Vidrio doble 3-6mm 3-6 0,317 3,159 V2 Vidrio doble 6-6mm 6-6 0,323 3,094 V3 Vidrio doble 6-13mm 6-13 0,375 2,665 OCubierta original 21 1,540 2,750 C1 Cub. Orig. más Lana de Vidrio 86 2,407 3,904 Fachada Ventana Cubierta Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 42 Combinación 1 - CBN1 (Muro - Ventana) SATE * cerramiento Aluminio con rotura PT perfil ventana Vidrio doble ** cristaleria ventana Combinación 2 - CBN2 (Muro - Ventana) Lana de oveja aislamiento muros Aluminio con rotura PT perfil ventana Vidrio doble ** cristaleria ventana Combinación 3 - CBN3 (Muro - Ventana) Lana de roca aislamiento muros Aluminio con rotura PT perfil ventana Vidrio doble ** cristaleria ventana Combinación 4 - CBN4 (Muro - Ventana) Lana de vidrio aislamiento muros Aluminio con rotura PT perfil ventana Vidrio doble ** cristaleria ventana Combinación 5 -CBN5 (Muro - Cubierta) SATE * cerramiento Lana de vidrio aislamiento cubierta Combinación 6 - CBN6 (Muro - Cubierta) Lana de oveja aislamiento muros Lana de vidrio aislamiento cubierta Combinación 7 -CBN7 (Muro - Cubierta) Lana de roca aislamiento muros Lana de vidrio aislamiento cubierta Combinación 8 - CBN8 (Muro - Cubierta) Lana de vidrio aislamiento muros Lana de vidrio aislamiento cubierta Combinación 9 - CBN9 (Ventana - Cubierta) Aluminio con rotura PT perfil ventana Vidrio doble ** cristaleria ventana Lana de vidrio aislamiento cubierta Combinación 10 - CBN10 (Muro - VentanaCubierta) SATE * cerramiento Aluminio con rotura PT perfil ventana Vidrio doble ** cristaleria ventana Lana de vidrio aislamiento cubierta Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 43 Tabla 4.5. Combinaciones para optimizar el aislamiento en la envolvente constructiva. Fuente: Archivo del autor. * SATE: Se hicieron combinaciones con SATE de 5 cm y 10 cm. ** Vidrio doble: Se hicieron combinaciones con doble vidrio 3-6mm, 6-6mm y 6-13mm. 4.6. FASE 6 - ANÁLISIS DE RESULTADOS DE LAS SIMULACIONES Las comparaciones se realizaron en un inicio entre el material instalado en la vivienda de caso de estudio y las propuestas de mejora sobre cada elemento constructivo (fachada, ventana y cubierta) y posteriormente se realizaron comparaciones entre las combinaciones planteadas para determinar la más eficaz. Los análisis de resultados se harán a través de la herramienta de software Statgraphics, [40] con la cual podremos obtener comparaciones a través de gráficas de cajas y bigotes de las temperaturas que se han obtenido al interior de la vivienda. 4.6.1. Análisis de costos Adicionalmente se ha realizado un estudio de mercado de los costos de los materiales que se están utilizando en el presente trabajo de investigación, con la Combinación 11 - CBN11 (Muro - VentanaCubierta) Lana de oveja aislamiento muros Aluminio con rotura PT perfil ventana Vidrio doble ** cristaleria ventana Lana de vidrio aislamiento cubierta Combinación 12 - CBN12 (Muro - Ventana - Cubierta) Lana de roca aislamiento muros Aluminio con rotura PT perfil ventana Vidrio doble ** cristaleria ventana Lana de vidrio aislamiento cubierta Combinación 13 - CBN13 (Muro - Ventana - Cubierta) Lana de vidrio aislamiento muros Aluminio con rotura PT perfil ventana Vidrio doble ** cristaleria ventana Lana de vidrio aislamiento cubierta Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 44 finalidad de obtener una propuesta que además de mejorar el confort térmico en el ambiente interior de las viviendas pueda estar al alcance económico de sus propietarios. (Tabla 4.6) Debemos tomar en cuenta también que en el cantón Chambo existe un porcentaje de pobreza de necesidades básicas insatisfechas bastante elevado, el cual alcanza al 70% (GADM Chambo 2019, 205) de su población. Las necesidades del confort en la vivienda caminan juntas del alcance económico familiar. Tabla 4.6. Precios locales en dólares americanos de los elementos que pueden usarse para optimizar la envolvente constructiva.. Fuente. Ferreterías Kywi (www.kywi.com) y Ferrisariato (www.frecuento.com).. Por lo tanto la solución que se plantea obtener luego de realizar las simulaciones debe ser la más eficaz no solo con respecto al aislamiento sino también la que sea más asequible económicamente. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 45 5. ANÁLISIS DE RESULTADOS 5.1. ANÁLISIS EN FACHADA La simulación y comparación de comportamiento se realizo entre los siguientes elementos de fachada y en el transcurso de las semanas de estudio: O.- Cerramiento Original. F1.- Aislamiento con SATE 5cm. F2.- Aislamiento con SATE 10cm. F3.- Aislamiento con Lana de Vidrio F4.- Aislamiento con Lana de Roca. F5.- Aislamiento con Lana de Oveja. Después de realizar las simulaciones se pasó a extraer los resultados obtenidos y a compararlos de una manera gráfica (Figuras 5.1 - 5.6) para ver el comportamiento de los diferentes aislamientos de fachada en relación al cerramiento original. A continuación, se muestran los resultados obtenidos: Figura 5.1. Gráfica del comportamiento de las fachadas durante la semana del 14 al 20 de febrero de 2022. Fuente: Archivo del autor. 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 14/2/2022 01:00:00 14/2/2022 03:00:00 14/2/2022 05:00:00 14/2/2022 07:00:00 14/2/2022 09:00:00 14/2/2022 11:00:00 14/2/2022 13:00:00 14/2/2022 15:00:00 14/2/2022 17:00:00 14/2/2022 19:00:00 14/2/2022 21:00:00 14/2/2022 23:00:00 15/2/2022 01:00:00 15/2/2022 03:00:00 15/2/2022 05:00:00 15/2/2022 07:00:00 15/2/2022 09:00:00 15/2/2022 11:00:00 15/2/2022 13:00:00 15/2/2022 15:00:00 15/2/2022 17:00:00 15/2/2022 19:00:00 15/2/2022 21:00:00 15/2/2022 23:00:00 16/2/2022 01:00:00 16/2/2022 03:00:00 16/2/2022 05:00:00 16/2/2022 07:00:00 16/2/2022 09:00:00 16/2/2022 11:00:00 16/2/2022 13:00:00 16/2/2022 15:00:00 16/2/2022 17:00:00 16/2/2022 19:00:00 16/2/2022 21:00:00 16/2/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento Fachada - Semana 1 O F1 F2 F3 F4 F5 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 46 Figura 5.2. Gráfica del comportamiento de las fachadas durante la semana del 14 al 20 de marzo de 2022. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.3. Gráfica del comportamiento de las fachadas durante la semana del 18 al 24 de abril de 2022. Fuente: Archivo del autor. 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 14/3/2022 01:00:00 14/3/2022 03:00:00 14/3/2022 05:00:00 14/3/2022 07:00:00 14/3/2022 09:00:00 14/3/2022 11:00:00 14/3/2022 13:00:00 14/3/2022 15:00:00 14/3/2022 17:00:00 14/3/2022 19:00:00 14/3/2022 21:00:00 14/3/2022 23:00:00 15/3/2022 01:00:00 15/3/2022 03:00:00 15/3/2022 05:00:00 15/3/2022 07:00:00 15/3/2022 09:00:00 15/3/2022 11:00:00 15/3/2022 13:00:00 15/3/2022 15:00:00 15/3/2022 17:00:00 15/3/2022 19:00:00 15/3/2022 21:00:00 15/3/2022 23:00:00 16/3/2022 01:00:00 16/3/2022 03:00:00 16/3/2022 05:00:00 16/3/2022 07:00:00 16/3/2022 09:00:00 16/3/2022 11:00:00 16/3/2022 13:00:00 16/3/2022 15:00:00 16/3/2022 17:00:00 16/3/2022 19:00:00 16/3/2022 21:00:00 16/3/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento Fachada - Semana 2 O F1 F2 F3 F4 F5 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 18/4/2022 01:00:00 18/4/2022 03:00:00 18/4/2022 05:00:00 18/4/2022 07:00:00 18/4/2022 09:00:00 18/4/2022 11:00:00 18/4/2022 13:00:00 18/4/2022 15:00:00 18/4/2022 17:00:00 18/4/2022 19:00:00 18/4/2022 21:00:00 18/4/2022 23:00:00 19/4/2022 01:00:00 19/4/2022 03:00:00 19/4/2022 05:00:00 19/4/2022 07:00:00 19/4/2022 09:00:00 19/4/2022 11:00:00 19/4/2022 13:00:00 19/4/2022 15:00:00 19/4/2022 17:00:00 19/4/2022 19:00:00 19/4/2022 21:00:00 19/4/2022 23:00:00 20/4/2022 01:00:00 20/4/2022 03:00:00 20/4/2022 05:00:00 20/4/2022 07:00:00 20/4/2022 09:00:00 20/4/2022 11:00:00 20/4/2022 13:00:00 20/4/2022 15:00:00 20/4/2022 17:00:00 20/4/2022 19:00:00 20/4/2022 21:00:00 20/4/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento Fachada - Semana 3 O F1 F2 F3 F4 F5 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 47 Figura 5.4. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la fachada durante la semana del 14 al 20 de febrero 2022 Fuente: Archivo del autor. Figura 5.5. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la fachada durante la semana del 14 al 20 de marzo 2022. Fuente: Archivo del autor. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 48 Figura 5.6. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la fachada durante la semana del 18 al 24 de abril 2022. Fuente: Archivo del autor. Teniendo en cuenta los datos que se han extraído de las simulaciones también hemos podido elaborar una tabla comparativa (Tabla 5.1) con las temperaturas máximas y mínimas alcanzadas con cada propuesta. Tabla 5.1. Tabla comparativa de máximos y mínimos de temperatura entre propuestas de fachadas. Fuente: Archivo del autor. Semana Cod. Temperatura Máxima (°C) Incremento Tra. Máx. respecto a O (%) Temperatura Mínima (°C) Incremento Tra. Mín. respecto a O (%) Promedio Temperatura (°C) O21,76 - 17,10 - 19,53 F1 25,22 15,90% 19,50 14,04% 22,72 F2 25,38 16,64% 19,78 15,67% 22,95 F3 25,38 16,64% 18,40 7,60% 22,27 F4 25,41 16,77% 18,45 7,89% 22,31 F5 25,35 16,50% 18,38 7,49% 22,24 O25,46 - 17,36 - 20,78 F1 26,20 2,91% 20,02 15,32% 22,81 F2 26,36 3,53% 20,29 16,88% 23,04 F3 26,47 3,97% 18,94 9,10% 22,32 F4 26,50 4,08% 18,99 9,39% 22,37 F5 26,44 3,85% 18,91 8,93% 22,29 O25,88 - 17,78 - 22,03 F1 26,34 1,78% 20,11 13,10% 23,67 F2 26,51 2,43% 20,39 14,68% 23,86 F3 26,69 3,13% 19,07 7,26% 23,33 F4 26,72 3,25% 19,11 7,48% 23,37 F5 26,66 3,01% 19,05 7,14% 23,31 1 2 3 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 49 Análisis: En la semana de invierno del 14 al 20 de febrero, podemos observar una oscilación de temperaturas internas medias entre 17.10 y 21.76 °C en el estado original, siendo las temperaturas medias más bajas registradas entre las 21:00 y las 03:00. Con la simulación, se alcanzó un incremento en la oscilación de las temperaturas internas medias entre 19.78 y 25.38 °C con la opción F2, es decir se logró subir 2.68 grados a la temperatura promedio mínima y 3.62 grados a la temperatura promedio máxima. En la semana de equinoccio del 14 al 20 de marzo, la temperatura promedio mínima interior en estado original no tiene un cambio significativo, sin embargo la temperatura máxima interior sube cerca de 4°C con relación al mes anterior ubicándose las mismas en 17.36 y 25.46 °C, después de la simulación se consiguió ubicar las temperaturas promedio en un rango entre 20.29 y 26.36 °C, con la opción F2. En la semana de primavera del 18 al 24 de abril, las temperaturas promedio máximas y mínimas interior sufren un leve incremento en su estado original en relación al mes de marzo y se ubican entre 17.78 y 25.88 °C. Después de haber realizado las simulaciones conseguimos subir en 0.63 y 2.62 °C a las temperaturas promedio máximas y mínimas con la opción F2. Con las propuestas de mejora, según las figuras 5.4 y 5.5, el 50% del tiempo de las semanas del mes de febrero y marzo las temperaturas están entre 20.5 y 24 °C aproximadamente; mientras que en la semana del mes de abril el 50% del tiempo, las temperaturas se ubican entre 21.5 y 25.5 °C aproximadamente según la figura 5.6. De los materiales utilizados el que más incremento de temperatura promedio obtiene con respecto al cerramiento original es la Lana de Roca con un 16,77% de ganancia, mientras que el mejor incremento con respecto a la temperatura mínima es la colocación de un SATE de 10 cm con un 15,67% con respecto al cerramiento original. La semana del mes de abril alcanzó la mayor diferencia de temperatura promedio con la combinación F2, mientras que la menor diferencia se obtuvo con la combinación F5 en la semana del mes de febrero. