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COMPORTAMIENTO Y VARIACIÓN DEL CONFORT TÉRMICO DE LA VIVIENDA DE INTERÉS SOCIAL EN CLIMA CÁLIDO HÚMEDO, A PARTIR DEL PROCESO DE TRANSFORMACIÓN Y ADECUACIÓN DE LA MORFOLOGÍA Y ENVOLVENTE DE LA EDIFICACIÓN Estudio de Caso: Proyecto Villa María etapa I - Guamal Meta PABLO ANDRES RODRIGUEZ MARTINEZ UNIVERSIDAD CATOLICA DE COLOMBIA FACULTAD DE DISEÑO PROGRAMA DE MAESTRIA EN DISEÑO SOSTENIBLE BOGOTÁ D.C 2018

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COMPORTAMIENTO Y VARIACIÓN DEL CONFORT TÉRMICO DE LA VIVIENDA DE

INTERÉS SOCIAL EN CLIMA CÁLIDO HÚMEDO, A PARTIR DEL PROCESO DE

TRANSFORMACIÓN Y ADECUACIÓN DE LA MORFOLOGÍA Y ENVOLVENTE DE LA

EDIFICACIÓN

Estudio de Caso: Proyecto Villa María etapa I - Guamal Meta

PABLO ANDRES RODRIGUEZ MARTINEZ

UNIVERSIDAD CATOLICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE DISEÑO

PROGRAMA DE MAESTRIA EN DISEÑO SOSTENIBLE

BOGOTÁ D.C

2018

II

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Agradecimientos

Principalmente quiero agradecer a Dios por darme la vida y permitirme culminar con éxito este

proceso de formación académica y profesional, a mi esposa por su apoyo incondicional y por ser

la persona que sin dudarlo, siempre me motiva y respalda en cada uno de mis proyectos. A mi

hijo por ser el motor y la razón para luchar y trabajar cada día. A mis padres por su ejemplo y por

creer siempre en mis capacidades. A mis hermanos por su apoyo y confianza y a mis compañeros

y docentes del grupo de maestría que formaron parte fundamental en este proceso de aprendizaje

y crecimiento a nivel personal y profesional.

III

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

IV

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Resumen

Los Proyectos de Vivienda de Interés Social representan un instrumento de gran

importancia frente al propósito de reducción del déficit de vivienda en las diferentes regiones y

municipios del país. En el municipio de Guamal Meta Aproximadamente el 30% de las familias

de la zona urbana habitan viviendas de interés social, las cuales durante su ocupación son

transformadas y acondicionadas de acuerdo a las necesidades específicas de cada hogar,

generando variaciones y afectaciones en el comportamiento y condiciones de calidad del confort

térmico de la edificación.

Como respuesta a la problemática identificada y en busca de soluciones, se ha

estructurado la investigación en cuatro fases principales de desarrollo y análisis de las diferentes

variables del proyecto. En la primera fase, se realizó el análisis del lugar (Guamal Meta) y la

caracterización y diagnóstico de la vivienda del proyecto de Interés Social Villa María Etapa I.

La segunda fase, se basó en la identificación y análisis de las modificaciones realizadas a la

vivienda y la afectación generada a las condiciones de confort térmico. En la tercera fase, se

desarrolló una nueva propuesta de vivienda a partir del modelo de línea base, mediante el análisis

de las variables de morfología, materialidad de la envolvente y aprovechamiento de los vientos

predominantes a través de la optimización de las ventanas existentes. Durante la última fase se

propuso la implementación de estrategias pasivas orientadas hacia el mejoramiento de la calidad

del confort térmico de la vivienda, logrando disminuir la temperatura operativa de la vivienda, sin

generar impactos negativos a nivel ambiental, social y económico.

PALABRAS CLAVE: Confort Térmico, Vivienda de Interés Social, Estrategias Pasivas,

Optimización de intervenciones.

V

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Contenido

Introducción………………………………………………………………………………………..1

1 Descripción del Problema ......................................................................................................... 3

1.1 Formulación Del Problema ................................................................................................ 6

2 Estado del Arte .......................................................................................................................... 6

2.1 Vivienda de Interés Social en Colombia ........................................................................... 6

2.2 Vivienda Sostenible ........................................................................................................... 9

2.3 Vivienda de Interés Social Sostenible. ............................................................................ 11

2.4 Confort Térmico en Viviendas de Interés Social ............................................................. 13

3 Justificación ............................................................................................................................ 17

4 Objetivos ................................................................................................................................. 20

4.1 Objetivo General .............................................................................................................. 20

4.2 Objetivos Específicos ...................................................................................................... 20

5 Hipótesis de Investigación ...................................................................................................... 21

6 Marco Teórico ......................................................................................................................... 21

6.1 Diagrama Bioclimático de Olgyay .................................................................................. 23

6.2 Diagrama Psicométrico de Givoni ................................................................................... 24

6.3 Estándar ASHRAE-55 ..................................................................................................... 26

7 Marco Conceptual ................................................................................................................... 29

8 Metodología ............................................................................................................................ 32

9 Generalidades Y Aspectos Ambientales ................................................................................. 36

10 Descripción Climática ......................................................................................................... 41

10.1 Variables Climáticas ........................................................................................................ 41

10.1.1 Temperatura.............................................................................................................. 43

10.1.2 Humedad relativa y precipitaciones.. ....................................................................... 44

10.1.3 Vientos.. ................................................................................................................... 45

11 Localización del Proyecto y Análisis del Sector ................................................................. 46

12 Parámetros de Desarrollo del Proyecto ............................................................................... 49

12.1 Parámetros Sociales ......................................................................................................... 50

12.2 Parámetros de Confort ..................................................................................................... 50

12.2.1 Rango de confort adaptativo (ASHRAE 55). ........................................................... 51

VI

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

12.2.2 Renovaciones de aire (ASHRAE 62.1). ................................................................... 52

12.2.3 Factor luz día.. .......................................................................................................... 52

12.3 Parámetros Ambientales .................................................................................................. 53

13 Fase 1 – Caracterización y Análisis del Proyecto ............................................................... 54

13.1 Implantación General....................................................................................................... 54

13.2 Orientación ...................................................................................................................... 54

14 Análisis del Volumen Arquitectónico (Modelo de Línea Base) ......................................... 56

…………………………………………………………………………………………..57

14.1 Características de Materialidad del Modelo de Línea Base............................................. 58

14.2 Incidencia de la Radiación Solar y Vientos Predominantes ............................................ 59

14.3 Caracterización y Análisis Térmico................................................................................. 60

14.4 Análisis de Factor Luz Día (FLD) y Renovaciones de Aire ............................................ 63

15 Fase 2 - Intervenciones y Modificaciones Realizadas a la Vivienda .................................. 64

15.1 Incidencia Térmica de las Modificaciones ...................................................................... 66

16 Fase 3 – Desarrollo de la Propuesta de Vivienda ................................................................ 68

16.1 Zonificación y Análisis térmico....................................................................................... 68

16.2 Propuesta Arquitectónica ................................................................................................. 70

16.3 Altura y Tipo de Cubierta ................................................................................................ 72

16.4 Diseño y Ubicación de Ventanas Acristaladas ................................................................ 73

16.5 Ubicación del Porcentaje de Apertura de Ventana. ......................................................... 78

17 Materialidad de la Envolvente ............................................................................................. 83

17.1 Muros en Fachada ............................................................................................................ 84

17.2 Cubierta ........................................................................................................................... 85

17.3 Placa de Contrapiso ......................................................................................................... 86

17.4 Particiones o Muros Divisorios ....................................................................................... 87

17.5 Vidrio Para Ventanas Exteriores ..................................................................................... 88

18 Fase 4 - Desarrollo e Implementación de Estrategias Pasivas ............................................ 90

18.1 Sistema de Cubierta Verde Liviana ................................................................................. 91

VII

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

18.2 Fachada Verde (Huerta Vertical). .................................................................................... 92

18.3 Chimenea de Ventilación ................................................................................................. 93

18.4 Sistema de Ventilación en Habitaciones.......................................................................... 95

18.5 Cubierta en Guadua ......................................................................................................... 96

…………………………………………………………………………………………..97

19 Resultados Térmicos de la Propuesta .................................................................................. 98

19.1 Comparación y Comprobación de Resultados ............................................................... 101

20 Presupuesto De Obra ......................................................................................................... 106

20.1 Modificaciones Realizadas en Modelo Base ................................................................. 106

20.2 Estrategias Implementadas en Modelo Propuesto ......................................................... 107

21 Resumen del Proceso de Diseño ....................................................................................... 108

21.1 Morfología ..................................................................................................................... 108

21.2 Materialidad ................................................................................................................... 109

21.3 Estrategias y Optimización de Modificaciones ............................................................. 110

22 Socialización de Resultados con la Comunidad ................................................................ 111

23 Conclusiones ..................................................................................................................... 112

Bibliografía ................................................................................................................................... 115

Anexos…………………………………………………………………………………………..117

VIII

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Lista de Figuras

Figura 1. Justificación jerárquica del tema de investigación. ........................................................ 18

Figura 2. Temperatura de confort de diferentes lugares y autores. Basado en Olgyay, (1998). .... 23

Figura 3. Diagrama bioclimático de Olgyay. ................................................................................. 24

Figura 4. Diagrama psicométrico de Givoni. ................................................................................. 25

Figura 5. Diagrama de cálculo de confort del Estándar ASHRAE ................................................ 27

Figura 6. Rangos de temperatura y humedad – diferentes autores. ................................................ 28

Figura 7. Descripción y resumen de la metodología. ..................................................................... 33

Figura 8. Localización del municipio de Guamal Meta. ................................................................ 36

Figura 9. Distribución territorial población Guamal. ..................................................................... 38

Figura 10. Densidad poblacional, municipio de Guamal. .............................................................. 38

Figura 11. Hogares en déficit de vivienda 2013, Guamal. ............................................................. 38

Figura 12. Usos del suelo del municipio de Guamal Meta. ........................................................... 39

Figura 13. Plano de riesgos y amenazas del municipio de Guamal Meta. ..................................... 40

Figura 14. Mapa de clasificación del clima en Colombia según temperatura y humedad relativa.

Instituto de hidrología, meteorología y estudios ambientales (IDEAM) ....................................... 41

Figura 15. Caracterización climática del municipio de Guamal Meta. .......................................... 42

Figura 16. Valores de temperatura anual, estación aeropuerto vanguardia Villavicencio. ............ 43

Figura 17. Valores de precipitaciones mensuales estación vanguardia Villavicencio. .................. 44

Figura 18. Valores de humedad relativa estación Vanguardia Villavicencio. ............................... 44

Figura 19. Rosa de vientos del municipio de Guamal. ................................................................... 45

Figura 20. Localización del proyecto, principales lugares y elementos naturales de Guamal. ...... 46

Figura 21. Volumetría del proyecto de vivienda de interés social Villa María etapa I. ................. 47

Figura 22. Plano de principales elementos del sistema vial del proyecto Villa María................... 48

Figura 23. Descripción de empresas prestadoras de servicios públicos en Guamal Meta. ............ 49

Figura 24. Diagrama de cálculo de confort térmico basado en estándar ASHRAE 55. ................. 51

Figura 25. Cálculo de aperturas de ventana para el modelo de línea base. .................................... 52

Figura 26. Cálculo de renovaciones del modelo de línea base. Fuente: Elaboración propia. ........ 52

Figura 27. Valores mínimos de luz diurna para las zonas del modelo de línea base. .................... 52

Figura 28. Implantación del volumen arquitectónico dentro del proyecto Villa María. ................ 54

IX

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Figura 29. Gráfico de orientación actual del volumen arquitectónico. .......................................... 55

Figura 30. Gráfico de orientación ideal del volumen arquitectónico. ............................................ 56

Figura 31. Planta arquitectónica de la vivienda tipo del proyecto Villa María etapa I. ................. 57

Figura 32. Zonificación de la vivienda tipo del proyecto Villa María etapa I. .............................. 57

Figura 33. Materiales de la envolvente en la vivienda del proyecto Villa María etapa I. .............. 58

Figura 34. Incidencia solar y de vientos predominantes en el volumen arquitectónico. ................ 59

Figura 35. Cálculo de temperaturas operativas de las zonas del modelo de línea base. ................ 60

Figura 36. Resultados de simulación térmica del modelo de línea base del proyecto. .................. 61

Figura 37. Valores de pérdidas térmicas del modelo de línea base. ............................................... 61

Figura 38. Valores de ganancias térmicas del modelo de línea base. ............................................ 61

Figura 39. Resultados de temperaturas del modelo de línea base. ................................................. 62

Figura 40. Gráfica comparativa de temperaturas. .......................................................................... 62

Figura 41. Valores de factor luz día del modelo de línea base. ...................................................... 63

Figura 42. Valores de renovaciones/hora del modelo de línea base. ............................................. 64

Figura 43. Resultados de encuesta de identificación de adecuaciones realizadas al modelo base. 65

Figura 44. Identificación de modificaciones realizadas al modelo de línea base........................... 66

Figura 45. Resultados de simulación, de modificaciones realizadas al modelo de línea base. ...... 67

Figura 46. Zonificación propuesta para el proyecto de vivienda Villa María. ............................... 69

Figura 47. Cálculo de temp. Operat. de zonas de la nueva propuesta de zonificación. ................. 70

Figura 48. Opciones de distribución arquitectónica para de la nueva propuesta de vivienda. ....... 71

Figura 49. Resultados de simulación de altura y tipo de cubierta del modelo propuesto. ............. 72

Figura 50. Caracterización morfológica ideal del modelo de vivienda propuesto. ........................ 73

Figura 51. Resultados de análisis para la selección de relación ideal de ventana pared. ............... 74

Figura 52. Resultados de análisis para selección de ubicación ideal de las ventanas. ................... 75

Figura 53. Resultados de análisis para selección de la forma ideal de la ventana. ........................ 76

Figura 54. Resultados de análisis para selección de % de apertura de ventana. ............................ 77

Figura 55. Diseño ideal de ventana para habitación principal. ...................................................... 78

Figura 56. Diseño ideal de ventana para habitación auxiliar. ........................................................ 78

Figura 57. Diseño ideal de ventana para el comedor. .................................................................... 78

Figura 58. Resultados de simulación de vientos en habitación principal. ...................................... 79

Figura 59. Resultados de simulación de vientos en habitación auxiliar. ........................................ 80

X

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Figura 60. Resultados de simulación de vientos en comedor......................................................... 81

Figura 61. Ubicaciones ideales de apertura de ventana en cada zona. ........................................... 82

Figura 62. Resultados de simulación de materiales para fachada. ................................................. 84

Figura 63. Resultados de simulación de materiales para cubierta. ................................................. 85

Figura 64. Resultados de simulación de materiales para suelo interior. ........................................ 86

Figura 65. Resultados de simulación de materiales para muros interiores. ................................... 87

Figura 66. Resultados de simulación de tipos de vidrio para ventanas exteriores. ........................ 88

Figura 67. Modelo base para estrategias. ....................................................................................... 89

Figura 68. Materiales seleccionados para la envolvente. ............................................................... 89

Figura 69. Detalles de implementación de sistema de cubierta verde liviana. ............................... 91

Figura 70. Detalles constructivos del sistema de cubierta verde. ................................................... 92

Figura 71. Detalles de implementación del sistema de huerta vertical en fachada. ....................... 93

Figura 72. Corte transversal, extracción de aire caliente por estratificación térmica. ................... 94

Figura 73. Corte longitudinal, extracción de aire caliente por estratificación térmica. ................. 95

Figura 74. Corte longitudinal, comportamiento del aire al interior de las habitaciones. ............... 95

Figura 75. Propuesta de cubierta en guadua sobre zona de antejardín y acceso principal. ............ 96

Figura 76. Sistema de cubierta en guadua. ..................................................................................... 96

Figura 77. Sistema de cubierta en guadua. ..................................................................................... 96

Figura 78. Fachada principal de conjunto de viviendas con estrategias implementadas. .............. 97

Figura 79. Resultados del proceso en los diferentes escenarios de análisis. .................................. 98

Figura 80. Comportamiento de temperatura operativa y renovaciones de aire. ............................. 99

Figura 81. Comportamiento de horas de confort al año. ................................................................ 99

Figura 82. Líneas de temperatura y rango de confort de los diferentes escenarios de análisis. ... 100

Figura 83. Eficiencia en adecuaciones del modelo de línea base y estrategias del modelo final. 102

Figura 84. Resultados de simulación de materiales para cubierta de antejardín .......................... 103

Figura 85. Comportamiento térmico de tipos de cubierta del modelo final y modelo base. ........ 103

Figura 86. Comportamiento térmico del suelo interior del modelo base y modelo final. ............ 104

Figura 87. Comportamiento térmico de tipos de muro exterior en modelo base y modelo final. 105

Figura 88. Presupuesto para la implementación de adecuaciones en el modelo de línea base. ... 106

Figura 89. Presupuesto para la implementación de las estrategias en el modelo final................. 107

Figura 90. Descripción de variables intervenidas a nivel morfológico. ....................................... 108

XI

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Figura 91. Descripción de las variables intervenidas a nivel de materialidad. ............................ 109

Figura 92. Descripción de variables de diseño y estrategias implementadas en modelo final..... 110

Figura 93. Socialización de resultados de la investigación con la comunidad del proyecto ........ 111

1

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Introducción

Mediante la encuesta realizada a los habitantes del proyecto de Vivienda de Interés Social

Villa María Etapa I del Municipio de Guamal Meta, se confirma una condición de disconfort

térmico percibido por los usuarios de las viviendas durante diferentes momentos a lo largo del

día.

A partir de la identificación y comprobación de esta problemática, surge el interés y la

necesidad de verificar si las condiciones de línea base de las viviendas de interés social

construidas en lugares de clima cálido húmedo, sumadas a su transformación física y

morfológica, satisfacen integralmente las necesidades de funcionalidad y confort de los usuarios

del proyecto.

Por lo tanto, teniendo en cuenta que los proyectos de vivienda de interés social son el

medio y alternativa de un gran porcentaje de la población vulnerable del país para acceder a una

vivienda propia, se deberá garantizar que las soluciones habitacionales ofrezcan condiciones

óptimas de confort térmico, que permitan a los usuarios el disfrute de su estancia en las diferentes

zonas de la edificación bajo condiciones dignas de habitabilidad.

Como parte fundamental para el cumplimiento de los objetivos de la investigación, se

requiere consultar y conocer los estándares que permitan el cálculo del rango de confort térmico

para el proyecto, seleccionando el más indicado para nuestro caso y determinando de esta manera

el principal criterio de verificación y validación de los resultados obtenidos.

En respuesta a la situación descrita, la presente investigación tiene como propósito

establecer e identificar la afectación y variación del confort térmico generado por el proceso de

transformación y adecuación realizado a la vivienda, a su vez, pretende proponer la

implementación de estrategias de tipo pasivo mediante el aprovechamiento y optimización de los

2

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

elementos físicos y morfológicos que componen el volumen arquitectónico, buscando de esta

manera mejorar las condiciones de confort térmico sin generar alteraciones o impactos negativos

a nivel económico, social y ambiental.

Para lograr el cumplimiento de los objetivos propuestos y la verificación de las hipótesis

planteadas, la investigación será desarrollada a partir de un proceso de caracterización,

simulación, comparación de resultados, análisis, diagnóstico y toma de decisiones. Esta

metodología de desarrollo, permitirá comprender las condiciones y características térmicas del

modelo de línea base construido y la dinámica de transformación generada a partir de su

ocupación, con el propósito de identificar aspectos críticos o con mayores deficiencias en el

modelo, que determinen las posibilidades futuras de intervención y mejoramiento.

Con base en el diagnóstico inicial, se planteará el rediseño del modelo de línea base

mediante la selección de alternativas ideales que permitan optimizar el funcionamiento térmico

de la vivienda, esperando que los resultados de la investigación respondan como solución a la

problemática descrita y su eficiencia pueda ser medida a través del comportamiento óptimo de las

diferentes variables intervenidas en la vivienda.

Por último, contando con la validación y cumplimento de los objetivos e hipótesis

planteadas, la investigación permitirá aportar elementos de valor para la planeación de futuros

proyectos de vivienda de interés social en clima cálido húmedo, garantizando la toma de

decisiones acertadas en el desarrollo de los mismos, a partir de la valiosa información tomada de

la experiencia vivida por parte de los usuarios de las edificaciones, quienes actuaran como

principal variable en el desarrollo de la investigación.

3

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

1 Descripción del Problema

Los proyectos de Vivienda de Interés Social son la herramienta o el medio que ha

permitido disminuir el porcentaje de déficit de vivienda en Colombia, donde la población más

vulnerable en diferentes regiones del país es aquella que carece de la posibilidad de acceder a una

vivienda propia y por lo tanto mantienen el anhelo y la esperanza de ser seleccionados como

beneficiarios de un proyecto de vivienda.

Recibir el beneficio de un proyecto de vivienda trae con sigo el mejoramiento del nivel de

vida para los hogares favorecidos, permitiéndoles liberarse de la preocupación o carga que

implica generar los ingresos suficientes para pagar un arriendo y suplir las demás necesidades

básicas de la familia.

Así mismo, la edificación está directamente relacionada con factores o variables que

inciden en el nivel de calidad de vida de los usuarios de la vivienda, como lo son el confort

lumínico, confort acústico y confort térmico entre otros, este último de vital importancia en los

proyectos de Vivienda de Interés Social desarrollados en clima cálido húmedo.

Por lo tanto, garantizar niveles y condiciones óptimas de confort térmico en las Viviendas

de Interés Social, que permitan a los usuarios el disfrute de su estancia en las diferentes zonas de

la edificación bajo condiciones dignas de habitabilidad, debería ser una de las principales

preocupaciones o prioridades en el proceso de planeación y desarrollo de esta tipología de

proyectos.

La deficiencia en los estudios y análisis detallados del clima del lugar en el cual se llevan

a cabo los proyectos de vivienda, la visión y enfoque de los proyectos como una solución

cuantitativa mas no cualitativa, podrían estar causando en gran medida el disconfort térmico que

4

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

se percibe al interior de las viviendas, impidiendo la posibilidad de disfrutar la estancia en los

reducidos espacios que componen la edificación.

Debido a esta situación los hogares beneficiarios de los proyectos de vivienda de interés

social, desde el momento en que ocupan la edificación inician un proceso de intervención,

adecuación y transformación de la vivienda, modificando la distribución arquitectónica inicial

debido a la necesidad espacial según el número de integrantes de la familia y pluralidad de usos.

Así mismo, buscando mitigar el impacto de la radiación solar, de la lluvia y del aire

cargado de partículas de polvo generado por la circulación vehicular sobre las vías sin

pavimentar, los usuarios se dan a la tarea de realizar intervenciones en la envolvente de la

edificación a nivel de cerramientos, cubierta, ventanas y materiales de fachadas que inciden en el

comportamiento y la calidad del confort térmico.

Por principio general se entiende que las soluciones de vivienda deberían representar la

respuesta a un sin número de necesidades y carencias sociales, económicas y de confort que

permitieran mejorar el nivel de vida de los hogares, pero desafortunadamente en diferentes

factores y variables se identifican importantes deficiencias.

A través de visitas de campo y realización de encuestas de percepción y sensación de

confort térmico a los habitantes del proyecto Villa María Etapa I en el municipio de Guamal, se

logró evidenciar la insatisfacción térmica en un gran porcentaje de las viviendas encuestadas,

dando lugar de esta manera a la necesidad de comprobar la veracidad de la problemática.

A raíz de la problemática descrita, enfocada en el mejoramiento de los niveles de confort

térmico, se verifico que este ha sido un tema ampliamente estudiado, diversas investigaciones se

han realizado sobre la calidad de proyectos de Vivienda de Interés Social en diferentes regiones

del país, resaltando la ausencia de confort y bienestar para quienes habitan esta tipología de

vivienda.

5

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

En una de las investigaciones consultadas, Baena & Olaya, (2013) afirman:

En Colombia se ha simplificado el problema hasta tal punto que se entiende como una

simple causa y consecuencia: existe un déficit de vivienda, por lo tanto, se debe construir

más VIS y otorgar más subsidios y créditos hipotecarios para que la VIS sea accesible a

los colombianos de estratos bajos. (pág.10)

La afirmación de los autores, reafirma el desconocimiento del trasfondo de las

consecuencias a nivel de confort que padecen las familias beneficiarias de los proyectos de

vivienda de interés social en Colombia.

Por lo anterior, el problema planteado para esta investigación supone el reto de identificar

las principales causas de la variación de las condiciones de confort térmico en las viviendas de

interés social en clima cálido húmedo a partir de las modificaciones realizadas a las unidades

habitacionales por parte de los usuarios o propietarios, tomando como estudio de caso el proyecto

Villa María Etapa I en el municipio de Guamal Meta.

Como soporte de la problemática descrita y justificación del desarrollo de la

investigación, se presentan los resultados de la encuesta de percepción y sensación de confort

térmico realizado a los habitantes del proyecto de vivienda de interés social Villa María Etapa I

del municipio de Guamal Meta. (Ver anexo B, C y D)

Los resultados de la encuesta permiten justificar y corroborar la problemática descrita, ya

que un porcentaje considerable de los usuarios expresan la inconformidad térmica representada

en el aumento de calor, la escaza ventilación y la necesidad de espacios más frescos y ventilados.

6

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

1.1 Formulación Del Problema

¿De qué manera influyen las modificaciones y adecuaciones de la morfología y elementos

de la envolvente, en la calidad del confort térmico de la Vivienda de Interés Social en clima

cálido húmedo? Estudio de caso: Proyecto Villa María Etapa I - Guamal Meta.

¿Es posible garantizar valores de confort óptimos en la vivienda de interés social en clima

cálido húmedo, a partir de la optimización y aprovechamiento de los elementos físicos existentes

en la edificación?

2 Estado del Arte

Para abordar el tema central de estudio de la propuesta de investigación, (Confort

Térmico en Viviendas de Interés Social) es necesario conocer y entender la situación entorno a

los programas de Vivienda de Interés Social en Colombia, así como la relación e influencia del

concepto de Vivienda Sostenible en el desarrollo de este tipo de proyectos y del comportamiento

térmico a partir de las condiciones físicas de la edificación.

2.1 Vivienda de Interés Social en Colombia

Hoy la aspiración a una vivienda digna para muchos colombianos se ha llegado a

convertir en un formulario largo de espera para un subsidio del Gobierno. Se ha

desnaturalizado y desmaterializado y se cree, por parte del Estado, que se trata solo de un

problema de dinero para que un “pobre” ciudadano pueda entrar en el mercado a comprar

su vivienda, o a acceder a un programa de vivienda gratis, sin mirar la parte social. (Farías

Monroy, 2013, pág. 139)

He querido resaltar esta afirmación, puesto que expresa con claridad y contundencia la

situación real de los programas de vivienda en el país, actualmente, los programas de vivienda de

7

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

interés social están contemplados como un instrumento del estado que tiene como único

propósito equilibrar el déficit de vivienda en el país y permitir que una familia tenga la

posibilidad de resguardarse de la lluvia o el sol.