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 50 5.2.- ANÁLISIS EN VENTANAS La simulación y comparación de comportamiento se realizo entre las siguientes opciones de ventanas y en el transcurso de las semanas de estudio: O.- Ventana Original de vidrio simple de 6mm y carpintería sin rotura de puente térmico. V1.- Ventana doble vidrio 3mm - 6mm y carpintería de aluminio con rotura de puente térmico. V2.- Ventana doble vidrio 6mm - 6mm y carpintería de aluminio con rotura de puente térmico. V3.- Ventana doble vidrio 6mm - 13mm y carpintería de aluminio con rotura de puente térmico Después de realizar las simulaciones se pasó a extraer los resultados obtenidos y a compararlos de una manera gráfica (Figuras 5.7 - 5.12) para ver el comportamiento de las diferentes opciones de ventanas en relación a la ventana original. A continuación, se muestran los resultados obtenidos: Figura 5.7. Gráfica del comportamiento de las ventanas durante la semana del 14 al 20 de febrero de 2022. Fuente: Archivo del autor. 18 19 20 21 22 23 24 25 14/2/2022 01:00:00 14/2/2022 04:00:00 14/2/2022 07:00:00 14/2/2022 10:00:00 14/2/2022 13:00:00 14/2/2022 16:00:00 14/2/2022 19:00:00 14/2/2022 22:00:00 15/2/2022 01:00:00 15/2/2022 04:00:00 15/2/2022 07:00:00 15/2/2022 10:00:00 15/2/2022 13:00:00 15/2/2022 16:00:00 15/2/2022 19:00:00 15/2/2022 22:00:00 16/2/2022 01:00:00 16/2/2022 04:00:00 16/2/2022 07:00:00 16/2/2022 10:00:00 16/2/2022 13:00:00 16/2/2022 16:00:00 16/2/2022 19:00:00 16/2/2022 22:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento Ventanas - Semana 1 O V1 V2 V3 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 57 Figura 5.16. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la cubierta de la semana del 14 al 20 de febrero 2022. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.17. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la cubierta de la semana del 14 al 20 de marzo 2022. Fuente: Archivo del autor. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 58 Figura 5.18. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la cubierta de la semana del 18 al 24 de abril 2022. Fuente: Archivo del autor. Teniendo en cuenta los datos que se han extraído de las simulaciones también hemos podido elaborar una tabla comparativa (Tabla 5.3) con las temperaturas máximas y mínimas alcanzadas con la propuesta de cubierta. Tabla 5.3. Tabla comparativa de máximos y mínimos de temperatura entre opciones de cubierta. Fuente: Archivo del autor. Semana Cod. Temperatura Máxima (°C) Incremento Tra. Máx. respecto a O (%) Temperatura Mínima (°C) Incremento Tra. Mín. respecto a O (%) Promedio Temperatura (°C) O24,67 - 17,12 - 21,15 C1 24,92 1,01% 17,56 2,57% 21,50 O25,83 - 17,58 - 21,10 C1 26,10 1,05% 18,02 2,50% 21,47 O26,27 - 18,00 - 22,37 C1 26,45 0,69% 18,41 2,28% 22,68 2 3 1 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 59 Análisis: En la semana de invierno del 14 al 20 de febrero, podemos observar una oscilación de temperaturas internas medias entre 17.12 y 24.69 °C en el estado original, siendo las temperaturas medias más bajas registradas entre las 21:00 y las 03:00. Con la simulación, se alcanzó un incremento en la oscilación de las temperaturas internas medias entre 17.56 y 24.92 °C con la opción C1, es decir se logró subir 0.25 grados a la temperatura promedio mínima y 0.44 grados a la temperatura promedio máxima. En la semana de equinoccio del 14 al 20 de marzo, las temperaturas promedios mínimas interiores en estado original mantienen un margen mínimo de diferencia con relación al mes anterior ubicándose las mismas en 17.58 y 25.83 °C, después de la simulación se consiguió ubicar las temperaturas promedio en un rango entre 18.02 y 26.10 °C, con la opción C1. En la semana de primavera del 18 al 24 de abril, las temperaturas promedio máximas y mínimas interior sufren un leve incremento en su estado original en relación al mes de febrero y se ubican entre 18 y 26.27 °C. Después de haber realizado las simulaciones conseguimos subir en 0.18 y 0.41 °C a las temperaturas promedio máximas y mínimas con la opción C1. Con las propuestas de mejora, según la figura 5.16 el 50% del tiempo de la semana del mes de febrero, las temperaturas están entre 20 y 23 °C aproximadamente; mientras que en el mes de marzo el 50% del tiempo las temperaturas se ubican entre 19.5 y 23 °C aproximadamente según la figura 5.17; finalmente en la semana del mes de abril el 50% del tiempo, las temperaturas se ubican entre 20.5 y 25 °C aproximadamente según la figura 5.18. El incremento que se obtuvo con respecto a la temperatura máxima es 1,01% de ganancia con respecto a la cubierta original, y con respecto a la temperatura mínima se obtuvo la ganancia de 2,57% con respecto al cerramiento original. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 60 5.4. ANÁLISIS EN COMBINACIONES Combinación CBN 1 La simulación y comparación de comportamiento se realizó entre los siguientes elementos de la combinación CBN1: CBN 1.1.- SATE 5, carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 3-6mm. CBN 1.2.- SATE 5, carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 6-6mm. CBN 1.3.- SATE 5, carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 6-13mm. CBN 1.4.- SATE 10, carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 3-6mm. CBN 1.5.- SATE 10, carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 6-6mm. CBN 1.6.- SATE 10, carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 6-13mm. Después de realizar las simulaciones se pasó a extraer los resultados obtenidos y a compararlos de una manera gráfica (Figuras 5.19 - 5.24) para observar el comportamiento de las combinaciones CBN 1 en relación al cerramiento original. A continuación, se muestran los resultados obtenidos: Figura 5.19. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN1 - Semana del 14 al 20 de febrero. Fuente: Archivo del autor. 18 19 20 21 22 23 24 25 26 14/2/2022 01:00:00 14/2/2022 04:00:00 14/2/2022 07:00:00 14/2/2022 10:00:00 14/2/2022 13:00:00 14/2/2022 16:00:00 14/2/2022 19:00:00 14/2/2022 22:00:00 15/2/2022 01:00:00 15/2/2022 04:00:00 15/2/2022 07:00:00 15/2/2022 10:00:00 15/2/2022 13:00:00 15/2/2022 16:00:00 15/2/2022 19:00:00 15/2/2022 22:00:00 16/2/2022 01:00:00 16/2/2022 04:00:00 16/2/2022 07:00:00 16/2/2022 10:00:00 16/2/2022 13:00:00 16/2/2022 16:00:00 16/2/2022 19:00:00 16/2/2022 22:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 1 - Semana 1 O CBN1.1 CBN1.2 CBN1.3 CBN1.4 CBN1.5 CBN1.6 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 61 Figura 5.20. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN1 - Semana del 14 al 20 de marzo. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.21. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN1 - Semana del 18 al 24 de abril. Fuente: Archivo del autor. 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 14/3/2022 01:00:00 14/3/2022 03:00:00 14/3/2022 05:00:00 14/3/2022 07:00:00 14/3/2022 09:00:00 14/3/2022 11:00:00 14/3/2022 13:00:00 14/3/2022 15:00:00 14/3/2022 17:00:00 14/3/2022 19:00:00 14/3/2022 21:00:00 14/3/2022 23:00:00 15/3/2022 01:00:00 15/3/2022 03:00:00 15/3/2022 05:00:00 15/3/2022 07:00:00 15/3/2022 09:00:00 15/3/2022 11:00:00 15/3/2022 13:00:00 15/3/2022 15:00:00 15/3/2022 17:00:00 15/3/2022 19:00:00 15/3/2022 21:00:00 15/3/2022 23:00:00 16/3/2022 01:00:00 16/3/2022 03:00:00 16/3/2022 05:00:00 16/3/2022 07:00:00 16/3/2022 09:00:00 16/3/2022 11:00:00 16/3/2022 13:00:00 16/3/2022 15:00:00 16/3/2022 17:00:00 16/3/2022 19:00:00 16/3/2022 21:00:00 16/3/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 1 - Semana 2 O CBN1.1 CBN1.2 CBN1.3 CBN1.4 CBN1.5 CBN1.6 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 18/4/2022 01:00:00 18/4/2022 04:00:00 18/4/2022 07:00:00 18/4/2022 10:00:00 18/4/2022 13:00:00 18/4/2022 16:00:00 18/4/2022 19:00:00 18/4/2022 22:00:00 19/4/2022 01:00:00 19/4/2022 04:00:00 19/4/2022 07:00:00 19/4/2022 10:00:00 19/4/2022 13:00:00 19/4/2022 16:00:00 19/4/2022 19:00:00 19/4/2022 22:00:00 20/4/2022 01:00:00 20/4/2022 04:00:00 20/4/2022 07:00:00 20/4/2022 10:00:00 20/4/2022 13:00:00 20/4/2022 16:00:00 20/4/2022 19:00:00 20/4/2022 22:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 1 - Semana 3 O CBN1.1 CBN1.2 CBN1.3 CBN1.4 CBN1.5 CBN1.6 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 62 Figura 5.22. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la combinación CBN 1 - Semana del 14 al 20 de febrero. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.23. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la combinación CBN 1 - Semana del 14 al 20 de marzo. Fuente: Archivo del autor. Temperatura °C O CBN 1.1 CBN 1.2 CBN 1.3 CBN 1.4 CBN 1.5 CBN 1.6 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 1 Semana 2 O CBN 1.1 CBN 1.2 CBN 1.3 CBN 1.4 CBN 1.5 CBN 1.6 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Temperatura °C Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 63 Figura 5.24. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la combinación CBN 1 - Semana del 18 al 24 de abril. Fuente: Archivo del autor. Con los rangos de datos observados en las semanas de estudio se revisaron los porcentajes de incrementos en las temperaturas máximas y mínimas (Tabla 5.4), con el fin de obtener valores que puedan ser comparados con las demás opciones. Con las propuestas de mejora, según las figuras 5.22 y 5.23, el 50% del tiempo de las semanas del mes de febrero y marzo las temperaturas están entre 21.5 y 24.5 °C aproximadamente; mientras que en la semana del mes de abril el 50% del tiempo, las temperaturas se ubican entre 22 y 25.5 °C aproximadamente según la figura 5.24. Podemos apreciar también que los materiales propuestos en esta combinación presentan un buen desenvolvimiento en alcanzar el rango de temperaturas de confort entre los 20 y 26 °C. La semana del mes de abril alcanzó la mejor respuesta de temperatura promedio con la combinación CBN 1.4, mientras que la menor respuesta se obtuvo con la combinación CBN 1.2 en la semana del mes de febrero. Temperatura °C O CBN 1.1 CBN 1.2 CBN 1.3 CBN 1.4 CBN 1.5 CBN 1.6 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 3 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 64 Tabla 5.4. Tabla comparativa de máximos, mínimos y promedio de la combinación CBN 1 en las tres semanas de observación. Fuente: Archivo del autor. Análisis: En la semana de invierno del 14 al 20 de febrero, podemos observar una oscilación de temperaturas internas medias entre 17.10 y 21.76 °C en el estado original, siendo las temperaturas medias más bajas registradas entre las 21:00 y las 03:00. Con la simulación, se alcanzó un incremento en la oscilación de las temperaturas internas medias entre 19.57 y 25.44 °C, es decir se logró subir 2.77 grados a la temperatura promedio mínima y 3.68 grados a la temperatura promedio máxima. En la semana de equinoccio del 14 al 20 de marzo, la temperatura promedio mínima interior en estado original no tiene un cambio significativo, sin embargo la temperatura máxima interior sube cerca de 4°C con relación al mes anterior ubicándose las mismas en 17.36 y 25.46 °C, después de la simulación se consiguió ubicar las temperaturas promedio en un rango entre 20.13 y 26.40 °C. En la semana de primavera del 18 al 24 de abril, las temperaturas promedio máximas y mínimas interior sufren un leve incremento en su estado original en relación al mes de marzo y se ubican entre 17.78 y 25.88 °C. Después de haber realizado las simulaciones conseguimos subir en 0.94 y 3.09 °C a las temperaturas promedio máximas y mínimas. Semana Cod. Temperatur a Máxima (°C) Incremento Tra. Máx. respecto a O (%) Temperatur a Mínima (°C) Incremento Tra. Mín. respecto a O (%) Promedio (°C) O21,76 - 17,10 - 19,53 CBN1.1 25,27 16,13% 19,58 14,50% 22,83 CBN1.2 25,26 16,08% 19,57 14,44% 22,81 CBN1.3 25,27 16,13% 19,59 14,56% 22,83 CBN1.4 25,44 16,91% 19,86 16,14% 23,07 CBN1.5 25,42 16,82% 19,85 16,08% 23,05 CBN1.6 25,44 16,91% 19,87 16,20% 23,07 O25,46 - 17,36 - 20,78 CBN1.1 26,24 3,06% 20,14 16,01% 22,89 CBN1.2 26,22 2,99% 20,13 15,96% 22,87 CBN1.3 26,23 3,02% 20,15 16,07% 22,89 CBN1.4 26,40 3,69% 20,43 17,68% 23,13 CBN1.5 26,38 3,61% 20,42 17,63% 23,11 CBN1.6 26,39 3,65% 20,45 17,80% 23,12 O25,88 - 17,78 - 22,03 CBN1.1 26,35 1,82% 20,17 13,44% 23,79 CBN1.2 26,32 1,70% 20,16 13,39% 23,76 CBN1.3 26,32 1,70% 20,17 13,44% 23,77 CBN1.4 26,52 2,47% 20,45 15,02% 23,99 CBN1.5 26,47 2,28% 20,44 14,96% 23,96 CBN1.6 26,47 2,28% 20,46 15,07% 23,97 1 2 3 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 65 Combinación CBN 2 La simulación y comparación de comportamiento se realizo entre los siguientes elementos de la combinación CBN2: CBN 2.1.