En este sentido se entiende que durante la planificación y desarrollo de los proyectos de

vivienda de interés social, no se promueve la dignidad de las condiciones humanas a nivel de

salud, confort, estabilidad emocional y económica y por el contrario, se espera atender este

propósito a través de un conjunto de muros y cubierta sin sentido o conciencia humana, ambiental

y socio cultural.

En razón a lo anterior, nos remitimos a la normatividad colombiana donde al respecto la

Ley 1537 de 2012, art. 2 establece:

Promover la construcción de vivienda que propenda por la dignidad humana, que busque

salvaguardar los derechos fundamentales de los miembros del grupo familiar y en

particular de los más vulnerables y que procure preservar los derechos de los niños,

estimulando el diseño y ejecución de proyectos que preserven su intimidad, su privacidad

y el libre y sano desarrollo de su personalidad.

Atendiendo la anterior disposición del Congreso de Colombia, trasladado al ámbito del

diseño sostenible podría traducirse claramente en diferentes soluciones y estrategias sostenibles y

bioclimáticas que responderían y darían cumplimiento a las pretensiones y objetivos del mismo.

Desafortunadamente no es tan claro para las entidades territoriales al momento de poner en

marcha el desarrollo de los proyectos de vivienda de interés social y por lo tanto se omite la

importancia de incluir los principios y estrategias de diseño y construcción sostenible en los

procesos de planificación, diseño y desarrollo de los programas de vivienda.

Este panorama se presenta aun a pesar de la existencia de normas como la resolución

0549 de 2015 que rige y define los principios y parámetros para la construcción sostenible en

8

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Colombia, la implementación de estrategias de diseño pasivo y los ahorros en consumos de

energía y agua según el tipo y magnitud del proyecto.

De igual manera, como apoyo fundamental en los procesos de desarrollo y ejecución de

programas de Vivienda de Interés Social tanto públicos como privados, Colombia. Ministerio de

Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, (2011) pone a disposición general el siguiente

material:

Guías de Asistencia Técnica Para Vivienda de Interés Social

Guía 1. Calidad en la Vivienda de Interés Social.

Guía 2. Los Materiales en la Construcción de Vivienda de Interés Social.

Guía 3. Las Normas Aplicables en el Desarrollo de Vivienda de Interés Social.

Guía 4. Procedimientos en Vivienda de Interés Social.

Esta serie de guías se convierte en una herramienta de vital importancia para el diseño y

construcción de las Viviendas de Interés Social y en un instrumento que permite realizar el

seguimiento a la aplicación e implementación de las recomendaciones técnicas planteadas en

cada guía y a su vez promueven de manera acertada la sostenibilidad de las Viviendas de Interés

Social en el País, desde la orientación física de la vivienda respecto a la incidencia solar y tipo de

clima hasta la selección de los materiales de construcción.

Así mismo, otros entes gubernamentales hacen referencia a la importancia de la

correlación entre el ejercicio de la construcción y los factores climáticos y medioambientales

como base de un diseño sostenible. Colombia. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible,

(2012), afirma:

La arquitectura orienta su actividad en tres direcciones básicas: (i) Establecer las mejores

condiciones espaciales y ambientales (salud y confort), (ii) Racionalizar el uso de los

9

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

recursos naturales y (iii) Manejar los impactos negativos al entorno, a través de la

incorporación de criterios arquitectónicos y constructivos más respetuosos con el

ambiente, manteniendo la calidad de las condiciones de habitabilidad de las

construcciones.

(…) La respuesta sobre los distintos requerimientos que hacen viable la habitabilidad de

un hecho arquitectónico, configura el escenario sobre el cual actúa el desarrollo sostenible

en la arquitectura.

Queda claro entonces, que el gobierno ha dispuesto de gran atención y esfuerzo por

generar diferentes materiales de apoyo y control en el ejercicio del desarrollo y ejecución de una

vivienda digna que responda de forma eficiente e integral a las necesidades de los usuarios.

2.2 Vivienda Sostenible

A nivel mundial se han establecido principios y normas que rigen y orientan el desarrollo

urbanístico hacia el diseño y la construcción sostenible, permitiendo el acceso a información

técnica, facilitando el desarrollo consciente y acertado de proyectos de vivienda sostenible que

logren contrarrestar los impactos generados por las edificaciones a nivel mundial.

El Consejo Colombiano de Construcción Sostenible, (2011) reporto que las edificaciones

a nivel mundial generaban los siguientes impactos: “17% del consumo de agua dulce, 25% del

consumo de madera cultivada, 33% de las emisiones de CO2, 30-40% del uso de energía”

(Consejo Colombiano de Construcción Sostenible, 2011, pág. 9). Por lo tanto, desde nuestro

ejercicio profesional como parte del gremio de la construcción, podemos y debemos asumir una

posición de responsabilidad social y ambiental frente al desarrollo arquitectónico y urbanístico de

las ciudades, convirtiéndonos en un sector líder en el aporte a la disminución de efectos negativos

sobre el medio ambiente y el cambio climático.

10

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

La arquitectura y la construcción son actividades que contribuyen al desarrollo social y

económico de un país. Problemas como el de la vivienda, el hábitat y la recuperación del

patrimonio edilicio construido, son característicos de la contribución que estas actividades

pueden dar a la sociedad. Pero al mismo tiempo, la arquitectura y la construcción generan

un impacto en el ambiente, la economía y la sociedad durante todo el ciclo de vida de la

edificación u obra construida, a través de la ocupación del espacio y del paisaje, de la

extracción de recursos, y de la generación de residuos y contaminación. (Acosta, 2009,

pág. 15)

De acuerdo a la anterior afirmación y abordando nuestro estudio de caso en el que se

pretende intervenir y obtener mejores condiciones de confort térmico de las viviendas de interés

social partiendo del elemento construido y preexistente, podemos determinar que la investigación

deberá propender por garantizar condiciones físicas y térmicas que garanticen la capacidad de las

viviendas para responder a las afectaciones que implica el cambio climático, ya que estas pueden

repercutir en la vivienda como aumentos de consumos de energía durante su vida útil.

Adicionalmente, referente a la importancia de desarrollar proyectos de viviendas

integrales, sostenibles y de calidad, Acosta, (2009a) afirma:

Resolver los problemas de hoy pensando en mañana implica, por ejemplo, ejecutar los

programas anuales de vivienda urbanizando en entornos geográficos no vulnerables;

haciendo ciudad y urbanizando, no simplemente haciendo “casitas” aisladas, a imitación

del suburbio; diseñar las miles de viviendas y la infraestructura a construir para que sean

duraderas y de calidad; para que no requieran excesivos recursos y energía para

construirlas y para habitarlas; implica que a futuro habrá que mantenerlas; que se puedan

adaptar a las necesidades progresivas de las familias; que su ejecución genere cada vez

menos desperdicio; que se aumente la productividad de la construcción generando a su vez

11

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

mayor empleo. Todas estas son acciones tendientes a la sostenibilidad de la vivienda y el

hábitat. (pág.19)

A pesar de los innumerables instrumentos existentes tanto a nivel internacional como

nacional para el desarrollo óptimo y adecuado de programas de vivienda sostenible, la dinámica

constructiva, arquitectónica y de confort de las Viviendas de Interés Social en nuestro país tiende

a desconocer estas herramientas e instrumentos disponibles.

En consecuencia, de esta situación en los proyectos es posible y común identificar

deficiencias en la estructura física, en los sistemas constructivos, en la selección de materiales de

construcción que se ven reflejados en los bajos Niveles de Confort Térmico, Confort Lumínico,

escaza ventilación natural y en el uso deficiente de los recursos naturales en el funcionamiento de

la edificación.

2.3 Vivienda de Interés Social Sostenible.

Hemos abordado de manera general la situación de los programas de Vivienda de Interés

Social en Colombia frente al concepto de sostenibilidad, así como también se ha dejado claro que

el concepto de la vivienda sostenible ha ganado espacios importantes en el desarrollo y

crecimiento de las ciudades y de las inversiones en infraestructura residencial tanto de las

entidades territoriales como del sector privado. Ahora bien, al integrar los programas de Vivienda

de Interés Social con el concepto de Vivienda Sostenible, encontramos que Bedoya y Alzate

(como se citó en Bedoya, 2006) afirman: “desde el año 2006 se ha venido desarrollando en

Colombia el concepto de Vivienda de Interés Social Sostenible, el cual se abrevia como VISS”

(pág.9).

Por otra parte, el autor realiza una importante descripción del contexto de la situación de

la vivienda a nivel nacional y afirma:

12

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Colombia presenta un déficit de vivienda de gran magnitud, (…) una ausencia de políticas

públicas de sostenibilidad ha hecho que el acceso a una vivienda digna sea muy difícil

para la población colombiana de escasos recursos que, según el DANE, es más del 60 %.

La vivienda entonces se convierte en la máxima inversión de un colombiano promedio,

por lo cual este bien inmueble debe procurar cumplir las siguientes condiciones:

Bajo costo.

Alta calidad ambiental.

Climatización en línea de confort.

Eficiencia energética.

Eco-materiales.

Espacios ergonómicos.

Acceso a servicios de la ciudad (políticos, administrativos, educativos, entre otros).

Sólo así se garantiza un medio ambiente construido sostenible, capaz de combinar el

desarrollo económico con las dimensiones ambiental y social. (…). (Bedoya, 2011a, págs.

29-30)

En Colombia encontramos algunos proyectos de investigación en los que se han planteado

la construcción de Vivienda de Interés Social a partir de sistemas constructivos sostenibles. Estos

proyectos incluyen la utilización de materiales y soluciones pasivas, como la tierra en sistemas de

tapia pisada o muros en bloques de adobe y bahareque, así como la implementación de sistemas

de cubierta ventilada, aprovechamiento de Aguas lluvias, ventilación cruzada e iluminación

natural entre otros, demuestran y respaldan la eficiencia y el factor costo beneficio a favor de la

Vivienda de Interés Social Sostenible frente a los sistemas de vivienda de interés social

tradicional.

13

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Martín, Campillo, Meirovich, & Navarrete, (2013) En la nota técnica No. IDB-TN-593

del Banco Interamericano de Desarrollo refieren:

Tanto en los países en desarrollo como en los desarrollados, la construcción de viviendas

públicas sustentables y resilientes es considerada una solución práctica a los desafíos

actuales de 1) mitigación del cambio climático, 2) adaptación a los impactos del cambio

climático 3) insuficiencia de la oferta de viviendas. (pág.5)

Esta afirmación, comparte y respalda nuestro enfoque en la propuesta de investigación

que pretende ubicar la Vivienda de Interés Social Sostenible como un medio o instrumento que

debe ser aprovechado para hacer frente y mitigar los impactos del cambio climático.

Las condiciones están dadas para que en nuestro país se puedan desarrollar proyectos de

Vivienda de Interés Social Sostenible de calidad, los municipios a través de los planes de

ordenamiento territorial han habilitado suelo para el desarrollo de esta tipología de proyectos,

además existe en el medio un sin número de posibilidades y soluciones sostenibles que junto con

la riqueza y variedad de nuestro clima pueden ser implementados en el diseño y la construcción

de viviendas de Interés Social.

2.4 Confort Térmico en Viviendas de Interés Social

“Los factores climáticos que determinan la temperatura del ambiente son: El sol, el viento

y la humedad” (Moreno G., 1991, pág. 7).

De acuerdo a la anterior afirmación, El Confort Térmico en las viviendas no puede ser

concebido como una variable independiente que por sí sola pueda ser estudiada o calculada, ya

que este depende y se ve alterado por otras variables climáticas como la humedad relativa, los

vientos, y la radiación solar, siendo necesario entonces realizar el estudio integral de los

14

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

elementos del clima enunciados anteriormente y del efecto generado sobre el ser humano como

principal elemento de medición y control del confort térmico en la vivienda.

El hombre carece de adaptación natural a diferencia de otros seres vivos como animales y

plantas, pero a lo largo del tiempo y su evolución, ha tenido que desarrollar procesos y

técnicas artificiales para estar en armonía con el medio ambiente. Algunas de estas

adaptaciones fueron las prendas de vestir y la vivienda, que han ido en busca del confort

térmico y un hábitat más adecuado. (Schonhobel & Escalante, 2014, pág. 21)

Por lo tanto, podemos entender y concluir que el hombre está en capacidad de adaptarse y

controlar el nivel de confort térmico deseado, a partir de la utilización de vestuario indicado

según el tipo de clima y a través de las características de la vivienda, siempre y cuando estas

hayan sido contempladas y diseñadas para tal fin.

Diversas investigaciones y análisis se han realizado sobre el confort térmico en edificios

residenciales, especialmente a nivel de Vivienda de Interés Social, Giraldo Castañeda & Herrera,

(2017) refieren: “En general, el confort y la calidad de aire no son tenidos en cuenta por los

diseñadores de viviendas de interés social (VIS), ni lo son tampoco los asuntos de sostenibilidad

ecológica como, por ejemplo, la ventilación natural” (pág.78).

En este artículo el autor presenta un estudio de caso puntual en la ciudad de Cali, donde

establecen el uso de la chimenea solar como una alternativa efectiva, gracias al aumento de la

velocidad del viento generado en momentos de calma de las corrientes de viento predominantes.

Dadas las condiciones de similitud del clima entre Cali y Guamal Meta (clima cálido húmedo)

este principio de mejoramiento del confort térmico de la vivienda puede ser tenido en cuenta en

la propuesta de intervención de viviendas de interés social en el análisis de nuestro estudio de

caso.

15

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

La ciudad de Cali se convierte en el escenario para una nueva investigación sobre el

confort en viviendas de interés social, Schonhobel & Escalante, (2014) proponen una solución de

“diseño industrial que contribuye al mejoramiento del confort, por medio de un sistema modular

en las fachadas, compuesto por dos elementos, uno basado en los recubrimientos ventilados y

otro que brinda diferentes configuraciones en las aperturas de la vivienda” (pág.14). Esta

propuesta estudia la opción de intervenir las fachadas de las viviendas para permitir la renovación

interna del aire, teniendo en cuenta que las corrientes y velocidades del viento sean lo

suficientemente intensas y constantes para implementar la solución.

En la cuidad de Chile Espinosa Cancino & Cortés Fuentes, (2015) en el artículo publicado

en la revista INVI, presentan la investigación realizada en tres viviendas construidas en diferentes

épocas, en las cuales en cada una de ellas se vivía una situación diferente respecto a las

condiciones y exigencias constructivas aplicadas a nivel de manejo del confort térmico.

Por lo tanto, para las autoras y para el resultado de la investigación es sumamente

importante conocer y evaluar la apreciación personal de los habitantes de cada vivienda frente a

las soluciones y estrategias implementadas en cada una de las edificaciones en busca del “confort

higro-térmico”, teniendo en cuenta que las soluciones implementadas en cada época eran el

resultado del diagnóstico y requerimientos necesarios para responder a las deficiencias de confort

térmico en cada momento.

El punto clave y esencial de esta investigación y el principal resultado esperado es el que

responde a las siguientes preguntas que hacen referencia a las soluciones sostenibles

implementadas:

(…) “¿Se han visto reflejados en la percepción que tienen los habitantes de sus propias

viviendas?, (…) ¿Cómo perciben los habitantes estos avances en las condiciones constructivas de

la vivienda?” (Espinosa Cancino & Cortés Fuentes, 2015, págs. 228-230).

16

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Sin lugar a duda, estas preguntas representan un punto esencial en el desarrollo de la

investigación, ya que deja sobre la mesa el interrogante frente a la efectividad de las decisiones y

soluciones que se pretendan implementar como solución a las necesidades de nuestro proyecto.

En razón a lo anterior, el resultado final de la investigación deberá permitir la evaluación y

medición de la eficiencia y efectividad de las estrategias implementadas.

Mitchell & de Rosa Plantean:

El análisis de las variables climáticas, tiene por objeto proponer estrategias de

optimización de los recursos naturales a través del diseño de la forma construida. Por

consiguiente, la propuesta de mejoramiento del confort térmico del hábitat social a partir

de “Sobrecosto Cero”, posibilita su adopción porque el usuario la puede incorporar sin

erogaciones adicionales. (pág.1)

La propuesta de los autores, pretende la intervención y mejoramiento de las condiciones de

confort de viviendas con familias de escasos recursos, teniendo en cuenta para la investigación la

condición social y capacidad económica de estos hogares. Por lo cual, tomando como referente el

propósito de esta investigación, nuestro estudio de caso estará orientado de igual manera a

implementar soluciones térmicamente eficientes y que en ningún caso vayan en contravía de las

posibilidades económicas de los hogares, tanto a nivel inicial de la intervención como en su

posterior proceso de mantenimiento.

En atención a los anteriores referentes de investigación y sus valiosos aportes para el

desarrollo y alcance de la presente investigación, se puede concluir que el tema abordado para

investigación (Mejoramiento del Confort Térmico en Viviendas de Interés Social) ha sido

estudiado y bastante documentado desde diferentes enfoques, ratificando la importancia de lograr

mejores niveles de confort térmico en las viviendas de Interés Social, teniendo en cuenta la

condición de vulnerabilidad y limitantes económicas de los hogares que las habitan.

17

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

El gran reto de la investigación, estará entonces en lograr la conversión de la Vivienda

tipo del proyecto Villa María Etapa I, en Viviendas térmicamente eficientes a partir del

aprovechamiento y optimización de los elementos de envolvente existentes.

El cumplimiento de este reto permitirá a los habitantes contar con una vivienda resiliente

a los efectos del cambio climático a partir de la búsqueda del equilibrio del confort térmico

mediante soluciones pasivas y del aprovechamiento consciente de los recursos del entorno y de

las potencialidades climáticas.

De igual manera no se deja de lado la alternativa de convertir las variaciones climáticas

que pudieran afectar el confort térmico, en una fuente o herramienta para el logro de nuestros

objetivos pretendiendo por encima de toda prioridad la aceptación y armonía de los habitantes de

la vivienda con las estrategias y soluciones implementadas.

3 Justificación

La figura 1 presenta de forma jerárquica, la importancia y relevancia del tema principal de

investigación, desde el contexto internacional hasta el contexto local o municipal.

La información correspondiente a las evidentes cifras de proyectos de vivienda de interés

social desarrollados en el departamento del Meta, donde el Municipio de Guamal se encuentra en

el tercer lugar de los municipios con mayor inversión en proyectos de vivienda de este tipo,

justifica la elección y ubicación del lugar y proyecto objeto de análisis.

A partir de la información referenciada respecto a los valores de inversión realizadas en el

municipio, se ha logrado disminuir de forma considerable el déficit de vivienda, beneficiando

aproximadamente al 30% de las familias del municipio de Guamal.

18

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

La investigación parte de la necesidad de verificar y garantizar que las condiciones y

características de las soluciones habitacionales de tipo VIS en clima cálido húmedo, permitan a

los beneficiarios disfrutar de una vivienda digna que garantice valores óptimos en los diferentes

tipos de confort, especialmente en lo referido a la percepción y sensación térmica aportando de

esta manera en el cumplimiento del principio que se encuentra establecido en Colombia.

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, (2011a) refiriendo lo siguiente:

CONTEXTO INTERNACIONAL: Objetivos de Desarrollo SostenibleObjetivo 1: Fin de la Pobreza (Vulnerabilidad y Resiliencia)

TEMA DE ESTUDIO: Vivienda de Interés SocialVARIABLE ESPECIFICA: Confort TérmicoCASO DE ESTUDIO: Proyecto “Villa María Etapa I” – Guamal Meta

CONTEXTO NACIONAL: Déficit de Vivienda: 27% (2.216.863)CENSO DANE 2005

CONTEXTO DEPTAL: Déficit de Vivienda censo 2005: 37,07% (69.257 hogares)CENSO DANE 2005

CONTEXTO MUNUCIPAL: Déficit de Vivienda censo 2013: 54, % CENSO DANE 2013

Una de las alternativas para aportar en el fin de la pobreza, radica en mejorar la calidad de vida de la población mas vulnerable, por lo tanto garantizando una vivienda digna para los hogares con déficit habitacional permitirá una reducción en el índice de pobreza a nivel mundial.

“El déficit cuantitativo de vivienda bajó del 12.56% en 2005 al 5.54% en 2012. Se estima que 554.087 hogares requieren de una solución en vivienda.” (MinVivienda 2018) de acuerdo al informe del Ministerio de Vivienda, las principales políticas que han permitido la reducción del déficit de vivienda en Colombia, corresponden a aquellas orientadas hacia los proyectos de vivienda VIS y VIP en los diferentes departamentos del país.

El departamento del Meta, según la resolución N° 604 de 2012 del Fondo Nacional de Vivienda - Fonvivienda, le fueron asignados 2,80% del total de los cupos nacionales para vivienda gratis y sumado a los proyectos de VIS desarrollados con recursos propios en los diferentes municipio del departamento se ha venido disminuyendo el déficit de vivienda según el censo del 2005.

El municipio de Guamal durante la vigencia 2012 – 2015, comprometió recursos correspondientes al 7,9% del total del presupuesto ejecutado en el departamento para proyectos de vivienda, esto como respuesta y principal alternativa para disminuir el déficit de vivienda en el municipio.

Figura 1. Justificación jerárquica del tema de investigación.

Fuente: Elaboración propia.

19

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

El Derecho a la Vivienda Adecuada.

(…) incluye las siguientes dimensiones:

1.1.4 Vivienda Habitable: La vivienda debe ofrecer un espacio adecuado a sus ocupantes

y protegerlos del frío, la humedad, el calor, la lluvia, el viento u otros peligros para la

salud, riesgos estructurales y vectores de enfermedad. Debe garantizar también la

seguridad física de los ocupantes.

1.1.7 Adecuación Cultural de la Vivienda: La manera en que se construye la vivienda, los

materiales de construcción utilizados y la formulación de políticas deben apoyar la

expresión de la identidad cultural y la diversidad de la vivienda. (Pág.11-12)

De acuerdo a estas dimensiones y teniendo en cuenta el clima del lugar de implantación

del proyecto objeto de estudio y los resultados de la Encuesta de Percepción y Sensación de

Confort Térmico realizada a los habitantes del proyecto Villa María Etapa I, se ha logrado

identificar una condición de disconfort térmico durante diferentes periodos del día como principal

problemática asociada a las condiciones de confort.

Se verifica de esta manera la ausencia del principio del derecho a una vivienda adecuada

que garantice el goce y disfrute pleno de las unidades habitacionales por parte de los usuarios.

El investigador de la Universidad Nacional y experto en hábitat ciudad y territorio Torres,

(2009) afirma:

No se cumple con las normas mínimas de habitabilidad, desaparecen los patios y jardines,

necesarios para la salud; los baños funcionan bajo las escaleras, no hay áreas de

lavandería, las de circulación se reducen o son inexistentes y la ventilación es pésima.

Esta afirmación hace parte del estudio en el que se analizó el uso del suelo urbano desde

1990 hasta el 2008 en Bogotá D.C. con especial énfasis en la Vivienda de Interés social,

20

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

permitiendo identificar algunos de los múltiples problemas relacionados al deterioro de las

condiciones de confort en esta tipología de vivienda a lo largo del país.

A través de las afirmaciones realizadas por los autores, reafirmamos la importancia de

analizar e identificar las principales afectaciones generadas por la correlación y comportamiento

entre las variables climáticas y los elementos físicos de la vivienda en la calidad del confort

térmico, logrando establecer parámetros y estrategias pasivas de intervención que propicien el

mejoramiento del confort térmico de las unidades habitacionales y por ende el incremento de la

calidad de vida de las familias que las habitan.

Garantizar una vivienda digna y sostenible para la población más vulnerable de Municipio

de Guamal Meta, minimizando sus costos de mantenimiento y acondicionamiento de las

viviendas existentes, representa la principal razón y el reto más grande para el desarrollo de la

investigación.

4 Objetivos

4.1 Objetivo General

Mejorar las condiciones de Confort Térmico de las viviendas de Interés Social en el

municipio de Guamal Meta, a partir de la optimización de las adecuaciones realizadas y de la

implementación de estrategias de tipo pasivo. Estudio de caso: Proyecto Villa María etapa I.

4.2 Objetivos Específicos

1. Realizar la caracterización física y climática de la Vivienda de Interés Social del

Municipio de Guamal Meta (Proyecto Villa María Etapa I).

2. Realizar el análisis y diagnóstico de las condiciones de confort térmico de la vivienda de

interés social en la ciudad del Municipio de Guamal Meta (Proyecto Villa María Etapa I).

21

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

3. Identificar las intervenciones y/o modificaciones realizadas a la vivienda de interés social

del proyecto Villa María y los efectos generados por cada intervención en el

comportamiento térmico de la edificación.

4. Determinar las directrices y estrategias de intervención en la Vivienda de Interés Social

del proyecto Villa María etapa I.

5. Describir y verificar la eficiencia de las estrategias implementadas para el mejoramiento

del nivel de confort térmico del proyecto Villa María etapa I.

5 Hipótesis de Investigación

La investigación se encuentra definida y orientada por el análisis de las diferentes

variables en cada fase de la investigación, pretendiendo verificar y comprobar las siguientes

hipótesis mediante los resultados obtenidos.

1. Las características físicas y morfológicas del modelo de línea base del proyecto de

Vivienda de Interés Social Villa María etapa I de Guamal, sumado a las intervenciones y

adecuaciones realizadas posteriormente por los usuarios, afectan y deterioran la calidad

del confort térmico y la eficiencia de la ventilación natural de la vivienda.

2. Las Intervenciones y adecuaciones realizadas por parte de los propietarios, generan costos

e inversión que no se justifican frente al nivel de calidad térmica de la edificación.

3. Es posible alcanzar mejores niveles de temperatura operativa en la vivienda, mediante la

optimización de las intervenciones realizadas a la edificación por parte de los usuarios.

6 Marco Teórico

A partir de la descripción del problema, los objetivos propuestos e hipótesis planteadas,

queda claro que los esfuerzos de la investigación deberán estar orientados principalmente hacia la

22

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

comprensión, análisis y mejoramiento del comportamiento del confort térmico en la vivienda de

interés social, así como en la identificación de los efectos generados por las modificaciones y

transformación realizadas a la vivienda a partir de su habitabilidad.

Por lo tanto teniendo en cuenta que en Colombia no existe una norma propia que

establezca niveles de confort óptimos o ideales para las diferentes regiones y zonas climáticas del

país, se hace necesario conocer e identificar algunos de los estándares de confort existentes

aplicados en distintas regiones del mundo y que puedan ser tomados como base para el desarrollo

de nuestra investigación a partir de las variables analizadas en cada método.