- Lana de oveja, carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 3-6mm. CBN 2.2.- Lana de oveja, carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 6-6mm. CBN 2.3.- Lana de oveja, carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 6-13mm. Después de realizar las simulaciones se pasó a extraer los resultados obtenidos y a compararlos de una manera gráfica (Figuras 5.25 - 5.30) para observar el comportamiento de las combinaciones CBN 2 en relación al cerramiento original. A continuación, se muestran los resultados obtenidos: Figura 5.25. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN2 - Semana del 14 al 20 de febrero. Fuente: Archivo del autor. 18 19 20 21 22 23 24 25 26 14/2/2022 01:00:00 14/2/2022 04:00:00 14/2/2022 07:00:00 14/2/2022 10:00:00 14/2/2022 13:00:00 14/2/2022 16:00:00 14/2/2022 19:00:00 14/2/2022 22:00:00 15/2/2022 01:00:00 15/2/2022 04:00:00 15/2/2022 07:00:00 15/2/2022 10:00:00 15/2/2022 13:00:00 15/2/2022 16:00:00 15/2/2022 19:00:00 15/2/2022 22:00:00 16/2/2022 01:00:00 16/2/2022 04:00:00 16/2/2022 07:00:00 16/2/2022 10:00:00 16/2/2022 13:00:00 16/2/2022 16:00:00 16/2/2022 19:00:00 16/2/2022 22:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 2 - Semana 1 O CBN2.1 CBN2.2 CBN2.3 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 66 Figura 5.26. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN2 - Semana del 14 al 20 de marzo. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.27. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN2 - Semana del 18 al 24 de abril. Fuente: Archivo del autor. 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 14/3/2022 01:00:00 14/3/2022 03:00:00 14/3/2022 05:00:00 14/3/2022 07:00:00 14/3/2022 09:00:00 14/3/2022 11:00:00 14/3/2022 13:00:00 14/3/2022 15:00:00 14/3/2022 17:00:00 14/3/2022 19:00:00 14/3/2022 21:00:00 14/3/2022 23:00:00 15/3/2022 01:00:00 15/3/2022 03:00:00 15/3/2022 05:00:00 15/3/2022 07:00:00 15/3/2022 09:00:00 15/3/2022 11:00:00 15/3/2022 13:00:00 15/3/2022 15:00:00 15/3/2022 17:00:00 15/3/2022 19:00:00 15/3/2022 21:00:00 15/3/2022 23:00:00 16/3/2022 01:00:00 16/3/2022 03:00:00 16/3/2022 05:00:00 16/3/2022 07:00:00 16/3/2022 09:00:00 16/3/2022 11:00:00 16/3/2022 13:00:00 16/3/2022 15:00:00 16/3/2022 17:00:00 16/3/2022 19:00:00 16/3/2022 21:00:00 16/3/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 2 - Semana 2 O CBN2.1 CBN2.2 CBN2.3 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 18/4/2022 01:00:00 18/4/2022 03:00:00 18/4/2022 05:00:00 18/4/2022 07:00:00 18/4/2022 09:00:00 18/4/2022 11:00:00 18/4/2022 13:00:00 18/4/2022 15:00:00 18/4/2022 17:00:00 18/4/2022 19:00:00 18/4/2022 21:00:00 18/4/2022 23:00:00 19/4/2022 01:00:00 19/4/2022 03:00:00 19/4/2022 05:00:00 19/4/2022 07:00:00 19/4/2022 09:00:00 19/4/2022 11:00:00 19/4/2022 13:00:00 19/4/2022 15:00:00 19/4/2022 17:00:00 19/4/2022 19:00:00 19/4/2022 21:00:00 19/4/2022 23:00:00 20/4/2022 01:00:00 20/4/2022 03:00:00 20/4/2022 05:00:00 20/4/2022 07:00:00 20/4/2022 09:00:00 20/4/2022 11:00:00 20/4/2022 13:00:00 20/4/2022 15:00:00 20/4/2022 17:00:00 20/4/2022 19:00:00 20/4/2022 21:00:00 20/4/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 2 - Semana 3 O CBN2.1 CBN2.2 CBN2.3 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 73 Figura 5.36. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la combinación CBN 3 - Semana del 18 al 24 de abril. Fuente: Archivo del autor. Con los rangos de datos observados en las semanas de estudio se revisaron los porcentajes de incrementos en las temperaturas máximas y mínimas (Tabla 5.6), con el fin de obtener valores que puedan ser comparados con las demás opciones. Tabla 5.6. Tabla comparativa de máximos, mínimos y promedio de la combinación CBN 3 en las tres semanas de observación. Fuente: Archivo del autor. Temperatura °C O CBN 3.1 CBN 3.2 CBN 3.3 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 3 Semana Cod. Temperatur a Máxima (°C) Incremento Tra. Máx. respecto a O (%) Temperatur a Mínima (°C) Incremento Tra. Mín. respecto a O (%) Promedio (°C) O21,76 - 17,10 - 19,53 CBN3.1 25,46 17,00% 18,52 8,30% 22,42 CBN3.2 25,44 16,91% 18,52 8,30% 22,41 CBN3.3 25,45 16,96% 18,53 8,36% 22,42 O25,46 - 17,36 - 20,78 CBN3.1 26,52 4,16% 19,10 10,02% 22,44 CBN3.2 26,52 4,16% 19,10 10,02% 22,42 CBN3.3 26,53 4,2% 19,12 10,14% 22,44 O25,88 - 17,78 - 22,03 CBN3.1 26,71 3,21% 19,16 7,76% 23,49 CBN3.2 26,67 3,05% 19,16 7,76% 23,47 CBN3.3 26,67 3,05% 19,17 7,82% 23,48 1 2 3 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 74 Análisis: En la semana de invierno del 14 al 20 de febrero, podemos observar una oscilación de temperaturas internas medias entre 17.10 y 21.76 °C en el estado original, siendo las temperaturas medias más bajas registradas entre las 21:00 y las 03:00. Con la simulación, se alcanzó un incremento en la oscilación de las temperaturas internas medias entre 18.52 y 25.46 °C, es decir se logró subir 1.43 grados a la temperatura promedio mínima y 3.70 grados a la temperatura promedio máxima. En la semana de equinoccio del 14 al 20 de marzo, la temperatura promedio mínima interior en estado original no tiene un cambio significativo, sin embargo la temperatura máxima interior sube cerca de 4°C con relación al mes anterior ubicándose las mismas en 17.36 y 25.46 °C, después de la simulación se consiguió ubicar las temperaturas promedio en un rango entre 19.10 y 26.53 °C. En la semana de primavera del 18 al 24 de abril, las temperaturas promedio máximas y mínimas interior sufren un leve incremento en su estado original en relación al mes de marzo y se ubican entre 17.78 y 25.88 °C. Después de haber realizado las simulaciones conseguimos subir en 0.79 y 1.39 °C a las temperaturas promedio máximas y mínimas. Con las propuestas de mejora, según las figuras 5.34 y 5.35, el 50% del tiempo de las semanas del mes de febrero y marzo las temperaturas están entre 20.5 y 24 °C aproximadamente; mientras que en la semana del mes de abril el 50% del tiempo, las temperaturas se ubican entre 21.5 y 25.5 °C aproximadamente según la figura 5.36. Podemos apreciar también que los materiales propuestos en esta combinación no presentan un buen desenvolvimiento en temperaturas bajas. La semana del mes de abril alcanzó la mejor respuesta de temperatura promedio con la combinación CBN 3.1, mientras que la menor respuesta se obtuvo con la combinación CBN 3.2 en la semana del mes de febrero. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 75 Combinación CBN 4 La simulación y comparación de comportamiento se realizo entre los siguientes elementos de la combinación CBN4: CBN 4.1.- Lana de vidrio, carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 3-6mm. CBN 4.2.- Lana de vidrio, carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 6-6mm. CBN 4.3.- Lana de vidrio, carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 6-13mm. Después de realizar las simulaciones se pasó a extraer los resultados obtenidos y a compararlos de una manera gráfica (Figuras 5.37 - 5.42) para observar el comportamiento de las combinaciones CBN 4 en relación al cerramiento original. A continuación, se muestran los resultados obtenidos: Figura 5.37. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN 4 - Semana del 14 al 20 de febrero. Fuente: Archivo del autor. 18 19 20 21 22 23 24 25 26 14/2/2022 01:00:00 14/2/2022 03:00:00 14/2/2022 05:00:00 14/2/2022 07:00:00 14/2/2022 09:00:00 14/2/2022 11:00:00 14/2/2022 13:00:00 14/2/2022 15:00:00 14/2/2022 17:00:00 14/2/2022 19:00:00 14/2/2022 21:00:00 14/2/2022 23:00:00 15/2/2022 01:00:00 15/2/2022 03:00:00 15/2/2022 05:00:00 15/2/2022 07:00:00 15/2/2022 09:00:00 15/2/2022 11:00:00 15/2/2022 13:00:00 15/2/2022 15:00:00 15/2/2022 17:00:00 15/2/2022 19:00:00 15/2/2022 21:00:00 15/2/2022 23:00:00 16/2/2022 01:00:00 16/2/2022 03:00:00 16/2/2022 05:00:00 16/2/2022 07:00:00 16/2/2022 09:00:00 16/2/2022 11:00:00 16/2/2022 13:00:00 16/2/2022 15:00:00 16/2/2022 17:00:00 16/2/2022 19:00:00 16/2/2022 21:00:00 16/2/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 4 - Semana 1 O CBN4.1 CBN4.2 CBN4.3 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 76 Figura 5.38. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN 4 - Semana del 14 al 20 de marzo. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.39. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN 4 - Semana del 18 al 24 de abril. Fuente: Archivo del autor. 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 14/3/2022 01:00:00 14/3/2022 03:00:00 14/3/2022 05:00:00 14/3/2022 07:00:00 14/3/2022 09:00:00 14/3/2022 11:00:00 14/3/2022 13:00:00 14/3/2022 15:00:00 14/3/2022 17:00:00 14/3/2022 19:00:00 14/3/2022 21:00:00 14/3/2022 23:00:00 15/3/2022 01:00:00 15/3/2022 03:00:00 15/3/2022 05:00:00 15/3/2022 07:00:00 15/3/2022 09:00:00 15/3/2022 11:00:00 15/3/2022 13:00:00 15/3/2022 15:00:00 15/3/2022 17:00:00 15/3/2022 19:00:00 15/3/2022 21:00:00 15/3/2022 23:00:00 16/3/2022 01:00:00 16/3/2022 03:00:00 16/3/2022 05:00:00 16/3/2022 07:00:00 16/3/2022 09:00:00 16/3/2022 11:00:00 16/3/2022 13:00:00 16/3/2022 15:00:00 16/3/2022 17:00:00 16/3/2022 19:00:00 16/3/2022 21:00:00 16/3/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 4 - Semana 2 O CBN4.1 CBN4.2 CBN4.3 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 18/4/2022 01:00:00 18/4/2022 03:00:00 18/4/2022 05:00:00 18/4/2022 07:00:00 18/4/2022 09:00:00 18/4/2022 11:00:00 18/4/2022 13:00:00 18/4/2022 15:00:00 18/4/2022 17:00:00 18/4/2022 19:00:00 18/4/2022 21:00:00 18/4/2022 23:00:00 19/4/2022 01:00:00 19/4/2022 03:00:00 19/4/2022 05:00:00 19/4/2022 07:00:00 19/4/2022 09:00:00 19/4/2022 11:00:00 19/4/2022 13:00:00 19/4/2022 15:00:00 19/4/2022 17:00:00 19/4/2022 19:00:00 19/4/2022 21:00:00 19/4/2022 23:00:00 20/4/2022 01:00:00 20/4/2022 03:00:00 20/4/2022 05:00:00 20/4/2022 07:00:00 20/4/2022 09:00:00 20/4/2022 11:00:00 20/4/2022 13:00:00 20/4/2022 15:00:00 20/4/2022 17:00:00 20/4/2022 19:00:00 20/4/2022 21:00:00 20/4/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 4 - Semana 3 O CBN4.1 CBN4.2 CBN4.3 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 77 Figura 5.40. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la combinación CBN 4 - Semana del 14 al 20 de febrero. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.41. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la combinación CBN 4 - Semana del 14 al 20 de marzo. Fuente: Archivo del autor. Temperatura °C O CBN 4.1 CBN 4.2 CBN 4.3 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 1 Temperatura °C O CBN 4.1 CBN 4.2 CBN 4.3 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 2 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 78 Figura 5.42. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la combinación CBN 4 - Semana del 18 al 24 de abril. Fuente: Archivo del autor. Con los rangos de datos observados en las semanas de estudio se revisaron los porcentajes de incrementos en las temperaturas máximas y mínimas (Tabla 5.7), con el fin de obtener valores que puedan ser comparados con las demás opciones. Tabla 5.7. Tabla comparativa de máximos, mínimos y promedio de la combinación CBN 4 en las tres semanas de observación. Fuente: Archivo del autor. Temperatura °C O CBN 4.1 CBN 4.2 CBN 4.3 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 3 Semana Cod. Temperatur a Máxima (°C) Incremento Tra. Máx. respecto a O (%) Temperatur a Mínima (°C) Incremento Tra. Mín. respecto a O (%) Promedio (°C) O21,76 - 17,10 - 19,53 CBN4.1 25,40 16,73% 18,44 7,84% 22,34 CBN4.2 25,38 16,64% 18,44 7,84% 22,33 CBN4.3 25,39 16,68% 18,45 7,89% 22,34 O25,46 - 17,36 - 20,78 CBN4.1 26,46 3,93% 19,02 9,56% 22,35 CBN4.2 26,46 3,93% 19,02 9,56% 22,34 CBN4.3 26,47 3,97% 19,03 9,62% 22,35 O25,88 - 17,78 - 22,03 CBN4.1 26,65 2,98% 19,10 7,42% 23,43 CBN4.2 26,62 2,86% 19,10 7,42% 23,41 CBN4.3 26,62 2,86% 19,11 7,48% 23,41 1 2 3 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 79 Análisis: En la semana de invierno del 14 al 20 de febrero, podemos observar una oscilación de temperaturas internas medias entre 17.10 y 21.76 °C en el estado original, siendo las temperaturas medias más bajas registradas entre las 21:00 y las 03:00. Con la simulación, se alcanzó un incremento en la oscilación de las temperaturas internas medias entre 18.44 y 25.40 °C, es decir se logró subir 1.35 grados a la temperatura promedio mínima y 3.64 grados a la temperatura promedio máxima. En la semana de equinoccio del 14 al 20 de marzo, la temperatura promedio mínima interior en estado original no tiene un cambio significativo, sin embargo la temperatura máxima interior sube cerca de 4°C con relación al mes anterior ubicándose las mismas en 17.36 y 25.46 °C, después de la simulación se consiguió ubicar las temperaturas promedio en un rango entre 19.02 y 26.47 °C. En la semana de primavera del 18 al 24 de abril, las temperaturas promedio máximas y mínimas interior sufren un leve incremento en su estado original en relación al mes de marzo y se ubican entre 17.78 y 25.88 °C. Después de haber realizado las simulaciones conseguimos subir en 0.77 y 1.33 °C a las temperaturas promedio máximas y mínimas. Con las propuestas de mejora, según las figuras 5.40 y 5.41, el 50% del tiempo de las semanas del mes de febrero y marzo las temperaturas están entre 20.5 y 24 °C aproximadamente; mientras que en la semana del mes de abril el 50% del tiempo, las temperaturas se ubican entre 21.5 y 25.5 °C aproximadamente según la figura 5.42. Podemos apreciar también que los materiales propuestos en esta combinación no presentan un buen desenvolvimiento en temperaturas bajas. La semana del mes de abril alcanzó la mejor respuesta de temperatura promedio con la combinación CBN 4.1, mientras que la menor respuesta se obtuvo con la combinación CBN 4.2 en la semana del mes de febrero. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 80 Combinación CBN 5 La simulación y comparación de comportamiento se realizo entre los siguientes elementos de la combinación CBN5: CBN 5.1.- SATE de 5 cm y Lana de vidrio en cubierta. CBN 5.2.- SATE de 10 cm y Lana de vidrio en cubierta. Después de realizar las simulaciones se pasó a extraer los resultados obtenidos y a compararlos de una manera gráfica (Figuras 5.43 - 5.48) para observar el comportamiento de las combinaciones CBN 5 en relación al cerramiento original. A continuación, se muestran los resultados obtenidos: Figura 5.43. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN 5 - Semana del 14 al 20 de febrero. Fuente: Archivo del autor. 18 19 20 21 22 23 24 25 26 14/2/2022 01:00:00 14/2/2022 03:00:00 14/2/2022 05:00:00 14/2/2022 07:00:00 14/2/2022 09:00:00 14/2/2022 11:00:00 14/2/2022 13:00:00 14/2/2022 15:00:00 14/2/2022 17:00:00 14/2/2022 19:00:00 14/2/2022 21:00:00 14/2/2022 23:00:00 15/2/2022 01:00:00 15/2/2022 03:00:00 15/2/2022 05:00:00 15/2/2022 07:00:00 15/2/2022 09:00:00 15/2/2022 11:00:00 15/2/2022 13:00:00 15/2/2022 15:00:00 15/2/2022 17:00:00 15/2/2022 19:00:00 15/2/2022 21:00:00 15/2/2022 23:00:00 16/2/2022 01:00:00 16/2/2022 03:00:00 16/2/2022 05:00:00 16/2/2022 07:00:00 16/2/2022 09:00:00 16/2/2022 11:00:00 16/2/2022 13:00:00 16/2/2022 15:00:00 16/2/2022 17:00:00 16/2/2022 19:00:00 16/2/2022 21:00:00 16/2/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 5 - Semana 1 O CBN5.1 CBN5.2 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 81 Figura 5.44. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN 5 - Semana del 14 al 20 de marzo. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.45. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN 5 - Semana del 18 al 24 de abril. Fuente: Archivo del autor. 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 14/3/2022 01:00:00 14/3/2022 03:00:00 14/3/2022 05:00:00 14/3/2022 07:00:00 14/3/2022 09:00:00 14/3/2022 11:00:00 14/3/2022 13:00:00 14/3/2022 15:00:00 14/3/2022 17:00:00 14/3/2022 19:00:00 14/3/2022 21:00:00 14/3/2022 23:00:00 15/3/2022 01:00:00 15/3/2022 03:00:00 15/3/2022 05:00:00 15/3/2022 07:00:00 15/3/2022 09:00:00 15/3/2022 11:00:00 15/3/2022 13:00:00 15/3/2022 15:00:00 15/3/2022 17:00:00 15/3/2022 19:00:00 15/3/2022 21:00:00 15/3/2022 23:00:00 16/3/2022 01:00:00 16/3/2022 03:00:00 16/3/2022 05:00:00 16/3/2022 07:00:00 16/3/2022 09:00:00 16/3/2022 11:00:00 16/3/2022 13:00:00 16/3/2022 15:00:00 16/3/2022 17:00:00 16/3/2022 19:00:00 16/3/2022 21:00:00 16/3/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 5 - Semana 2 O CBN5.1 CBN5.2 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 18/4/2022 01:00:00 18/4/2022 03:00:00 18/4/2022 05:00:00 18/4/2022 07:00:00 18/4/2022 09:00:00 18/4/2022 11:00:00 18/4/2022 13:00:00 18/4/2022 15:00:00 18/4/2022 17:00:00 18/4/2022 19:00:00 18/4/2022 21:00:00 18/4/2022 23:00:00 19/4/2022 01:00:00 19/4/2022 03:00:00 19/4/2022 05:00:00 19/4/2022 07:00:00 19/4/2022 09:00:00 19/4/2022 11:00:00 19/4/2022 13:00:00 19/4/2022 15:00:00 19/4/2022 17:00:00 19/4/2022 19:00:00 19/4/2022 21:00:00 19/4/2022 23:00:00 20/4/2022 01:00:00 20/4/2022 03:00:00 20/4/2022 05:00:00 20/4/2022 07:00:00 20/4/2022 09:00:00 20/4/2022 11:00:00 20/4/2022 13:00:00 20/4/2022 15:00:00 20/4/2022 17:00:00 20/4/2022 19:00:00 20/4/2022 21:00:00 20/4/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 5 - Semana 3 O CBN5.1 CBN5.2 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 82 Figura 5.46. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la combinación CBN 5 - Semana del 14 al 20 de febrero. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.47. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la combinación CBN 5 - Semana del 14 al 20 de marzo. Fuente: Archivo del autor. Temperatura °C O CBN 5.1 CBN 5.2 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 1 Temperatura °C O CBN 5.1 CBN 5.2 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 2 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 89 Análisis: En la semana de invierno del 14 al 20 de febrero, podemos observar una oscilación de temperaturas internas medias entre 17.10 y 21.76 °C en el estado original, siendo las temperaturas medias más bajas registradas entre las 21:00 y las 03:00. Con la simulación, se alcanzó un incremento en la oscilación de las temperaturas internas medias entre 18.38 y 25.35 °C, es decir se logró subir 1.28 grados a la temperatura promedio mínima y 3.59 grados a la temperatura promedio máxima. En la semana de equinoccio del 14 al 20 de marzo, la temperatura promedio mínima interior en estado original no tiene un cambio significativo, sin embargo la temperatura máxima interior sube cerca de 4°C con relación al mes anterior ubicándose las mismas en 17.36 y 25.46 °C, después de la simulación se consiguió ubicar las temperaturas promedio en un rango entre 18.91 y 26.44 °C. En la semana de primavera del 18 al 24 de abril, las temperaturas promedio máximas y mínimas interior sufren un leve incremento en su estado original en relación al mes de marzo y se ubican entre 17.78 y 25.88 °C. Después de haber realizado las simulaciones conseguimos subir en 0.78 y 1.27 °C a las temperaturas promedio máximas y mínimas. Con la propuesta de mejora, según las figuras 5.52 y 5.53, el 50% del tiempo de las semanas del mes de febrero y marzo las temperaturas están entre 20.5 y 23.5 °C aproximadamente; mientras que en la semana del mes de abril el 50% del tiempo, las temperaturas se ubican entre 21.5 y 25 °C aproximadamente según la figura 5.54. Podemos apreciar también que los materiales propuestos en esta combinación no presentan un buen desenvolvimiento en temperaturas bajas. La combinación 6 alcanzó en la semana de abril la mejor respuesta, mientras que obtuvo el mismo resultado promedio en las semanas de febrero y marzo. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 90 Combinación CBN 7 La simulación y comparación de comportamiento se realizo entre los siguientes elementos de la combinación CBN7: CBN 7.- Lana de Roca en fachada y Lana de Vidrio en cubierta. Después de realizar las simulaciones se pasó a extraer los resultados obtenidos y a compararlos de una manera gráfica (Figuras 5.55 - 5.60) para observar el comportamiento de la combinación CBN 7 en relación al cerramiento original. A continuación, se muestran los resultados obtenidos: Figura 5.55. Gráfica del comportamiento diario de la combinación CBN 7 - Semana del 14 al 20 de febrero. Fuente: Archivo del autor. 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 14/2/2022 01:00:00 14/2/2022 03:00:00 14/2/2022 05:00:00 14/2/2022 07:00:00 14/2/2022 09:00:00 14/2/2022 11:00:00 14/2/2022 13:00:00 14/2/2022 15:00:00 14/2/2022 17:00:00 14/2/2022 19:00:00 14/2/2022 21:00:00 14/2/2022 23:00:00 15/2/2022 01:00:00 15/2/2022 03:00:00 15/2/2022 05:00:00 15/2/2022 07:00:00 15/2/2022 09:00:00 15/2/2022 11:00:00 15/2/2022 13:00:00 15/2/2022 15:00:00 15/2/2022 17:00:00 15/2/2022 19:00:00 15/2/2022 21:00:00 15/2/2022 23:00:00 16/2/2022 01:00:00 16/2/2022 03:00:00 16/2/2022 05:00:00 16/2/2022 07:00:00 16/2/2022 09:00:00 16/2/2022 11:00:00 16/2/2022 13:00:00 16/2/2022 15:00:00 16/2/2022 17:00:00 16/2/2022 19:00:00 16/2/2022 21:00:00 16/2/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 7 - Semana 1 O CBN7 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 91 Figura 5.56. Gráfica del comportamiento diario de la combinación CBN 7 - Semana del 14 al 20 de marzo. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.57. Gráfica del comportamiento diario de la combinación CBN 7 - Semana del 18 al 24 de abril. Fuente: Archivo del autor. 