En razón a lo anterior, definir un estándar específico para el cálculo del rango de confort

térmico del proyecto de Vivienda de Interés Social, es un factor determinante para establecer

parámetros de análisis y desarrollo de la investigación, permitiendo proponer objetivos claros y

medibles con el propósito de analizar y evaluar resultados para la toma de decisiones en pro del

mejoramiento del nivel de confort térmico de las viviendas.

Para entender la complejidad y certeza que demanda el cálculo del rango de confort

mediante los diferentes estándares que serán consultados, se abordara la definición de ASHRAE

que asume el confort como “esa condición de la mente que expresa satisfacción térmica con el

entorno y es evaluado de forma subjetiva” (ANSI/ASHRAE Standard, 2010, pág. 3).

Mediante diversas consultas bibliográficas y basados en los métodos de cálculo de confort

térmico aplicados en los software de simulación y bases climáticas que serán tomados como

herramientas tecnológicas de apoyo en el desarrollo de la investigación Design Builder e

IDEAM, se analizaran los métodos o estándares de confort térmico de ASHRAE 55, Diagrama

Psicometrico de Givony y Diagrama Bioclimático de Olgyay, teniendo en cuenta la incidencia y

eficiencia de las variables incluidas en cada método, aplicada a nuestra clasificación climática.

23

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

6.1 Diagrama Bioclimático de Olgyay

Olgyay, (1998), en su libro Arquitectura y Clima – Manual de Diseño Bioclimático Para

Arquitectos y Urbanistas realiza una descripción general de los rangos de confort definidos en

algunos países, demostrando de esta manera que de acuerdo a la región en la que se localiza el

proyecto y a las variables climáticas del lugar, los parámetros o rangos de confort tendrán valores

distintos.

La figura 2, nos permite evidenciar que no existe una verdad absoluta frente al rango o

método de cálculo de confort térmico, ya que esta depende de las condiciones y características

climáticas y culturales del lugar, así como de la caracterización constructiva y arquitectónica del

proyecto a analizar.

La figura 3, muestra el gráfico bioclimático de Olgyay que describe las variables a tener

en cuenta para establecer el rango de confort térmico.

Dr. H.M. Vernon

con viento menor a 0,25 m/s

sera de 19°C en verano y 17°C

en invierno

Dr. T. BedfordTem. Interior Ideal en 18°C

en invierno y zona de confort

entre los 13 y los 23°C

20,8°C con 50% de Humedad

Relativa

S.F. Markhammargen de temperatura

entre los 15,6 y los 24,4°C

Zona de Confort Británica C.E.P. Brooks oscila entre los 14 y 21,1°C

Estados Unidos

Se situa entre los 20,56 y los

26,7°C con una Humedad

Realtiva entre el 30 y 70%

PAIS-REGION-ENTIDAD AUTOR RANGOS DE CONFORT

Departamento Británico de

Investigaciones Cientificas e

Industriales

Alemania

Figura 2. Temperatura de confort de diferentes lugares y autores. Basado

en Olgyay, (1998).

Fuente: Elaboración propia.

24

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

El autor incluye en el análisis y cálculo de confort la Temperatura, la Humedad Relativa y

de ser necesario se añaden otras variables como la radiación, la velocidad del viento y la

evaporación, que funcionan como medidas correctoras, cuando las variables principales no se

encuentran dentro del rango ideal.

6.2 Diagrama Psicométrico de Givoni

Por su parte, como lo muestra la figura 4, Baruch Givoni define su diagrama Psicométrico

y presenta otra alternativa que permite el cálculo y análisis del rango de confort para

edificaciones.

Figura 3. Diagrama bioclimático de Olgyay.

Fuente: Fernández, (1994). Recuperado de: http://hdl.handle.net/10017/1030

25

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Fernandez Garcia, (1994) En el volumen 4 de la revista Serie Geográfica refiere:

Givoni en su diagrama bioclimático para edificios (Building bioclimatic chart) introduce

como variable el efecto de la propia edificación sobre el ambiente interno: El edificio se

interpone entre las condiciones exteriores y las interiores y el objetivo fundamental de la

carta bioclimática consiste en utilizar unos materiales y una estructura constructiva, cuya

respuesta ante unas determinadas condiciones exteriores permita crear un ambiente

interior comprendido dentro de la zona de bienestar térmico. La carta se construye sobre

un diagrama psicométrico y en ella se distinguen una serie de zonas características: Una

zona de bienestar térmico delimitada a partir de la temperatura del termómetro seco y la

humedad relativa, sin tener en cuenta otros factores. Zona de bienestar ampliada por la

Figura 4. Diagrama psicométrico de Givoni.

Fuente: Fernández, (1994). Recuperado de: http://hdl.handle.net/10017/1030

26

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

acción de otros factores adicionales: (…) la masa térmica del edificio (…) el enfriamiento

evaporativo (…) Fuera de estos límites y hacia la derecha del gráfico, solo se pueden

conseguir las condiciones adecuadas con sistemas mecánicos de ventilación y

deshumificación (…). (pág. 122)

El diagrama permite tomar decisiones frente a estrategias tanto de tipo pasivo como activo

para lograr o alcanzar los rangos de confort establecidos, interviniendo el edificio desde su

materialidad a nivel de masa térmica y sistemas de ventilación natural así como con equipos

mecánicos de ventilación.

6.3 Estándar ASHRAE-55

ASHRAE-55, para el cálculo del rango de confort en edificaciones ventiladas

naturalmente, como sería nuestro caso de análisis, establece que se debe tomar como base la

Temperatura Operativa promedio anual y teniendo en cuenta el porcentaje de horas de confort al

año que deseamos alcanzar, definido entre el 80% y 90% se podrá estimar el rango de

temperatura optima de confort para la edificación, según el lugar de implantación. Además aclara

que se consideran seis factores esenciales que afectan o inciden en la calidad y nivel de confort de

las personas, estas variables son: Taza Metabólica, Aislamiento de Ropa, Temperatura del Aire,

Temperatura Radiante, Velocidad del Aire y Humedad.

La figura 5, muestra las líneas límite del 80% y 90% de horas de confort que deseamos

alcanzar durante el año, tomando como principal variable de cálculo, la temperatura operativa y

temperatura exterior de bulbo seco.

27

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

A partir de la identificación de las variables que inciden en las condiciones o nivel de

confort térmico en la vivienda, desde diferentes métodos de cálculo de confort, es posible

establecer con claridad que factores como la humedad relativa, la temperatura de bulbo seco, la

temperatura radiante y operativa son valores de gran relevancia que deberán ser tenidos en cuenta

durante el desarrollo de la investigación y que mediante el manejo o control de factores

adicionales como la velocidad y dirección del viento, la radiación solar, la materialidad de la

envolvente de la vivienda y hasta el aislamiento generado por la ropa utilizada, es posible

obtener niveles de confort térmico óptimos para la vivienda.

Fernandez (como se cito en Gonzalez y otros, 1986) A través de la figura 6, presenta un

resumen de los valores de temperatura de confort calculados y obtenidos a partir de las teorías y

métodos de diferentes autores incluyendo los tres autores descritos anteriormente.

Figura 5. Diagrama de cálculo de confort del Estándar ASHRAE

Fuente: con base en ANSI/ASHRAE Standard, (2010).

Recuperado de: http://comfort.cbe.berkeley.edu/

28

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

La información contenida en la figura 6, permite comparar los diferentes valores en cada

método, comprendiendo que no existe un método mejor o peor y por lo tanto para realizar la

selección de un estándar para el cálculo del rango de confort, deberán tenerse en cuenta las

condiciones climáticas específicas de cada lugar y de la disponibilidad de la información

necesaria para realizar los respectivos análisis.

De acuerdo al análisis realizado de los estándares de cálculo de confort térmico y teniendo

en cuenta las variables utilizadas en cada caso, se tomará como referencia para el cálculo del

rango de confort el estándar ASHRAE 55, considerando la eficiencia que permite en el cálculo

del rango y la correlación de las variables del lugar con el método.

El software en línea de cálculo del rango de confort térmico CBE Thermal Confort Tool

basado en el estándar ASHRAE-55, establece algunas condiciones y recomendaciones para la

aplicación e implementación del estándar, la cuales cumple en su totalidad el proyecto objeto de

estudio (Vivienda de Interés Social Villa María Etapa I) justificando de esta manera la decisión

de adoptar este método como base para el desarrollo de la investigación.

Figura 6. Rangos de temperatura y humedad – diferentes autores.

Fuente: Fernández, (1994). Recuperado de: http://hdl.handle.net/10017/1030

29

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Condiciones y recomendaciones para implementación del estándar ASHRAE-55.

El método es aplicable solo para espacios acondicionados naturalmente controlados por

ocupantes que cumplen con todos los criterios siguientes:

(a) No hay un sistema de enfriamiento mecánico instalado. No hay sistema de calefacción

en funcionamiento; (b) tasas metabólicas que van de 1.0 a 1.3 met; y (c) Los ocupantes

son libres de adaptar su ropa a las condiciones térmicas interiores y / o exteriores dentro

de un rango de al menos tan amplio como 0.5-1.0 clo. (Hoyt , y otros, 2017)

7 Marco Conceptual

Confort Térmico: La zona de confort podría describirse como el punto en el que el

hombre gasta la energía mínima para adaptarse a su entorno.

El confort térmico puede definirse como una sensación de bienestar en lo que se refiere a

la temperatura. Se basa en conseguir el equilibrio entre el calor producido por el cuerpo y

su disipación en el ambiente. (Hernandez Pezzi, 2007, pág. 38)

En este orden de ideas, se puede considerar que el confort térmico se presenta cuando la

persona experimenta un estado en el que no siente incomodidad con respecto al nivel de frío y/o

de calor en el ambiente en un lugar específico.

Temperatura: La temperatura seca del aire es la temperatura a la que se encuentra el aire

que rodea al individuo. La diferencia entre esta temperatura y la de la piel de las personas

determina el intercambio de calor entre el individuo y el aire, a este intercambio se le

denomina «intercambio de calor por convección».

30

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

También existe el intercambio de calor por radiación entre unas y otras superficies del

ambiente (piel, máquinas, cristales, paredes, techos, etc.), que hace que, por ejemplo,

pueda ser agradable estar en una casa en la que la temperatura es de 15º C, pero sus

paredes están a 22º C. (Juan Guasch, 2007)

Sin lugar a duda, la temperatura juega un papel determinante en el confort al interior de la

vivienda. Tener la capacidad de controlar y/o modificar estos valores según la necesidad de la

edificación y condiciones climáticas del lugar, determina la posibilidad de garantizar niveles

óptimos de confort térmico generando condiciones ideales para el disfrute de la estancia en las

diferentes zonas de la vivienda y por su puesto respondiendo eficientemente a la solución de la

problemática descrita en la investigación.

El Movimiento del Aire: Afecta a nuestro cuerpo. No disminuye la temperatura pero

genera una sensación de frescor debido a la perdida de calor por convección y al aumento

de evaporación del cuerpo. A medida que el movimiento del aire aumenta, el límite

superior del confort se eleva. Sin embargo este incremento se detiene al alcanzar

temperaturas altas. (Olgyay, 1998)

Se entiende entonces que en la medida que podamos aumentar la velocidad de las

direcciones predominantes del aire del lugar y logremos inyectarlo al interior de la edificación de

forma natural mediante estrategias pasivas, propiciaremos condiciones ideales de confort

permitiendo generar una sensación térmica agradable a los usuarios de la vivienda.

Radiación Solar: La radiación solar es la energía emitida por el Sol, que se propaga en

todas las direcciones a través del espacio mediante ondas electromagnéticas. Esa energía

es el motor que determina la dinámica de los procesos atmosféricos y el clima. La energía

31

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

procedente del Sol es radiación electromagnética proporcionada por las reacciones del

hidrógeno en el núcleo del sol por fusión nuclear y emitida por la superficie solar.

(Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales, 2014)

Por lo tanto para nuestro caso de análisis y teniendo en cuenta el clima del lugar de

implantación (Cálido Húmedo) se puede afirmar que “el criterio principal para conseguir el

equilibrio es: …mínima ganancia de calor en las estructuras durante periodos calurosos…”

(Olgyay, 1998). Lo cual indica que el manejo de La Materialidad de la envolvente de la vivienda

(Techos, Muros, Pisos) representa un factor de gran importancia para lograr condiciones térmicas

óptimas al interior de la edificación.

Las ganancias calóricas pueden aumentarse por efectos de alta conductividad de los

materiales o manejo de inercia térmica inadecuada para el clima del lugar de implantación del

proyecto, así como por la utilización de proporciones de ventana pared poco funcionales que

promuevan el deterioro de las condiciones de confort térmico de la vivienda, generando

consecuencias y afectaciones en la calidad de vida de los usuarios de las edificaciones.

La identificación de las variables o factores que inciden en el comportamiento del confort

térmico de la vivienda, según los autores Victor Olgyay, Givony y los conceptos manejados por

el estándar Americano ASHRAE-55 basados en cada uno de sus métodos de cálculo del confort

térmico, han definido de manera clara los lineamientos y parámetros que permiten el desarrollo

de la investigación orientada hacia el estudio específico de las variables climáticas del proyecto

de vivienda objeto de estudio.

Es oportuno resaltar que los autores tomados como referencia teórica y los conceptos del

estándar ASHRAE-55, a pesar de manejar instrumentos distintos para el cálculo del rango de

confort térmico, reafirman y coinciden en el uso de variables similares como la humedad relativa

y la temperatura, esta última determinada por variables indirectas como la materialidad y sus

32

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

características, así como por la relación directa de la envolvente con el movimiento del aire y la

radiación solar.

Esta condición de uniformidad en el concepto de los diferentes autores otorga solides y

fundamento en el desarrollo de la investigación, permitiendo el alcance de los objetivos

planteados mediante la respuesta a la problemática descrita.

8 Metodología

La metodología implementada en el desarrollo de la investigación está basada en los

parámetros del método cuantitativo. Como se presenta en la figura 7, se ha estructurado en cuatro

fases en las que su desarrollo Parte de una idea principal de investigación, identificando y

planteando una problemática y profundizando en el tema específico de investigación desde

diversas teorías, para lograr establecer las correspondientes hipótesis que mediante el análisis y

diagnóstico de los datos recolectados podrán ser verificadas y validadas. De esta manera se

espera entregar un producto final como propuesta medible que permita evaluar el alcance de los

objetivos de la investigación.

33

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

A partir de la metodología presentada en la figura 7, se realizará la descripción puntual de

las diferentes fases de la metodología planteada para el desarrollo de la investigación.

a. Selección de Población Objeto de Estudio: De acuerdo a la justificación de la

investigación, en primer lugar y como base de partida se seleccionó el municipio de

Guamal como lugar de análisis donde se toma como población objeto de estudio, el

proyecto de Vivienda de Interés Social Villa María Etapa I.

b. Encuesta de Percepción y Sensación de Confort Térmico: Con el fin de verificar y

corroborar la problemática descrita, se realizó la encuesta de percepción y sensación de

confort térmico a cada hogar que conforma el proyecto de vivienda seleccionado,

Realización deEncuesta de Percepcióny Sensación de ConfortTérmico – (Verificacióny comprobación de laproblemática)

Selección de la PoblaciónObjeto De Estudio

Consulta de fuentes obases de datos quepermitan realizar lacaracterización física yclimática la vivienda VISen Guamal Meta (ProyectoVilla María - Etapa I)

Análisis y diagnóstico delos resultados de lasimulación realizada alModelo de línea base,según la caracterizaciónrealizada.

Identificación deintervenciones yadecuaciones realizadas ala vivienda VIS por parte delos propietarios o usuarios

Planteamiento deparámetros y estrategiaspasivas para elmejoramiento del nivel deconfort térmico de lasViviendas de Interés Social

Conclusiones yrecomendaciones finales

METODO DE INVESTIGACIÓN: Cuantitativo

VARIABLES: - Confort Térmico- Estrategias Pasivas- Optimización y Adecuaciones

POBLACIÓN DE ESTUDIO: Proyecto de vivienda VIS “Villa María Etapa I” – Guamal Meta

TECNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS E INFORMACIÓN

Observación: Visita y Trabajo de Campo.Encuestas: Encuestas tipo cuestionarioLecturas: Fichas bibliográficas y de contenido

TÉCNICAS DE ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

Registro de datos, Tabulaciones y Simulaciones: Tablas, Gráficos y Diagramas

METODOLOGÍA Y DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN

Simulación y análisis deresultados del modelo delínea base con lasmodificaciones yadecuaciones realizadas.

Análisis de las variables demorfología, materialidad dela envolvente,optimización de elementosfísicos y Aprovechamientode vientos predominantes.

1ra. Fase 2da. Fase 3ra. Fase 4ta. Fase

Figura 7. Descripción y resumen de la metodología.

Fuente: Elaboración propia

34

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

logrando la recolección de importantes datos que servirán como insumo para el desarrollo

de la investigación y el logro de los objetivos planteados.

c. Consulta de Fuentes y Bases de Datos: A partir de la confirmación de la existencia de una

problemática referida a la calidad del confort térmico de las viviendas mediante la

encuesta de sensación térmica realizada, se elaboró la caracterización morfológica, física

y climática de la vivienda tipo del proyecto Villa María Etapa I.

d. Análisis y Diagnóstico de Resultados de Simulación: Con base en la caracterización

realizada, se define el modelo de línea base y a través del Software Design Builder se

realiza la respectiva simulación térmica con el propósito de obtener los resultados que

permitirán realizar el diagnóstico claro del comportamiento y eficiencia térmica de la

vivienda tipo del proyecto.

e. Identificación de Modificaciones y Adecuaciones: Como fue expuesto en la descripción

del problema, se evidencia la transformación y adecuación física y morfológica realizada

a las viviendas, por lo cual a través de la encuesta y visita de campo se realizó la

identificación de las principales obras de adecuación y modificación realizadas a la

edificación por parte de los usuarios.

f. Simulación y Análisis de Modificaciones Realizadas: A partir de la definición,

caracterización y simulación del modelo de línea base y la identificación de las

principales obras de adecuación implementadas en las viviendas, se realizó la simulación

de cada modificación implementada con el objetivo de definir la incidencia y efecto

generado en el comportamiento y eficiencia del confort térmico de la edificación.

g. Análisis de las Variables de Morfología, Materialidad de la Envolvente y

Aprovechamiento de Vientos y Elementos Físicos Existentes: Para la tercera fase y

basados en los resultados obtenidos del análisis y diagnóstico de las condiciones del

35

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

modelo de línea base y de la incidencia térmica generada por las modificaciones

realizadas a la vivienda, se inicia un proceso de rediseño del modelo inicial orientado

hacia el mejoramiento de las condiciones de confort térmico de acuerdo a los valores

definidos y calculados mediante el estándar ASHRAE 55.

h. Optimización de Modificaciones y Planteamiento de Estrategias Pasiva: A partir de los

resultados de simulación del modelo de línea base y de las modificaciones realizadas, se

proponen las estrategias de mejoramiento del nivel de confort térmico de las viviendas del

proyecto Villa María, tomando como base para las estrategias a implementar, las

modificaciones ya realizadas y las cuales serán replanteadas buscando la optimización,

eficiencia térmica y disminución de costos.

i. Conclusiones y Resultados: Como parte final del proceso de investigación, se presentarán

las conclusiones y recomendaciones de acuerdo a los resultados obtenidos,

permitiéndonos verificar y corroborar las hipótesis planteadas y el logro de los objetivos

propuestos.

Con base en la metodología descrita y tomándola como principal guía de investigación, se

procede a realizar el desarrollo de las fases planteada y descritas anteriormente, mediante el

análisis de las diferentes variables que componen cada momento de la investigación.

36

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

9 Generalidades Y Aspectos Ambientales

Localización: El Municipio de Guamal se encuentra localizado sobre la zona del pie de

monte llanero del Departamento del Meta a 35 Km de su capital Villavicencio.

En el plano de localización se observa que la cordillera oriental junto con el río Guamal,

representan los elementos naturales de mayor jerarquía en el paisaje del municipio y la cultura de

la comunidad.

Municipio de Guamal

GUAMAL

Rio Guamal Cordillera Oriental

Zona Urbana

Proyecto Villa María

Rio Guamal

Figura 8. Localización del municipio de Guamal Meta.

Fuente: Google earth, mapa recuperado de: https://sites.google.com/site/granjavill/ubicacion

37

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Historia patrimonio y cultura: El Municipio de Guamal Meta, es una comunidad fundada

por colonos de diferentes zonas del País que por motivos de la violencia en la década del

50 se vieron obligados a salir de sus lugares de origen y establecer su lugar de residencia

en el hoy denominado Municipio de Guamal.

La pluralidad cultural e intercambio de costumbres y creencias hacen de la comunidad del

Municipio de Guamal un pueblo cargado de gran herencia cultural y una marcada profesión por

la Fe católica teniendo en cuenta que uno de los fundadores del Municipio fue el Padre

Montfortiano Eliseo Achury.

Esta situación promovió la conformación de una comunidad profundamente conservadora

y que poco a poco empezó a crear sin darse cuenta un municipio con características singulares

producto del intercambio cultural generado en el municipio.

Durante este proceso de desarrollo y construcción de su memoria histórica se generaron

algunos, lugares y edificaciones que recogieron y adoptaron la significación y valores culturales

propios del proceso de desarrollo poblacional de la comunidad Guamaluna.

Demografía: En las figuras 9, 10 y 11 se observan los datos del DANE correspondientes a

la distribución de la población en el territorio, al incremento poblacional año tras año y un

dato de gran importancia correspondiente a número de hogares en déficit de vivienda en

el municipio de Guamal para el año 2013.

38

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Según el Departamento Administrativo Nacional de Estadística (DANE, 2005) y de

acuerdo a las tablas 9, 10 y 11, el municipio de Guamal cuenta con 10,000 hab.

Aproximadamente, y teniendo en cuenta que es un territorio de vocación rural con una zona

urbana correspondiente tan solo al 2% del total del territorio, la densidad es de 15 m2/hab. De

igual manera a pesar de ser un municipio pequeño, los hogares con déficit de vivienda para el

2013 superaban el 54%.

El municipio de Guamal con una participación del 7.9% equivalente a $2.093.753.489 de

un total departamental de $26.557.557.371 de ejecución presupuestal en vivienda, se

ubica dentro de los 4 municipios con mayor desarrollo y ejecución de proyectos de

vivienda de interés social durante la vigencia 2008 – 2015. Respondiendo de esta forma al

déficit de vivienda presente en el municipio. (Contraloria Departamental del Meta, 2015,

pág. 40)

AÑO TOTAL CABECERA RESTO % CABECERA % RESTO

1.993 7.530 4.364 3.166 57,95 42,05

2.005 8.897 6.045 2.852 67,94 32,06

PROYECCIONES

2.010 9.147 6.491 2.656 70,96 29,04

2.015 9.366 6.812 2.554 72,73 27,27

2.017 9.449 6.906 2.543 73,09 26,91

DISTRIBUCIÓN TERRITORIAL

AÑO 1993 2005 2010 2011 2012 2013 2014 2015

HAB/k2 12 14 14 14 14 15 15 15

DENSIDAD POBLACIONAL - 1993 - 2015 MUNICIPÍO DE GUAMAL

MUNICIPIOTOTAL

HOGARES

HOGARES EN

DEFICIT DE

VIVIENDA

PORCENTAJE

Guamal 2502 1372 54,8

HOGARES EN DEFICIT DE VIVIENDA 2013

Figura 9. Distribución territorial población Guamal.

Fuente: Censo DANE 2005. Elaboración propia.

Figura 11. Hogares en déficit de vivienda 2013, Guamal.

Fuente: Censo DANE 2013. Elaboración propia.

Figura 10. Densidad poblacional, municipio de Guamal.

Fuente: Censo DANE 2005. Elaboración propia

39

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Norma urbanística: Con base en el Esquema de Ordenamiento Territorial aprobado por el

Concejo Municipal de Guamal mediante Acuerdo N° 006 de 2009, se definen los usos del

suelo y se identifican las principales zonas de riesgo en el municipio, destacando la

ubicación del proyecto de Vivienda de Interés Social Villa María.

- Tipo de Suelo: Expansión Urbana.

- Uso: Residencial.

La figura 12, permite establecer que el municipio de Guamal mantiene en su zona urbana

un mayor porcentaje de vocación de uso residencial, complementado por actividades tanto de uso

institucional como comercial de bajo impacto.

Figura 12. Usos del suelo del municipio de Guamal Meta.

Fuente: Esquema de ordenamiento territorial. Elaboración propia.

40

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Riesgos y amenazas naturales: El principal Riesgo natural del municipio está representado

por efectos de Inundación en diferentes niveles en el 10% de la zona urbana.

El rio Guamal, principal fuente hídrica del municipio que nace en el páramo de Suma paz

en la cordillera oriental se convierte también en la principal amenaza natural para la comunidad

ya que su cauce bordea la zona urbana del municipio afectando la tranquilidad y posibilidad de

desarrollo urbano.

De acuerdo a la cartografía oficial del municipio de Guamal, en la figura 13 se observa

que los niveles de amenaza se clasifican en Muy Alto, Alto, Medio y Bajo, siendo esta última

categoría la correspondiente para el sector del proyecto Villa María.

Figura 13. Plano de riesgos y amenazas del municipio de Guamal Meta.

Fuente: Esquema de ordenamiento territorial del municipio de Guamal Meta.

Elaboración propia.

41

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

10 Descripción Climática

10.1 Variables Climáticas

Tomando como referencia la figura 14, consultada de la base de datos del IDEAM, se

identifica que el Municipio de Guamal se ubica dentro del rango de clima Cálido Húmedo,

condición que le asigna características o valores climáticos específicos que inciden en la calidad

del confort térmico de los diferentes tipos de edificaciones ubicados en este lugar.

Vale la pena resaltar, que debido a la ubicación del municipio sobre el pie de monte

llanero del departamento del Meta, los valores de humedad relativa y precipitaciones representan

una variable de gran importancia en la calidad y niveles de confort térmico del lugar.

Figura 14. Mapa de clasificación del clima en Colombia

según temperatura y humedad relativa. Instituto de

hidrología, meteorología y estudios ambientales (IDEAM)

42

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Los valores climáticos presentados en la figura 15, permiten realizar un paneo general

sobre las principales características y factores que definen el comportamiento del confort en las

edificaciones del lugar. Por lo tanto, es necesario conocer de forma detallada cada variable

climática, tomándola como una herramienta de análisis que permitirá emitir un diagnostico

especifico, además de ser la base fundamental para la toma de decisiones orientadas a garantizar

niveles o rangos de confort óptimos según el estándar seleccionado.