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 14/2/2022 01:00:00 14/2/2022 03:00:00 14/2/2022 05:00:00 14/2/2022 07:00:00 14/2/2022 09:00:00 14/2/2022 11:00:00 14/2/2022 13:00:00 14/2/2022 15:00:00 14/2/2022 17:00:00 14/2/2022 19:00:00 14/2/2022 21:00:00 14/2/2022 23:00:00 15/2/2022 01:00:00 15/2/2022 03:00:00 15/2/2022 05:00:00 15/2/2022 07:00:00 15/2/2022 09:00:00 15/2/2022 11:00:00 15/2/2022 13:00:00 15/2/2022 15:00:00 15/2/2022 17:00:00 15/2/2022 19:00:00 15/2/2022 21:00:00 15/2/2022 23:00:00 16/2/2022 01:00:00 16/2/2022 03:00:00 16/2/2022 05:00:00 16/2/2022 07:00:00 16/2/2022 09:00:00 16/2/2022 11:00:00 16/2/2022 13:00:00 16/2/2022 15:00:00 16/2/2022 17:00:00 16/2/2022 19:00:00 16/2/2022 21:00:00 16/2/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 7 - Semana 1 O CBN7 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 14/2/2022 01:00:00 14/2/2022 03:00:00 14/2/2022 05:00:00 14/2/2022 07:00:00 14/2/2022 09:00:00 14/2/2022 11:00:00 14/2/2022 13:00:00 14/2/2022 15:00:00 14/2/2022 17:00:00 14/2/2022 19:00:00 14/2/2022 21:00:00 14/2/2022 23:00:00 15/2/2022 01:00:00 15/2/2022 03:00:00 15/2/2022 05:00:00 15/2/2022 07:00:00 15/2/2022 09:00:00 15/2/2022 11:00:00 15/2/2022 13:00:00 15/2/2022 15:00:00 15/2/2022 17:00:00 15/2/2022 19:00:00 15/2/2022 21:00:00 15/2/2022 23:00:00 16/2/2022 01:00:00 16/2/2022 03:00:00 16/2/2022 05:00:00 16/2/2022 07:00:00 16/2/2022 09:00:00 16/2/2022 11:00:00 16/2/2022 13:00:00 16/2/2022 15:00:00 16/2/2022 17:00:00 16/2/2022 19:00:00 16/2/2022 21:00:00 16/2/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 7 - Semana 1 O CBN7 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 92 Figura 5.58. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la combinación CBN 7 - Semana del 14 al 20 de febrero. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.59. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la combinación CBN 7 - Semana del 14 al 20 de marzo. Fuente: Archivo del autor. Temperatura °C O CBN 7 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 1 Temperatura °C O CBN 7 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 2 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 93 Figura 5.60. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la combinación CBN 7 - Semana del 18 al 24 de abril. Fuente: Archivo del autor. Con los rangos de datos observados en las semanas de estudio se revisaron los porcentajes de incrementos en las temperaturas máximas y mínimas (Tabla 5.10), con el fin de obtener valores que puedan ser comparados con las demás opciones. Tabla 5.10. Tabla comparativa de máximos, mínimos y promedio de la combinación CBN 7 en las tres semanas de observación. Fuente: Archivo del autor. Temperatura °C O CBN 7 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 3 Semana Cod. Temperatur a Máxima (°C) Incremento Tra. Máx. respecto a O (%) Temperatur a Mínima (°C) Incremento Tra. Mín. respecto a O (%) Promedio (°C) O21,76 - 17,10 - 19,53 CBN7 25,41 16,77% 18,45 7,89% 22,37 O25,46 - 17,36 - 20,78 CBN7 26,50 4,08% 18,99 9,39% 22,37 O25,88 - 17,78 - 22,03 CBN7 26,72 3,25% 19,11 7,48% 23,46 1 2 3 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 94 Análisis: En la semana de invierno del 14 al 20 de febrero, podemos observar una oscilación de temperaturas internas medias entre 17.10 y 21.76 °C en el estado original, siendo las temperaturas medias más bajas registradas entre las 21:00 y las 03:00. Con la simulación, se alcanzó un incremento en la oscilación de las temperaturas internas medias entre 18.45 y 25.41 °C, es decir se logró subir 1.35 grados a la temperatura promedio mínima y 3.65 grados a la temperatura promedio máxima. En la semana de equinoccio del 14 al 20 de marzo, la temperatura promedio mínima interior en estado original no tiene un cambio significativo, sin embargo la temperatura máxima interior sube cerca de 4°C con relación al mes anterior ubicándose las mismas en 17.36 y 25.46 °C, después de la simulación se consiguió ubicar las temperaturas promedio en un rango entre 18.99 y 26.50 °C. En la semana de primavera del 18 al 24 de abril, las temperaturas promedio máximas y mínimas interior sufren un leve incremento en su estado original en relación al mes de marzo y se ubican entre 17.78 y 25.88 °C. Después de haber realizado las simulaciones conseguimos subir en 0.84 y 1.33 °C a las temperaturas promedio máximas y mínimas. Con la propuesta de mejora, según las figuras 5.58 y 5.59, el 50% del tiempo de las semanas del mes de febrero y marzo las temperaturas están entre 20.5 y 24 °C aproximadamente; mientras que en la semana del mes de abril el 50% del tiempo, las temperaturas se ubican entre 21.5 y 25.5 °C aproximadamente según la figura 5.60. Podemos apreciar también que los materiales propuestos en esta combinación no presentan un buen desenvolvimiento en temperaturas bajas. La combinación 7 alcanzó en la semana abril la mejor respuesta, mientras que obtuvo el mismo resultado promedio en las semanas de febrero y marzo. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 95 Combinación CBN 8 La simulación y comparación de comportamiento se realizo entre los siguientes elementos de la combinación CBN8: CBN 8.- Lana de Vidrio en fachada y Lana de Vidrio en cubierta. Después de realizar las simulaciones se pasó a extraer los resultados obtenidos y a compararlos de una manera gráfica (Figuras 5.61 - 5.66) para observar el comportamiento de la combinación CBN 8 en relación al cerramiento original. A continuación, se muestran los resultados obtenidos: Figura 5.61. Gráfica del comportamiento diario de la combinación CBN 8 - Semana del 14 al 20 de febrero. Fuente: Archivo del autor. 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 14/2/2022 01:00:00 14/2/2022 03:00:00 14/2/2022 05:00:00 14/2/2022 07:00:00 14/2/2022 09:00:00 14/2/2022 11:00:00 14/2/2022 13:00:00 14/2/2022 15:00:00 14/2/2022 17:00:00 14/2/2022 19:00:00 14/2/2022 21:00:00 14/2/2022 23:00:00 15/2/2022 01:00:00 15/2/2022 03:00:00 15/2/2022 05:00:00 15/2/2022 07:00:00 15/2/2022 09:00:00 15/2/2022 11:00:00 15/2/2022 13:00:00 15/2/2022 15:00:00 15/2/2022 17:00:00 15/2/2022 19:00:00 15/2/2022 21:00:00 15/2/2022 23:00:00 16/2/2022 01:00:00 16/2/2022 03:00:00 16/2/2022 05:00:00 16/2/2022 07:00:00 16/2/2022 09:00:00 16/2/2022 11:00:00 16/2/2022 13:00:00 16/2/2022 15:00:00 16/2/2022 17:00:00 16/2/2022 19:00:00 16/2/2022 21:00:00 16/2/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 8 - Semana 1 O CBN8 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 96 Figura 5.62. Gráfica del comportamiento diario de la combinación CBN 8 - Semana del 14 al 20 de marzo. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.63. Gráfica del comportamiento diario de la combinación CBN 8 - Semana del 18 al 24 de abril. Fuente: Archivo del autor. 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 14/3/2022 01:00:00 14/3/2022 03:00:00 14/3/2022 05:00:00 14/3/2022 07:00:00 14/3/2022 09:00:00 14/3/2022 11:00:00 14/3/2022 13:00:00 14/3/2022 15:00:00 14/3/2022 17:00:00 14/3/2022 19:00:00 14/3/2022 21:00:00 14/3/2022 23:00:00 15/3/2022 01:00:00 15/3/2022 03:00:00 15/3/2022 05:00:00 15/3/2022 07:00:00 15/3/2022 09:00:00 15/3/2022 11:00:00 15/3/2022 13:00:00 15/3/2022 15:00:00 15/3/2022 17:00:00 15/3/2022 19:00:00 15/3/2022 21:00:00 15/3/2022 23:00:00 16/3/2022 01:00:00 16/3/2022 03:00:00 16/3/2022 05:00:00 16/3/2022 07:00:00 16/3/2022 09:00:00 16/3/2022 11:00:00 16/3/2022 13:00:00 16/3/2022 15:00:00 16/3/2022 17:00:00 16/3/2022 19:00:00 16/3/2022 21:00:00 16/3/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 8 - Semana 2 O CBN8 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 18/4/2022 01:00:00 18/4/2022 03:00:00 18/4/2022 05:00:00 18/4/2022 07:00:00 18/4/2022 09:00:00 18/4/2022 11:00:00 18/4/2022 13:00:00 18/4/2022 15:00:00 18/4/2022 17:00:00 18/4/2022 19:00:00 18/4/2022 21:00:00 18/4/2022 23:00:00 19/4/2022 01:00:00 19/4/2022 03:00:00 19/4/2022 05:00:00 19/4/2022 07:00:00 19/4/2022 09:00:00 19/4/2022 11:00:00 19/4/2022 13:00:00 19/4/2022 15:00:00 19/4/2022 17:00:00 19/4/2022 19:00:00 19/4/2022 21:00:00 19/4/2022 23:00:00 20/4/2022 01:00:00 20/4/2022 03:00:00 20/4/2022 05:00:00 20/4/2022 07:00:00 20/4/2022 09:00:00 20/4/2022 11:00:00 20/4/2022 13:00:00 20/4/2022 15:00:00 20/4/2022 17:00:00 20/4/2022 19:00:00 20/4/2022 21:00:00 20/4/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 8 - Semana 3 O CBN8 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 97 Figura 5.64. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la combinación CBN 8 - Semana del 14 al 20 de febrero. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.65. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la combinación CBN 8 - Semana del 14 al 20 de marzo. Fuente: Archivo del autor. Temperatura °C O CBN 8 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 1 Temperatura °C O CBN 8 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 2 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 98 Figura 5.66. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de la combinación CBN 8 - Semana del 18 al 24 de abril. Fuente: Archivo del autor. Con los rangos de datos observados en las semanas de estudio se revisaron los porcentajes de incrementos en las temperaturas máximas y mínimas (Tabla 5.11), con el fin de obtener valores que puedan ser comparados con las demás opciones. Tabla 5.11. Tabla comparativa de máximos, mínimos y promedio de la combinación CBN 8 en las tres semanas de observación. Fuente: Archivo del autor. Temperatura °C O CBN 8 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 3 Semana Cod. Temperatur a Máxima (°C) Incremento Tra. Máx. respecto a O (%) Temperatur a Mínima (°C) Incremento Tra. Mín. respecto a O (%) Promedio (°C) O21,76 - 17,10 - 19,53 CBN8 25,38 16,64% 18,40 7,60% 22,32 O25,46 - 17,36 - 20,78 CBN8 26,47 3,97% 18,94 9,10% 22,32 O25,88 - 17,78 - 22,03 CBN8 26,69 3,13% 19,07 7,26% 23,42 1 2 3 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 105 Combinación CBN 10 La simulación y comparación de comportamiento se realizo entre los siguientes elementos de la combinación CBN10: CBN 10.1.- SATE 5 cm, Lana de vidrio en cubierta carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 3-6mm. CBN 10.2.- SATE 5 cm, Lana de vidrio en cubierta, carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 6-6mm. CBN 10.3.- SATE 5 cm, Lana de vidrio en cubierta, carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 6-13mm. CBN 10.4.- SATE 10 cm, Lana de vidrio en cubierta carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 3-6mm. CBN 10.5.- SATE 10 cm, Lana de vidrio en cubierta, carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 6-6mm. CBN 10.6.- SATE 10 cm, Lana de vidrio en cubierta, carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 6-13mm. Después de realizar las simulaciones se pasó a extraer los resultados obtenidos y a compararlos de una manera gráfica (Figuras 5.73 - 5.78) para observar el comportamiento de las combinaciones CBN 10 en relación al cerramiento original. A continuación, se muestran los resultados obtenidos: Figura 5.73. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN 10 - Semana del 14 al 20 de febrero. Fuente: Archivo del autor. 