Teniendo en cuenta el clima del lugar y sus características climáticas, se observa que la

velocidad del viento no favorece en gran medida el mejoramiento del confort térmico en las

viviendas, por lo tanto, se podrá establecer que dentro de las estrategias a implementar deberá

priorizarse el aumento de la velocidad y recirculación del aire al interior de la edificación.

Figura 15. Caracterización climática del municipio de Guamal Meta.

Fuente: IDEAM. Estación Vanguardia Aeropuerto Villavicencio - Elaboración propia.

CLIMA Tropical Cálido Húmedo

ALTITUD 506 msnm

LATITUD 3°52´21,81" N

LONGITUD (-)73°45´32,04" O

TEMPERATURA PROM. 25,6 °C

PRECIPTIACIONES PROM. ANUAL 4760,4 mm

HUEMDAD RELATIVA PROMEDIO 77%

RADIACIÓN SOLAR ANUAL 465,84 kwh/m2

VELOCIDAD DEL VIENTO 1,52 m/seg Este - Sur Este

CARACTERIZACIÓN CLIMÁTICA

43

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

10.1.1 Temperatura. La figura 16 de la base de datos del IDEAM, relaciona los valores

de temperatura máxima, mínima y promedio anual tomadas de la estación meteorológica del

aeropuerto Vanguardia de Villavicencio, siendo esta la más cercana al lugar de análisis del

proyecto de investigación. Por lo tanto, se generó un archivo climático mediante el software

Weather Tool, que triangula o interpola las estaciones más cercanas al lugar de análisis, arrojando

valores climáticos muy similares y por lo tanto convenientes para el desarrollo de la

investigación.

Los meses de Diciembre, Enero, Febrero y Marzo, presentan los mayores niveles de

Temperatura del año a pesar de que los valores más altos de radiación Solar se presentan entre los

meses de Abril a Diciembre, este fenómeno tiene lugar debido a que en el rango de tiempo de

diciembre y marzo los niveles de nubosidad son bajos por la disminución de las precipitaciones.

ENE FEB M AR ABR M AY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DICPROM EDIO

ANUAL

31,6 32,0 31,4 30,2 29,5 28,7 28,5 29,4 30,3 30,5 30,4 30,7 30,3

T E M P E R A T U R A M Á X I M A M E D I A (°C)

ENE FEB M AR ABR M AY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DICPROM EDIO

ANUAL

21,3 22,0 22,2 21,6 21,2 20,7 20,3 20,5 20,6 20,9 21,2 21,0 21,1

T E M P E R A T U R A M Í N I M A M E D I A (°C)

ENE FEB M AR ABR M AY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL

26,7 27,2 26,8 25,7 25,2 24,5 24,2 24,9 25,5 25,6 25,6 25,9 25,6

T E M P E R A T U R A M E D I A (°C)

Figura 16. Valores de temperatura anual, máxima, mínima y media estación aeropuerto vanguardia Villavicencio.

Fuente: IDEAM. Elaboración propia

44

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

En la figura 16 de temperaturas, se identifica el valor de temperatura promedio anual

establecido en 25,6 ° C, el cual será tomado como base para el desarrollo de la investigación y

análisis de la caracterización térmica de vivienda objeto de estudio.

10.1.2 Humedad relativa y precipitaciones. Las figuras 17 y 18 se presenta los valores

correspondientes a la humedad relativa y precipitaciones mensuales, identificando los meses

comprendidos entre abril y noviembre como la época con mayor humedad relativa acentuada por

las precipitaciones presentes durante esta temporada.

A pesar de estar en clima cálido húmedo, la temperatura en las horas de la noche puede

bajar hasta 16° C y teniendo en cuenta los valores de humedad relativa, la sensación térmica

también puede presentar disconfort con tendencia hacia las temperaturas más bajas.

El volumen de precipitaciones presente a lo largo del año, acentúa los incrementos de la

humedad relativa durante estos meses, pero a su vez es un factor que puede ser aprovechado para

ENERO 68

FEBRERO 65

MARZO 71

ABRIL 79

MAYO 82

JUNIO 83

JULIO 82

AGOSTO 79

SEPTIEMBRE 77

OCTUBRE 79

NOVIEMBRE 80

DICIEMBRE 75

PROM MESUAL 77,00

HUMEDAD RELATIVA %

IDEAM (1981 - 2010)

ENERO 58,8

FEBRERO 132,9

MARZO 225,6

ABRIL 469,5

MAYO 697,9

JUNIO 652,7

JULIO 501,8

AGOSTO 407,4

SEPTIEMBRE 413,1

OCTUBRE 534,0

NOVIEMBRE 442,2

DICIEMBRE 224,5

PROM ANUAL 4760,40

IDEAM (1981 - 2010)

PRECIPITACIONES PROM mm

Figura 17. Valores de precipitaciones mensuales

estación vanguardia Villavicencio.

Fuente: IDEAM. Elaboración propia.

Figura 18. Valores de humedad relativa

estación Vanguardia Villavicencio.

Fuente: IDEAM. Elaboración propia.

45

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

la implementación de sistemas de captación y aprovechamiento de aguas lluvias en las

edificaciones del lugar.

10.1.3 Vientos. La rosa de vientos generada mediante el software weather tool, presenta

la dirección y frecuencia predominante de los vientos, la cual se complementa y confirma con la

imagen del mapa de vientos del IDEAM, donde se observa la dirección Este y Sureste como

predominantes para el municipio de Guamal Meta, permitiendo así el análisis e influencia de la

variable climática en la calidad del confort de las viviendas del proyecto Villa María.

De acuerdo a la figura 19, los vientos provenientes del Este, y Sur Este, presentan la

mayor frecuencia y velocidades con valores que van desde 1.6 m/seg hasta 3.3 m/seg aclarando

que los vientos del este presentan la mayor frecuencia y velocidad.

La información que ofrece la rosa de vientos, permite analizar las condiciones de línea

base de la vivienda tipo existente, y establecer condiciones de diseño durante el proceso de

planteamiento de estrategias de mejoramiento del confort térmico de las edificaciones, sin

Figura 19. Rosa de vientos del municipio de Guamal.

Fuente: WEATHER TOOL – MAPA DE VIENTOS IDEAM. Elaboración propia.

Prevailing W indsWind Frequency (Hrs)

46

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

desconocer el paisaje del municipio de Guamal que cuenta con elementos de gran importancia e

influencia en las condiciones climáticas del lugar.

La Cordillera Oriental y El Rio Guamal representan la estructura ambiental predominante

y determinante en las condiciones climáticas del lugar.

11 Localización del Proyecto y Análisis del Sector

Como lo muestra la figura 20, el proyecto de vivienda de Interés Social Villa María etapa

I, se encuentra ubicado en la periferia del Municipio, emplazado en suelo expansión urbana pero

con vocación campestre que cuenta con la posibilidad de acceder a los principales equipamientos

del municipio.

Figura 20. Localización del proyecto, principales lugares y elementos naturales de Guamal.

Fuente: Esquema de ordenamiento territorial del Municipio de Guamal Meta. Elaboración propia.

47

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Cuenta con excelentes vías de acceso, disponibilidad de servicios públicos y variadas

posibilidades de transporte para garantizar la conexión permanente hacia las diferentes zonas de

desarrollo económico, institucional, cultural y deportivo en el sector urbano.

El proyecto Villa María Etapa I hace parte de un gran proyecto de vivienda conformado por

tres etapas, donde la vocación rural del sector ofrece un paisaje cargado de elementos naturales de

gran importancia para la generación de conciencia y responsabilidad por parte de los usuarios hacia

el medio que los rodea.

En la figura 22 se observa que a pesar de que el proyecto de vivienda Villa María se

encuentra ubicado en la periferia del municipio, la administración municipal ha destinado

Figura 21. Volumetría del proyecto de vivienda de interés social Villa María etapa I.

Fuente: Elaboración propia.

48

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

importantes recursos para la construcción y mejoramiento de la infraestructura de movilidad, tanto

vehicular como peatonal.

Transporte: Cuenta con sistemas de transporte intermunicipal y servicio público urbano de

moto taxis, la motocicleta y la bicicleta es uno de los medios más empleados por la

comunidad como herramienta para el desarrollo de sus actividades cotidianas.

Movilidad: El municipio se encuentra sobre la ruta turística del embrujo llanero sobre

una vía nacional por lo tanto el tráfico en horas pico se aumenta debido al desplazamiento

de transporte pesado y personal de las compañías petroleras.

Figura 22. Plano de principales elementos del sistema vial del proyecto Villa María

Fuente. Esquema de ordenamiento territorial del municipio de Guamal Meta. Elaboración propia.

49

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Accesibilidad. Tanto el municipio como el proyecto cuentan con excelentes vías de

acceso y comunicación permanente con municipios vecinos y del proyecto con los

equipamientos gubernamentales, educativos, deportivos y culturales.

Disponibilidad de servicios públicos. Como elemento fundamental en la concepción de un

proyecto de calidad, el sector cuenta con la disponibilidad de servicios públicos como

energía eléctrica, acueducto, alcantarillado y recolección de basuras, como se muestra en

la figura 23, garantizando las condiciones de saneamiento básico necesarias para la

habitabilidad digna de los usuarios de las viviendas.

12 Parámetros de Desarrollo del Proyecto

Para garantizar las condiciones óptimas de desarrollo y disfrute integral del proyecto, es

necesario establecer los parámetros o aspectos de carácter social y ambiental a tener en cuenta

como guía y ruta de navegación en la concepción de un proyecto de vivienda con edificaciones

confortables y de bajo impacto ambiental que integren de forma equilibrada las actividades y

estancias propias del hogar con el entorno y variables naturales sin generar un impacto negativo o

algún tipo de alteración en el mismo.

Figura 23. Descripción de empresas prestadoras de servicios públicos en Guamal Meta.

Fuente: Elaboración propia.

50

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

12.1 Parámetros Sociales

Salud: Reducir y evitar las enfermedades respiratorias producidas por el polvo que

ingresa a la vivienda, generado por la circulación vehicular sobre la vías sin pavimentar y

favorecer las condiciones de salud emocional ofreciendo espacios confortables que

permitan el disfrute de cada zona al interior de la vivienda.

Cultural: La intervención de mejoramiento del confort térmico deberá integrar a la

comunidad en los procesos de optimización e implementación de estrategias y de su

posterior sostenimiento, generando de esta manera un mayor grado de identidad y

apropiación con su entorno habitable.

12.2 Parámetros de Confort

Garantizar niveles de sensación térmica aceptables que permitan el disfrute de la estancia

al interior de la vivienda, según los rangos de confort definidos por el estándar ASHRAE

55 para el lugar.

Permitir y lograr las renovaciones de aire requeridas para cada espacio de la vivienda.

Garantizar el factor de luz día requerida en cada zona de la vivienda, de acuerdo a los

estándares definidos por RETILAP.

51

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

12.2.1 Rango de confort adaptativo (ASHRAE 55). Mediante el software de cálculo de

confort térmico “CBE Thermal Comfort Tool” basado en el estándar ASHRAE 55, se realizó el

cálculo del rango de temperatura de confort para el proyecto Villa María, teniendo en cuenta la

temperatura operativa de la vivienda tipo existente, la velocidad del viento y la temperatura

exterior de bulbo seco, obteniendo como resultado los valores descritos en la figura 24 tanto para

el 80% como para el 90% de personas en condición de confort.

Figura 24. Diagrama de cálculo de confort térmico basado en estándar ASHRAE 55.

Fuente: CBE Thermal Comfort Tool. http://comfort.cbe.berkeley.edu/. Elaboración propia.

52

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

12.2.2 Renovaciones de aire (ASHRAE 62.1). A partir de los valores definidos por el

estándar ASHRAE 62.1 para las renovaciones requeridas en espacios residenciales, en las figuras

25 y 26 se describen los resultados del cálculo correspondiente para cada espacio teniendo en

cuenta el área y volumen de la zona, la ocupación y el porcentaje de apertura mínima de ventana

requerida para ventilación.

12.2.3 Factor luz día. La figura 27, presenta los valores de Factor Luz Día (FLD)

requeridos para espacios residenciales de acuerdo a los estándares establecidos por el RETILAP

(Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público) y los cuales deberán ser tenidos en

cuenta al momento de plantear las diferentes estrategias de tipo pasivo en la vivienda.

Figura 26. Cálculo de renovaciones del modelo de

línea base. Fuente: Elaboración propia.

Figura 25. Cálculo de aperturas de ventana para el modelo

de línea base.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 27. Valores mínimos de luz diurna para las zonas del modelo de línea base.

Fuente: RETILAP. Elaboración propia.

53

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Los diferentes estándares definidos anteriormente, permiten establecer una ruta de

desarrollo y diseño de la propuesta final del proyecto, buscando garantizar la integralidad y

sostenibilidad del mismo sin generar conflictos entre las variables de confort.

De igual manera vale la pena resaltar que durante el desarrollo de la investigación y para

el diseño de la propuesta final será prioridad el análisis y diseño de estrategias orientadas hacia el

cumplimiento de los niveles óptimos de confort térmico establecidos por el Estándar ASHRAE

55. Pero sin desconocer la importancia de las renovaciones de aire y factor luz día en el logro de

una vivienda confortable y sostenible.

12.3 Parámetros Ambientales

Optimizar el uso y aprovechamiento del agua, así como de energía eléctrica para reducir

los consumos habituales en cada vivienda.

Implementar la utilización de materiales reciclables y de la región, con bajo consumo de

energía embebida en su producción.

Incluir en las estrategias propuestas, elementos naturales y vegetación nativa que permita

generar características de identidad cultural y conciencia de respeto por la naturaleza y el

medio ambiente.