18 19 20 21 22 23 24 25 26 14/2/2022 01:00:00 14/2/2022 03:00:00 14/2/2022 05:00:00 14/2/2022 07:00:00 14/2/2022 09:00:00 14/2/2022 11:00:00 14/2/2022 13:00:00 14/2/2022 15:00:00 14/2/2022 17:00:00 14/2/2022 19:00:00 14/2/2022 21:00:00 14/2/2022 23:00:00 15/2/2022 01:00:00 15/2/2022 03:00:00 15/2/2022 05:00:00 15/2/2022 07:00:00 15/2/2022 09:00:00 15/2/2022 11:00:00 15/2/2022 13:00:00 15/2/2022 15:00:00 15/2/2022 17:00:00 15/2/2022 19:00:00 15/2/2022 21:00:00 15/2/2022 23:00:00 16/2/2022 01:00:00 16/2/2022 03:00:00 16/2/2022 05:00:00 16/2/2022 07:00:00 16/2/2022 09:00:00 16/2/2022 11:00:00 16/2/2022 13:00:00 16/2/2022 15:00:00 16/2/2022 17:00:00 16/2/2022 19:00:00 16/2/2022 21:00:00 16/2/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 10 - Semana 1 O CBN10.1 CBN10.2 CBN10.3 CBN10.4 CBN10.5 CBN10.6 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 106 Figura 5.74. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN 10 - Semana del 14 al 20 de marzo. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.75. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN 10 - Semana del 18 al 24 de abril. Fuente: Archivo del autor. 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 14/3/2022 01:00:00 14/3/2022 03:00:00 14/3/2022 05:00:00 14/3/2022 07:00:00 14/3/2022 09:00:00 14/3/2022 11:00:00 14/3/2022 13:00:00 14/3/2022 15:00:00 14/3/2022 17:00:00 14/3/2022 19:00:00 14/3/2022 21:00:00 14/3/2022 23:00:00 15/3/2022 01:00:00 15/3/2022 03:00:00 15/3/2022 05:00:00 15/3/2022 07:00:00 15/3/2022 09:00:00 15/3/2022 11:00:00 15/3/2022 13:00:00 15/3/2022 15:00:00 15/3/2022 17:00:00 15/3/2022 19:00:00 15/3/2022 21:00:00 15/3/2022 23:00:00 16/3/2022 01:00:00 16/3/2022 03:00:00 16/3/2022 05:00:00 16/3/2022 07:00:00 16/3/2022 09:00:00 16/3/2022 11:00:00 16/3/2022 13:00:00 16/3/2022 15:00:00 16/3/2022 17:00:00 16/3/2022 19:00:00 16/3/2022 21:00:00 16/3/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 10 - Semana 2 O CBN10.1 CBN10.2 CBN10.3 CBN10.4 CBN10.5 CBN10.6 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 18/4/2022 01:00:00 18/4/2022 03:00:00 18/4/2022 05:00:00 18/4/2022 07:00:00 18/4/2022 09:00:00 18/4/2022 11:00:00 18/4/2022 13:00:00 18/4/2022 15:00:00 18/4/2022 17:00:00 18/4/2022 19:00:00 18/4/2022 21:00:00 18/4/2022 23:00:00 19/4/2022 01:00:00 19/4/2022 03:00:00 19/4/2022 05:00:00 19/4/2022 07:00:00 19/4/2022 09:00:00 19/4/2022 11:00:00 19/4/2022 13:00:00 19/4/2022 15:00:00 19/4/2022 17:00:00 19/4/2022 19:00:00 19/4/2022 21:00:00 19/4/2022 23:00:00 20/4/2022 01:00:00 20/4/2022 03:00:00 20/4/2022 05:00:00 20/4/2022 07:00:00 20/4/2022 09:00:00 20/4/2022 11:00:00 20/4/2022 13:00:00 20/4/2022 15:00:00 20/4/2022 17:00:00 20/4/2022 19:00:00 20/4/2022 21:00:00 20/4/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 10 - Semana 3 O CBN10.1 CBN10.2 CBN10.3 CBN10.4 CBN10.5 CBN10.6 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 107 Figura 5.76. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de las combinaciones CBN 10 - Semana del 14 al 20 de febrero. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.77. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de las combinaciones CBN 10 - Semana del 14 al 20 de marzo. Fuente: Archivo del autor. Temperatura °C O CBN 10.1 CBN 10.2 CBN 10.3 CBN 10.4 CBN 10.5 CBN 10.6 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 Semana 1 Temperatura °C O CBN 10.1 CBN 10.2 CBN 10.3 CBN 10.4 CBN 10.5 CBN 10.6 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 2 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 108 Figura 5.78. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de las combinaciones CBN 10 - Semana del 18 al 24 de abril. Fuente: Archivo del autor. Con los rangos de datos observados en las semanas de estudio se revisaron los porcentajes de incrementos en las temperaturas máximas y mínimas (Tabla 5.13), con el fin de obtener valores que puedan ser comparados con las demás opciones. Con las propuestas de mejora, según la figura 5.76 el 50% del tiempo de la semana del mes de febrero, las temperaturas están entre 20.5 y 23.5 °C aproximadamente; mientras que en el mes de marzo el 50% del tiempo las temperaturas se ubican entre 20.5 y 24 °C aproximadamente según la figura 5.77; finalmente en la semana del mes de abril el 50% del tiempo, las temperaturas se ubican entre 21.5 y 25 °C aproximadamente según la figura 5.78. Podemos apreciar también que los materiales propuestos en esta combinación presentan un buen desenvolvimiento en alcanzar el rango de temperaturas de confort entre los 20 y 26 °C. La semana del mes de abril alcanzó la mejor respuesta de temperatura promedio con la combinación CBN 10.4, mientras que la menor respuesta se obtuvo con la combinación CBN 10.2 en la semana del mes de febrero. Temperatura °C O CBN 10.1 CBN 10.2 CBN 10.3 CBN 10.4 CBN 10.5 CBN 10.6 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 3 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 109 Tabla 5.13. Tabla comparativa de máximos, mínimos y promedio de las combinaciones CBN 10 en las tres semanas de observación. Fuente: Archivo del autor. Análisis: En la semana de invierno del 14 al 20 de febrero, podemos observar una oscilación de temperaturas internas medias entre 17.10 y 21.76 °C en el estado original, siendo las temperaturas medias más bajas registradas entre las 21:00 y las 03:00. Con la simulación, se alcanzó un incremento en la oscilación de las temperaturas internas medias entre 19.00 y 25.04 °C, es decir se logró subir 2.16 grados a la temperatura promedio mínima y 3.28 grados a la temperatura promedio máxima. En la semana de equinoccio del 14 al 20 de marzo, la temperatura promedio mínima interior en estado original no tiene un cambio significativo, sin embargo la temperatura máxima interior sube cerca de 4°C con relación al mes anterior ubicándose las mismas en 17.36 y 25.46 °C, después de la simulación se consiguió ubicar las temperaturas promedio en un rango entre 19.52 y 25.93 °C. En la semana de primavera del 18 al 24 de abril, las temperaturas promedio máximas y mínimas interior sufren un leve incremento en su estado original en relación al mes de marzo y se ubican entre 17.78 y 25.88 °C. Después de haber realizado las simulaciones conseguimos subir en 0.24 y 2.13 °C a las temperaturas promedio máximas y mínimas. Semana Cod. Temperatur a Máxima (°C) Incremento Tra. Máx. respecto a O (%) Temperatur a Mínima (°C) Incremento Tra. Mín. respecto a O (%) Promedio (°C) O21,76 - 17,10 - 19,53 CBN10.1 24,90 14,43% 19,00 11,11% 22,35 CBN10.2 24,88 14,34% 19,00 11,11% 22,33 CBN10.3 24,89 14,38% 19,01 11,17% 22,35 CBN10.4 25,04 15,07% 19,26 12,63% 22,56 CBN10.5 25,02 14,98% 19,25 12,57% 22,55 CBN10.6 25,04 15,07% 19,26 12,63% 22,56 O25,46 - 17,36 - 20,78 CBN10.1 25,79 1,30% 19,53 12,50% 22,36 CBN10.2 25,78 1,26% 19,52 12,44% 22,34 CBN10.3 25,79 1,3% 19,54 12,56% 22,35 CBN10.4 25,93 1,85% 19,78 13,94% 22,56 CBN10.5 25,91 1,77% 19,77 13,88% 22,55 CBN10.6 25,92 1,81% 19,79 14,00% 22,56 O25,88 - 17,78 - 22,03 CBN10.1 25,98 0,39% 19,65 10,52% 23,33 CBN10.2 25,95 0,27% 19,65 10,52% 23,31 CBN10.3 25,96 0,31% 19,66 10,57% 23,32 CBN10.4 26,12 0,93% 19,91 11,98% 23,51 CBN10.5 26,07 0,73% 19,90 11,92% 23,48 CBN10.6 26,07 0,73% 19,91 11,98% 23,49 1 2 3 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 110 Combinación CBN 11 La simulación y comparación de comportamiento se realizo entre los siguientes elementos de la combinación CBN11: CBN 11.1.- Lana de Oveja en fachada, Lana de vidrio en cubierta carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 3-6mm. CBN 11.2.- Lana de Oveja en fachada, Lana de vidrio en cubierta, carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 6-6mm. CBN 11.3.- Lana de Oveja en fachada, Lana de vidrio en cubierta, carpintería con rotura de puente térmico y doble cristal de 6-13mm. Después de realizar las simulaciones se pasó a extraer los resultados obtenidos y a compararlos de una manera gráfica (Figuras 5.79 - 5.84) para observar el comportamiento de las combinaciones CBN 11 en relación al cerramiento original. A continuación, se muestran los resultados obtenidos: Figura 5.79. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN 11 - Semana del 14 al 20 de febrero. Fuente: Archivo del autor. 18 19 20 21 22 23 24 25 26 14/2/2022 01:00:00 14/2/2022 04:00:00 14/2/2022 07:00:00 14/2/2022 10:00:00 14/2/2022 13:00:00 14/2/2022 16:00:00 14/2/2022 19:00:00 14/2/2022 22:00:00 15/2/2022 01:00:00 15/2/2022 04:00:00 15/2/2022 07:00:00 15/2/2022 10:00:00 15/2/2022 13:00:00 15/2/2022 16:00:00 15/2/2022 19:00:00 15/2/2022 22:00:00 16/2/2022 01:00:00 16/2/2022 04:00:00 16/2/2022 07:00:00 16/2/2022 10:00:00 16/2/2022 13:00:00 16/2/2022 16:00:00 16/2/2022 19:00:00 16/2/2022 22:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 11 - Semana 1 O CBN11.1 CBN11.2 CBN11.3 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 111 Figura 5.80. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN 11 - Semana del 14 al 20 de marzo. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.81. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN 11 - Semana del 18 al 24 de abril. Fuente: Archivo del autor. 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 14/3/2022 01:00:00 14/3/2022 03:00:00 14/3/2022 05:00:00 14/3/2022 07:00:00 14/3/2022 09:00:00 14/3/2022 11:00:00 14/3/2022 13:00:00 14/3/2022 15:00:00 14/3/2022 17:00:00 14/3/2022 19:00:00 14/3/2022 21:00:00 14/3/2022 23:00:00 15/3/2022 01:00:00 15/3/2022 03:00:00 15/3/2022 05:00:00 15/3/2022 07:00:00 15/3/2022 09:00:00 15/3/2022 11:00:00 15/3/2022 13:00:00 15/3/2022 15:00:00 15/3/2022 17:00:00 15/3/2022 19:00:00 15/3/2022 21:00:00 15/3/2022 23:00:00 16/3/2022 01:00:00 16/3/2022 03:00:00 16/3/2022 05:00:00 16/3/2022 07:00:00 16/3/2022 09:00:00 16/3/2022 11:00:00 16/3/2022 13:00:00 16/3/2022 15:00:00 16/3/2022 17:00:00 16/3/2022 19:00:00 16/3/2022 21:00:00 16/3/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 11 - Semana 2 O CBN11.1 CBN11.2 CBN11.3 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 18/4/2022 01:00:00 18/4/2022 04:00:00 18/4/2022 07:00:00 18/4/2022 10:00:00 18/4/2022 13:00:00 18/4/2022 16:00:00 18/4/2022 19:00:00 18/4/2022 22:00:00 19/4/2022 01:00:00 19/4/2022 04:00:00 19/4/2022 07:00:00 19/4/2022 10:00:00 19/4/2022 13:00:00 19/4/2022 16:00:00 19/4/2022 19:00:00 19/4/2022 22:00:00 20/4/2022 01:00:00 20/4/2022 04:00:00 20/4/2022 07:00:00 20/4/2022 10:00:00 20/4/2022 13:00:00 20/4/2022 16:00:00 20/4/2022 19:00:00 20/4/2022 22:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 11 - Semana 3 O CBN11.1 CBN11.2 CBN11.3 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 112 Figura 5.82. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de las combinaciones CBN 11 - Semana del 14 al 20 de febrero. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.83. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de las combinaciones CBN 11 - Semana del 14 al 20 de marzo. Fuente: Archivo del autor. Temperatura °C O CBN 11.1 CBN 11.2 CBN 11.3 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 1 Temperatura °C O CBN 11.1 CBN 11.2 CBN 11.3 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 2 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 113 Figura 5.84. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de las combinaciones CBN 11 - Semana del 18 al 24 de abril. Fuente: Archivo del autor. Con los rangos de datos observados en las semanas de estudio se revisaron los porcentajes de incrementos en las temperaturas máximas y mínimas (Tabla 5.14), con el fin de obtener valores que puedan ser comparados con las demás opciones. Tabla 5.14. Tabla comparativa de máximos, mínimos y promedio de las combinaciones CBN 11 en las tres semanas de observación. Fuente: Archivo del autor. Temperatura °C O CBN 11.1 CBN 11.2 CBN 11.3 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 3 Semana Cod. Temperatur a Máxima (°C) Incremento Tra. Máx. respecto a O (%) Temperatur a Mínima (°C) Incremento Tra. Mín. respecto a O (%) Promedio (°C) O21,76 - 17,10 - 19,53 CBN11.1 25,08 15,26% 17,91 4,74% 21,91 CBN11.2 25,06 15,17% 17,91 4,74% 21,90 CBN11.3 25,07 15,21% 17,92 4,80% 21,91 O25,46 - 17,36 - 20,78 CBN11.1 26,12 2,59% 18,47 6,39% 21,88 CBN11.2 26,12 2,59% 18,47 6,39% 21,86 CBN11.3 26,13 2,63% 18,49 6,51% 21,87 O25,88 - 17,78 - 22,03 CBN11.1 26,38 1,93% 18,62 4,72% 23,02 CBN11.2 26,35 1,82% 18,62 4,72% 23,00 CBN11.3 26,35 1,82% 18,63 4,78% 23,00 1 2 3 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 114 Análisis: En la semana de invierno del 14 al 20 de febrero, podemos observar una oscilación de temperaturas internas medias entre 17.10 y 21.76 °C en el estado original, siendo las temperaturas medias más bajas registradas entre las 21:00 y las 03:00. Con la simulación, se alcanzó un incremento en la oscilación de las temperaturas internas medias entre 17.91 y 25.08 °C, es decir se logró subir 0.82 grados a la temperatura promedio mínima y 3.32 grados a la temperatura promedio máxima. En la semana de equinoccio del 14 al 20 de marzo, la temperatura promedio mínima interior en estado original no tiene un cambio significativo, sin embargo la temperatura máxima interior sube cerca de 4°C con relación al mes anterior ubicándose las mismas en 17.36 y 25.46 °C, después de la simulación se consiguió ubicar las temperaturas promedio en un rango entre 18.47 y 26.13 °C. En la semana de primavera del 18 al 24 de abril, las temperaturas promedio máximas y mínimas interior sufren un leve incremento en su estado original en relación al mes de marzo y se ubican entre 17.78 y 25.88 °C. Después de haber realizado las simulaciones conseguimos subir la temperatura en 0.47 y 0.85 °C a las temperaturas promedio máximas y mínimas. Con las propuestas de mejora, según las figuras 5.82 y 5.83, el 50% del tiempo de las semanas del mes de febrero y marzo las temperaturas están entre 19.5 y 23.5 °C aproximadamente; mientras que en la semana del mes de abril el 50% del tiempo, las temperaturas se ubican entre 21 y 25 °C aproximadamente según la figura 5.84. Podemos apreciar también que los materiales propuestos en esta combinación no tienen un buen desenvolvimiento en las temperaturas bajas. La semana del mes de abril alcanzó la mejor respuesta de temperatura promedio con la combinación CBN 11.1, mientras que la opción CBN 11.2 tuvo el más bajo rendimiento en la semana del mes de marzo. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 121 Figura 5.92. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN 13 - Semana del 14 al 20 de marzo. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.93. Gráfica del comportamiento diario de las combinaciones CBN 13 - Semana del 18 al 24 de abril. Fuente: Archivo del autor. 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 14/3/2022 01:00:00 14/3/2022 03:00:00 14/3/2022 05:00:00 14/3/2022 07:00:00 14/3/2022 09:00:00 14/3/2022 11:00:00 14/3/2022 13:00:00 14/3/2022 15:00:00 14/3/2022 17:00:00 14/3/2022 19:00:00 14/3/2022 21:00:00 14/3/2022 23:00:00 15/3/2022 01:00:00 15/3/2022 03:00:00 15/3/2022 05:00:00 15/3/2022 07:00:00 15/3/2022 09:00:00 15/3/2022 11:00:00 15/3/2022 13:00:00 15/3/2022 15:00:00 15/3/2022 17:00:00 15/3/2022 19:00:00 15/3/2022 21:00:00 15/3/2022 23:00:00 16/3/2022 01:00:00 16/3/2022 03:00:00 16/3/2022 05:00:00 16/3/2022 07:00:00 16/3/2022 09:00:00 16/3/2022 11:00:00 16/3/2022 13:00:00 16/3/2022 15:00:00 16/3/2022 17:00:00 16/3/2022 19:00:00 16/3/2022 21:00:00 16/3/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 13 - Semana 2 O CBN13.1 CBN13.2 CBN13.3 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 18/4/2022 01:00:00 18/4/2022 03:00:00 18/4/2022 05:00:00 18/4/2022 07:00:00 18/4/2022 09:00:00 18/4/2022 11:00:00 18/4/2022 13:00:00 18/4/2022 15:00:00 18/4/2022 17:00:00 18/4/2022 19:00:00 18/4/2022 21:00:00 18/4/2022 23:00:00 19/4/2022 01:00:00 19/4/2022 03:00:00 19/4/2022 05:00:00 19/4/2022 07:00:00 19/4/2022 09:00:00 19/4/2022 11:00:00 19/4/2022 13:00:00 19/4/2022 15:00:00 19/4/2022 17:00:00 19/4/2022 19:00:00 19/4/2022 21:00:00 19/4/2022 23:00:00 20/4/2022 01:00:00 20/4/2022 03:00:00 20/4/2022 05:00:00 20/4/2022 07:00:00 20/4/2022 09:00:00 20/4/2022 11:00:00 20/4/2022 13:00:00 20/4/2022 15:00:00 20/4/2022 17:00:00 20/4/2022 19:00:00 20/4/2022 21:00:00 20/4/2022 23:00:00 Temperatura °C Días de observación Comportamiento CBN 13 - Semana 3 O CBN13.1 CBN13.2 CBN13.3 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 122 Figura 5.94. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de las combinaciones CBN 13 - Semana del 14 al 20 de febrero. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.95. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de las combinaciones CBN 13 - Semana del 14 al 20 de marzo. Fuente: Archivo del autor. Temperatura °C O CBN 13.1 CBN 13.2 CBN 13.3 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 1 Temperatura °C Semana 2 O CBN 13.1 CBN 13.2 CBN 13.3 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 123 Figura 5.96. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de las combinaciones CBN 13 - Semana del 18 al 24 de abril. Fuente: Archivo del autor. Con los rangos de datos observados en las semanas de estudio se revisaron los porcentajes de incrementos en las temperaturas máximas y mínimas (Tabla 5.16), con el fin de obtener valores que puedan ser comparados con las demás opciones. Tabla 5.16. Tabla comparativa de máximos, mínimos y promedio de las combinaciones CBN 13 en las tres semanas de observación. Fuente: Archivo del autor. Temperatura °C O CBN 13.1 CBN 13.2 CBN 13.3 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana 3 Semana Cod. Temperatur a Máxima (°C) Incremento Tra. Máx. respecto a O (%) Temperatur a Mínima (°C) Incremento Tra. Mín. respecto a O (%) Promedio (°C) O21,76 - 17,10 - 19,53 CBN13.1 25,10 15,35% 17,93 4,85% 21,94 CBN13.2 25,09 15,30% 17,93 4,85% 21,93 CBN13.3 25,10 15,35% 17,94 4,91% 21,94 O25,46 - 17,36 - 20,78 CBN13.1 26,15 2,71% 18,51 6,62% 21,91 CBN13.2 26,15 2,71% 18,49 6,51% 21,89 CBN13.3 26,15 2,71% 18,51 6,62% 21,91 O25,88 - 17,78 - 22,03 CBN13.1 26,40 2,01% 18,63 4,78% 23,04 CBN13.2 26,38 1,93% 18,63 4,78% 23,02 CBN13.3 26,38 1,93% 18,64 4,84% 23,03 2 3 1 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 124 Análisis: En la semana de invierno del 14 al 20 de febrero, podemos observar una oscilación de temperaturas internas medias entre 17.10 y 21.76 °C en el estado original, siendo las temperaturas medias más bajas registradas entre las 21:00 y las 03:00. Con la simulación, se alcanzó un incremento en la oscilación de las temperaturas internas medias entre 17.93 y 25.10 °C, es decir se logró subir 0.84 grados a la temperatura promedio mínima y 3.34 grados a la temperatura promedio máxima. En la semana de equinoccio del 14 al 20 de marzo, la temperatura promedio mínima interior en estado original no tiene un cambio significativo, sin embargo la temperatura máxima interior sube cerca de 4°C con relación al mes anterior ubicándose las mismas en 17.36 y 25.46 °C, después de la simulación se consiguió ubicar las temperaturas promedio en un rango entre 18.51 y 26.15 °C. En la semana de primavera del 18 al 24 de abril, las temperaturas promedio máximas y mínimas interior sufren un leve incremento en su estado original en relación al mes de marzo y se ubican entre 17.78 y 25.88 °C. Después de haber realizado las simulaciones conseguimos subir la temperatura en 0.52 y 0.86 °C a las temperaturas promedio máximas y mínimas. Con las propuestas de mejora, según las figuras 5.94 y 5.95, el 50% del tiempo de las semanas del mes de febrero y marzo las temperaturas están entre 20 y 23.5 °C aproximadamente; mientras que en la semana del mes de abril el 50% del tiempo, las temperaturas se ubican entre 21 y 25 °C aproximadamente según la figura 5.96. Podemos apreciar también que los materiales propuestos en esta combinación no tienen un buen desenvolvimiento en las temperaturas bajas. La semana del mes de abril alcanzó la mejor respuesta de temperatura promedio con la combinación CBN 13.1, mientras que la opción CBN 13.2 tuvo el más bajo rendimiento en la semana del mes de marzo. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 125 Combinaciones Agrupadas En este apartado se han elaborado las gráficas (Figuras. 5.97, 5.98 y 5.99) de cajas y bigotes de todas las combinaciones planteadas en cada semana de estudio, con el objetivo de realizar un comparativo entre las mismas. Figura 5.97. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de las todas las combinaciones propuestas en la semana del 14 al 20 de febrero de 2022. Fuente: Archivo del autor. O CBN 1.1 CBN 1.2 CBN 1.3 CBN 1.4 CBN 1.5 CBN 1.6 CBN 2.1 CBN 2.2 CBN 2.3 CBN 3.1 CBN 3.2 CBN 3.3 CBN 4.1 CBN 4.2 CBN 4.3 CBN 5.1 CBN 5.2 CBN 6 CBN 7 CBN 8 CBN 9.1 CBN 9.2 CBN 9.3 CBN 10.1 CBN 10.2 CBN 10.3 CBN 10.4 CBN 10.5 CBN 10.6 CBN 11.1 CBN 11.2 CBN 11.3 CBN 12.1 CBN 12.2 CBN 12.3 CBN 13.1 CBN 13.2 CBN 13.3 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana del 14 al 20 de febrero Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 126 Figura 5.98. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de las todas las combinaciones propuestas en la semana del 14 al 20 de marzo de 2022. Fuente: Archivo del autor. Figura 5.99. Gráfica comparativa de cajas y bigotes de las todas las combinaciones propuestas en la semana del 14 al 20 de febrero de 2022l. Fuente: Archivo del autor. Semana del 14 al 20 de marzo O CBN 1.1 CBN 1.2 CBN 1.3 CBN 1.4 CBN 1.5 CBN 1.6 CBN 2.1 CBN 2.2 CBN 2.3 CBN 3.1 CBN 3.2 CBN 3.3 CBN 4.1 CBN 4.2 CBN 4.3 CBN 5.1 CBN 5.2 CBN 6 CBN 7 CBN 8 CBN 9.1 CBN 9.2 CBN 9.3 CBN 10.1 CBN 10.2 CBN 10.3 CBN 10.4 CBN 10.5 CBN 10.6 CBN 11.1 CBN 11.2 CBN 11.3 CBN 12.1 CBN 12.2 CBN 12.3 CBN 13.1 CBN 13.2 CBN 13.3 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 O CBN 1.1 CBN 1.2 CBN 1.3 CBN 1.4 CBN 1.5 CBN 1.6 CBN 2.1 CBN 2.2 CBN 2.3 CBN 3.1 CBN 3.2 CBN 3.3 CBN 4.1 CBN 4.2 CBN 4.3 CBN 5.1 CBN 5.2 CBN 6 CBN 7 CBN 8 CBN 9.1 CBN 9.2 CBN 9.3 CBN 10.1 CBN 10.2 CBN 10.3 CBN 10.4 CBN 10.5 CBN 10.6 CBN 11.1 CBN 11.2 CBN 11.3 CBN 12.1 CBN 12.2 CBN 12.3 CBN 13.1 CBN 13.2 CBN 13.3 Gráfico Caja y Bigotes 17 19 21 23 25 27 Semana del 18 al 24 de abril Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 127 Análisis: En la figura 5.97 referente a la semana del 14 al 20 de febrero, podemos observar claramente que el cerramiento original está alejado de los rangos que se alcanzan con las todas las combinaciones, podemos apreciar la influencia de las temperaturas de invierno por cuanto es el mes con la temperatura baja más alta del año, en contraposición es uno de los meses con los días más largos, lo cual influencia en la captación solar en los materiales que se colocaron en la fachada, es así que las combinaciones que tienen un aislamiento exterior como las CBN 1 y CBN 5 destacan sobre las demás. También observamos que el rango de temperaturas se ubican entre los 19.5 y 25.5 °C. En la figura 5.98 referente a la semana del 14 al 20 de marzo, podemos observar que un 50% del tiempo se encuentran las temperaturas internas en un rango de confort con el cerramiento original, teniendo en cuenta que marzo al igual que febrero es uno de los meses con los días más largos del año también aprovecha la captación solar en los materiales externos, es así que las combinaciones que tienen un aislamiento exterior como las CBN 1 y CBN 5 destacan sobre las demás. También observamos que el rango de temperaturas se ubican entre los 20 y 26 °C. En la figura 5.99 referente a la semana del 18 al 24 de abril, podemos observar que un 75% del tiempo se encuentran las temperaturas internas en un rango de confort con el cerramiento original, teniendo en cuenta que abril es uno de los meses con menos luz solar del año, aprovecha la captación solar en los materiales externos con el fin de almacenar calor, es así que las combinaciones que tienen un aislamiento exterior como las CBN 1 y CBN 5 destacan sobre las demás. También observamos que el rango de temperaturas se ubican entre los 20 y 26.5 °C. Finalmente hemos podido verificar que los sistemas de aislamiento térmico por el exterior se acoplan de una manera adecuada a estos tipos de vivienda por los siguientes factores: - Al colocarse los SATE por el exterior no se reducen espacios al interior de la vivienda. - Se puede colocar por etapas, no necesariamente se debe colocar alrededor de toda la vivienda. - El factor económico es también muy importante, por cuanto es una opción económica con respecto a las opciones de la colocación de lanas. (Tabla 4.6) Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 128 6. CONCLUSIONES Este trabajo de investigación utilizó un caso particular como metodología por conveniencia para buscar una solución general adecuada para mejorar la envolvente constructiva en climas de tipo continental templado de la sierra ecuatoriana que han sido construidas con materiales propios de la zona. En el desarrollo del trabajo se revisó el proceso de elaboración de un ladrillo macizo típico de la región así como también se elaboró un modelo de vivienda en donde parametrizamos tanto los materiales utilizados actualmente como los materiales que se usarán para mejorar el aislamiento. Se utilizaron 13 combinaciones de materiales para adicionarlos en las fachadas, ventanas y cubierta; los resultados promedios de temperaturas internas que se obtuvieron al realizar estas simulaciones fueron:  Con la combinación CBN 1: Tra. Mín. 20.11°C Tra. Máx. 26.02°C  Con la combinación CBN 2: Tra. Mín. 18.88°C Tra. Máx. 26.19°C  Con la combinación CBN 3: Tra. Mín. 18.93°C Tra. Máx. 26.22°C  Con la combinación CBN 4: Tra. Mín. 18.86°C Tra. Máx. 26.16°C  Con la combinación CBN 5: Tra. Mín. 20.00°C Tra. Máx. 26.00°C  Con la combinación CBN 6: Tra. Mín. 18.78°C Tra. Máx. 26.15°C  Con la combinación CBN 7: Tra. Mín. 18.85°C Tra. Máx. 26.21°C  Con la combinación CBN 8: Tra. Mín. 18.80°C Tra. Máx. 26.18°C  Con la combinación CBN 9: Tra. Mín. 17.62°C Tra. Máx. 25.59°C  Con la combinación CBN 10: Tra. Mín. 19.52°C Tra. Máx. 25.61°C  Con la combinación CBN 11: Tra. Mín. 18.34°C Tra. Máx. 25.85°C  Con la combinación CBN 12: Tra. Mín. 18.40°C Tra. Máx. 25.90°C  Con la combinación CBN 13: Tra. Mín. 18.36°C Tra. Máx. 25.88°C En conclusión, las combinaciones CBN 1 y CBN 5 alcanzaron los rangos entre 20.11°C - 26.02°C y 20.00°C - 26.00°C respectivamente, mostrando un mejor rendimiento con respecto a las temperaturas internas promedio del caso de estudio que se ubican entre 17.41°C - 24.37°C; dichas combinaciones tienen materiales pertenecientes a los sistemas de aislamiento térmico por el exterior, los cuales, al ser combinados con opciones como el doble vidrio o el aislamiento de la cubierta, nos ubican en el rango de confort térmico permisible de la carta psicométrica de Givoni, es decir en el rango de temperatura de 20°C a 27°C, un rango que es ideal para un clima donde la temperatura externa se ubica entre 3.8 y 13.6°C Una desventaja encontrada en el proceso de simulación utilizando Design Builder y principalmente en su motor de simulaciones Energy Plus, es que no se cuenta con Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 129 un archivo climático propio de la localidad, sin embargo existe la posibilidad de poder elaborarlo manualmente a través de datos que se han introducido. Los datos fueron capturados por data loggers ubicados en la vivienda de estudio, sin embargo, existe la incertidumbre sobre la integridad de los mismos debido a que han sido obtenidos a través de equipos electrónicos caseros. 6.1. INVESTIGACIONES A FUTURO El presente trabajo de Fin de Máster es una antesala a trabajos de investigación más pormenorizados, puesto que todavía existe mucho por investigar en el campo de las estrategias bioclimáticas pasivas, brevemente podríamos comentar que existen en el mercado opciones de aislamiento que aún están en fases de desarrollo y que en un futuro cercano podrían utilizarse de manera más común en el aislamiento de fachadas, dichas opciones podrían estar al alcance de cualquier persona y su instalación y eficacia pueden ser mejores que las revisadas en este trabajo. De igual manera los equipos que han sido utilizados para el monitoreo y recolección de datos de las temperaturas interiores y exteriores, son equipos que no cuentan con una certificación profesional para fines investigativos, lo cual limita en cierta manera la eficacia rigurosa de tener medidas exactas. Adicionalmente, en el trabajo se incorporó la opción de utilizar la lana de oveja por cuanto en el lugar existen granjas con fines de crianza de ganado ovino, sin embargo la falta de industrialización de este elemento en el cantón Chambo puede cambiar en un futuro. También se debería investigar a más de la eficiencia, el tiempo de vida de los diferentes materiales revisados en el presente trabajo, los mismos que están expuestos a condiciones de un clima continental templado con una alta precipitación anual. Las Universidades son fuentes de experimentos que podrían usarse con el fin de mejorar y descubrir nuevos materiales, que sean más sostenibles y eficaces al momento de buscar soluciones pasivas para mejorar espacios que buscan tener un confort térmico adecuado. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 130 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Organización de Naciones Unidas. (n.d.). Las personas se ven afectadas por el cambio climático de diversas maneras. https://www.un.org/es/climatechange/what-is-climate-change [2] GAD Municipal de Chambo. (2019). Plan de Desarrollo y Ordenamiento Territorial 2019-2023. https://www.gobiernodechambo.gob.ec/chambo/index.php/component/c ontent/article/54-documentos-municipales/291-documentos-municipales [3] Reddy, T. A. (2006). Literature review on calibration of building energy simulation programs. Ashrae Trans, 112(1), 226–240. [4] U “ ergyPlus engineering reference: The ” 1 [5] Manzano-Agugliaro, F., Montoya, F. G., Sabio-Ortega, A., y García-Cruz, A. (2015). Review of bioclimatic architecture strategies for achieving thermal comfort. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 49, 736–755. https://doi.org/10.1016/J.RSER.2015.04.095 [6] DesignBuilder Lat. (2018). Módulo Simulaciones. Caracteristicas y Especificaciones. Obtenido de Design Builder Lat. www.designbuilderlat.com/caracteristicas/modulo-simulacion [7] Fanger, P. (1970). Thermal comfort: analysis and applications in environmental engineering. Copenhagen: Danish Technical Press; URL http://books.google.es/books?id=S0FSAAAAMAAJ [8] Passive Low Energy Architecture, http://plea-arch.org/ Google Scholar [9] Mulvaney, D. (2019). Green new deal, Solar Power, 47-65, https://doi.org/10.2307/j.ctvd1c6zh.7 [10] EU Directive 2010/31/EU of the European Parliament and of the Council of 19 may 2010 on the energy performance of buildings (recast) Off. J. Eur. Union (2010), pp. 13-35. http://dx.doi.org/10.3000/17252555.L_2010.153.eng. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 137 Una vez que se cambió la extensión a CSV, lo abrimos en Microsoft Excel para poder editarlo. (Figura A1.3) Figura A1.3. Configuración archivo EPW Una vez editados los valores medidos, grabamos los cambios y mantenemos la extensión del archivo en CSV, para volver a convertirlo en un archivo EPW. (Fig. AI.4) Figura AI.4. Configuración archivo EPW Con el nuevo archivo modificado de extensión EPW, vamos a utilizar otro programa utilitario que viene por defecto en la instalación del programa Energy Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 138 Plus con el fin de crear los archivos de librerías (.stat y .ddy) que se usarán en el programa Design Builder. Posteriormente ejecutamos el programa que se encuentra ubicado en la carpeta C:\\EnergyPlus\PreProcess\WeatherConverter\Weather.exe (Figura AI.5). Figura AI.5. Configuración archivo EPW. Y una vez ejecutado obtendremos las librerías necesarias para usarlas en las simulaciones del programa Design Builder. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 139 ANEXO II CONFIGURACIÓN MODELO BASE (VIVIENDA NO OCUPADA) Para calibrar el modelo base utilizado para este trabajo de investigación, incorporaremos primero el archivo climático de la zona de estudio. Una vez importado el modelo desde Revit se asocian las zonas. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 140 En la pestaña "Actividad", se configura el uso que tiene el modelo, en nuestro caso es una vivienda unifamiliar, la misma que en el momento de realizar el trabajo de investigación se encontraba deshabitada. Por lo que se procedió a configurar como vivienda no ocupada. Luego en la pestaña "Construcción", configuramos los elementos de la envolvente originales de la vivienda: Fachada, Cubierta y Suelo. Fachada: Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 141 Cubierta: Suelo: Luego de configurar los elementos constructivos de la fachada, cubierta y suelo; se procede a configurar las aberturas (ventanas) de la vivienda. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 142 En la pestaña de "Aberturas", configuramos las ventanas y las puertas de la vivienda. Ventanas: Puertas: Siguiendo con la configuración base de la vivienda, nos ubicamos en la pestaña "Iluminación", en donde desactivaremos los check box por estar deshabitada. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 143 En cuanto a la pestaña que incluye a los sistemas "HVAC", de igual manera se deshabilitarán todos los casilleros. En la pestaña "Misceláneos", se marcarán las casillas que son necesarias para la simulación del estado actual de la vivienda sin ocupación. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 144 Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 145 ANEXO III CONFIGURACIÓN MODELO BASE (VIVIENDA OCUPADA) En este apartado configuraremos las zonas y equipos de acuerdo a su ocupación. En la pestaña "Actividad", configuramos la vivienda unifamiliar con el uso promedio de 4 habitantes. En la misma pestaña de "Actividad", configuramos el uso de equipos de la vivienda, de acuerdo a las siguientes casillas. Es importante activar las casillas del uso de los equipos debido a que los mismos generan calor que influye en la temperatura y humedad interna de la vivienda. Técnicas bioclimáticas para optimizar la envolvente constructiva 146 Luego en la pestaña "Construcción", dejamos la configuración inicial y solo activamos el modelo de infiltración de aire, el cual nos va a servir para las simulaciones que ejecutaremos más adelante. En la pestaña de las "Aberturas", dejaremos las opciones configuradas por defecto.