54

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

13 Fase 1 – Caracterización y Análisis del Proyecto

13.1 Implantación General

A continuación, se observa que debido a la implantación del proyecto “Villa María” y

teniendo en cuenta que se encuentra conformado por súper manzanas con agrupaciones de 24

edificaciones divididas en dos filas de 12 viviendas adosadas por el patio, únicamente se cuenta

con la fachada principal y el patio descubierto de cada vivienda, para aprovechar las corrientes de

vientos predominantes al interior de la vivienda.

13.2 Orientación

Orientación actual: Mediante el software Weather Tool y teniendo en cuenta los datos de

localización y clima del lugar, en la figura 29 se presenta la orientación actual del

proyecto y así mismo se identifica la incidencia del sol y los vientos predominantes sobre

la edificación, identificando de esta manera que la fachada principal se encuentra expuesta

a la radiación solar de la tarde, lo cual afecta de manera directa el confort térmico

aumentando las ganancias solares.

Figura 28. Implantación del volumen arquitectónico dentro del proyecto Villa María.

Fuente: Elaboración propia.

55

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Orientación ideal: A partir de los valores climáticos y los datos de localización del

proyecto, el software Weather Tool, permite generar la orientación ideal de la vivienda,

como se aprecia en la figura 30, buscando la menor afectación del confort térmico de la

edificación y por lo tanto la recomendación se centra en buscar que las caras más largas

del proyector se encuentren orientadas en sentido norte sur con una leve orientación de

185° en sentido sur.

Figura 29. Gráfico de orientación actual del volumen arquitectónico.

Fuente: Weather Tool. Elaboración propia.

56

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

14 Análisis del Volumen Arquitectónico (Modelo de Línea Base)

Definir las características principales de la vivienda permite establecer las condiciones del

modelo de línea base, a partir del cual se tomaran las decisiones necesarias orientadas hacia el

cumplimiento de los objetivos propuestos.

En la figura 31, se observa que la vivienda de Interés social del proyecto Villa María

etapa I, se encuentra desarrollada en un predio de 84 m2 con un área construida de 42 m2 y

conformada o distribuida de la siguiente manera:

Figura 30. Gráfico de orientación ideal del volumen arquitectónico.

Fuente: Weather Tool. Elaboración propia.

57

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Esquema de Zonificación Actual

1. ZONA PRIVADA: uso nocturno (2 Habitaciones).

2. ZONA SOCIAL: uso diurno (Sala, Comedor).

3. ZONA HUMEDA: (Baño, Patio).

4. ZONA DE SERVICIOS: calor + húmedo (Cocina).

Materiales de la Envolvente

Muros: Bloque Flexa N° 5.

Cubierta: Teja de Fibrocemento.

Pisos: Placa de Concreto sin Acabado o Enchape.

Ventanas: Vidrio sencillo claro de 3mm.

La vivienda cuenta con cuatro zonas principales distribuidas en los 42 m2 construidos,

permitiendo de esta manera que los usuarios o propietarios desarrollen de manera progresiva el

área libre de acuerdo a sus necesidades tanto espaciales como funcionales.

BAÑO

HABITACIÓN

HABITACIÓN

PRINCIPAL

COCINA

COMEDOR

SALA

PATIO

6.35

2.08 .90

1.45

3.02

7.80

2.90.782.08

2.78

3.06

1.20

3.06

1.86

4.35

1.64

3.03

6.00

13.65

Figura 31. Planta arquitectónica de la vivienda tipo del proyecto Villa María etapa I.

Fuente: Elaboración Propia.

Figura 32. Zonificación de la vivienda tipo del proyecto Villa María etapa I.

Fuente: Elaboración Propia.

58

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

14.1 Características de Materialidad del Modelo de Línea Base

En la figura 33, se describen las características térmicas de los materiales que componen

la envolvente de la vivienda, lo cual permite entender el comportamiento térmico de los

diferentes espacios de la edificación y así mismo analizar y proponer nuevas estrategias de

mejoramiento.

Figura 33. Materiales de la envolvente en la vivienda del proyecto

Villa María etapa I.

Fuente Design Builder. Elaboración propia.

59

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

14.2 Incidencia de la Radiación Solar y Vientos Predominantes

La radiación solar y los vientos, además de la humedad relativa se convierten en unos de

los principales factores que inciden y definen el confort térmico de la vivienda.

La figura 34, describe e identifica las fachadas afectadas o favorecidas tanto por la

radiación solar como por los vientos predominantes del lugar.

A partir de la información y datos climáticos del lugar y mediante el software de

simulación Design Builder, se pretende realizar el diagnóstico sobre el estado y comportamiento

térmico de la vivienda. El análisis se realizara desde la composición material y características

arquitectónicas de la vivienda para lograr establecer el nivel de confort térmico y la necesidad o

no, de replantear la materialidad y volumetría del proyecto.

Figura 34. Incidencia solar y de vientos predominantes en el volumen arquitectónico.

Fuente: Elaboración propia.

60

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

14.3 Caracterización y Análisis Térmico

A continuación, se relacionan e indican los valores de temperatura operativa en las

diferentes zonas de la vivienda, como resultado de la incidencia de los factores climáticos y

características térmicas de los materiales de muros tanto internos como externos.

Mediante la simulación del volumen arquitectónico realizada en el software Design

Builder, donde se analiza la incidencia de los factores climáticos en los materiales de la

envolvente y el efecto térmico en cada una de las zonas o espacios interiores de la vivienda, se

identifican los puntos críticos o de mayor ganancia térmica, permitiendo enfocar en ellos la

atención necesaria para plantear soluciones e implementar estrategias de tipo pasivo que permitan

alcanzar niveles de confort térmico óptimos en cada zona.

Figura 35. Cálculo de temperaturas operativas de las zonas del modelo de línea base.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

61

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Se realizó la simulación térmica del modelo de línea base mediante el software Design

Builder y se obtienen como resultados los valores de temperatura operativa, temperatura radiante,

temperatura del aire interior y temperatura exterior de bulbo seco.

Además la simulación arroja los resultados del balance térmico donde es posible establecer

e identificar los elementos y variables que inciden tanto en la ganancia como en la pérdida de

energía calórica en la vivienda tal y como se muestra en la figura 36, 37 y 38.

Figura 38. Valores de ganancias térmicas del

modelo de línea base.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

Figura 36. Resultados de simulación térmica del modelo de línea base del proyecto.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

Figura 37. Valores de pérdidas térmicas del modelo de

línea base.

Fuente:Design Builder. Elaboración propia.

62

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Los resultados del balance térmico descrito anteriormente, corresponden a la

caracterización de la vivienda en su estado original, las cuales se encuentran habitadas por

hogares de 5 personas en promedio, con una ocupación permanente durante las horas del día de

por lo menos 2 personas y del 100% durante la noche, además de presentar una actividad

constante de electrodomésticos y diferentes equipos, para el desarrollo de sus actividades.

Con base en los resultados de simulación descritos en la figura 39, se observa que con un

valor de 22.70°C de temperatura operativa, el modelo de línea base se ubica dentro del rango de

confort, pero así mismo es importante aclarar que las condiciones reales y actuales de la mayoría

de las viviendas han sido modificadas y responden a una serie de intervenciones y adecuaciones

realizadas por parte de los propietarios, generando posibles alteraciones o afectaciones a los

niveles de confort térmico de la edificación.

Por lo tanto, es necesario continuar el desarrollo de la investigación orientada hacia la

caracterización completa del modelo de línea base, pero sobre todo hacia la identificación de las

principales adecuaciones e intervenciones realizadas al modelo de línea base; esto con el

propósito de establecer con claridad las condiciones térmicas actuales de la vivienda y así lograr

Figura 40. Gráfica comparativa de temperaturas.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

Figura 39. Resultados de temperaturas del modelo

de línea base.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

TEMPERATURAS Valores °C

Temperatura del Aire 23,21

Temperatura Radiante 22,33

Temperatura Operativa 22,76

Temperatura Ext. BS 24,90

RESULTADOS DE SIMULACIÓN LINEA BASE

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25

°C

17/Mar/Dia + Calido

Temp. O. Modelo Base

Modelo Base Temperatura Ext. BS

63

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

definir las directrices y parámetros de intervención pertinentes, en busca de obtener valores

térmicos favorables para el proyecto.

14.4 Análisis de Factor Luz Día (FLD) y Renovaciones de Aire

Dentro de la caracterización y análisis de la incidencia de los factores climáticos en la

vivienda además de la temperatura, se toman como variables de análisis y comparación, el Factor

Luz Día según la norma RETILAP y las renovaciones de aire de acuerdo al estándar ASHRAE

62.1, para establecer las necesidades de intervención y mejoramiento de las condiciones actuales

de la vivienda.

En la figura 41, se evidencia que el FLD en cada una de las zonas se encuentra por encima

del parámetro requerido, de acuerdo a los estándares del RETILAP, lo cual es un factor a favor del

proyecto ya que nos permite realizar modificaciones en las ventanas acristaladas para disminuir las

ganancias térmicas en la vivienda sin afectar esta variable.

Mediante el resultado del análisis de las renovaciones de aire por cada espacio descritas

en la figura 42, de acuerdo al estándar ASHRAE 62.1, se identifica una deficiencia en la zona de

sala comedor y teniendo en cuenta que este es uno de los espacios con mayor permanencia a lo

largo del día y además actúa como espacio articulador entre la zona social y privada, requiere

especial atención en la implementación de estrategias que permitan y garanticen la ventilación

natural y las renovaciones requeridas según los rangos establecidos.

Figura 41. Valores de factor luz día del modelo de línea base.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

64

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Finalmente, mediante el análisis de los resultados de simulación se logra identificar que

las características físicas, morfológicas y térmicas del modelo de línea base a pesar de ubicar la

edificación de manera favorable sobre el límite inferior de confort térmico calculado mediante el

estándar ASHRAE 55, es necesario tomar en cuenta los resultados producto del proceso de

transformación y adecuación realizado por los propietarios, para establecer e identificar de forma

clara las condiciones y características térmicas reales de la vivienda.

15 Fase 2 - Intervenciones y Modificaciones Realizadas a la Vivienda

Adicionalmente al diagnóstico realizado anteriormente al modelo de línea base, se suman

una serie de adecuaciones e intervenciones realizadas a la vivienda por parte de los propietarios o

usuarios, las cuales han sido identificadas mediante encuesta y visita de campo para realizar la

respectiva simulación y determinar su incidencia o afectación al comportamiento positiva térmico

de la edificación.

De igual manera con base en los resultados obtenidos en la simulación de cada adecuación

realizada se seleccionaran y tendrán en cuenta aquellas que favorezcan la calidad del confort

térmico para ser incluidas dentro de las posibles alternativas o estrategias a implementar para el

cumplimiento de los objetivos del proyecto.

Figura 42. Valores de renovaciones/hora del modelo de línea base.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

65

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

La figura 43, contiene el registro de resultados de la encuesta de identificación de las

principales modificaciones realizadas en los 105 hogares que componen el proyecto de Vivienda

VIS “Villa María Etapa 1” del Municipio de Guamal.

Es importante anotar que tanto el pañete de muros como el acabado o enchape de piso, son

la constante en más del 90% de las viviendas al momento de realizar una mejora o adecuación.

A partir de los resultados obtenidos de las visitas y encuestas realizadas en las 105

Viviendas del proyecto villa María, se identificaron las modificaciones y adecuaciones

implementadas en las viviendas por parte de los propietarios:

1. Construcción de alero o cubierta en zona de antejardín.

2. Cerramiento de antejardín, en reja metálica y en algunos casos con vidrio.

3. Sellamiento de lucarna sobre cubierta.

4. Construcción de habitación en zona de patio y cubierta total del área de patio.

Figura 43. Resultados de encuesta de identificación de adecuaciones realizadas al modelo base.

Fuente: Encuesta Realizada. Elaboración propia.

SIN CUBIERTAFIBROCEM

ENTO

POLICARB

ONATOZINC

SIN

CERRAMIENT

O

REJAREJA Y

VIDRIOJARDIN

% 23 74 0 3 % 54 36 5 5

CANT 24 78 0 3 CANT 57 38 5 5

SIN

MODIFICACIÓN

AUMENTO

ALTURALUCARNA

CIELO

RASO

SIN

AMPLIACIÓNBAÑO HABITACIÓN

CONSTRU

CCIÓN

TOTAL

% 24 37 39 0 % 29 4 6 62

CANT 25 39 41 0 CANT 30 4 6 65

SIN CIELO RASO PVC MADERA ICOPOR UNA PLANTAPLACA

MACIZA

PLACA

BLOQUELON

PLACA

METAL

DECK

% 77 20 1 2 % 88 0 12 0

CANT 81 21 1 2 CANT 92 0 13 0

5

3

2

CERRAMIENTO DE ANTEJARDINCUBIERTA ANTEJARDIN

CUBIERTA GENERAL AMPLIACIÓN EN PATIO

CIELO RASO CONSTRUCCIÓN 2da PLANTA

1

4

6

66

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

5. Instalación de Cielo Raso en PVC y construcción de placa de entrepiso en bloquelón, para

ampliación en segundo nivel.

Las modificaciones realizadas al modelo de línea base por parte de los usuarios, han sido

la respuesta a una necesidad específica en cada vivienda, pero así mismo cada intervención influye

de manera directa o indirecta en la calidad del confort térmico de la edificación de forma tanto

positiva como negativa.

15.1 Incidencia Térmica de las Modificaciones

Como se observa en la figura 45, Cada una de las modificaciones realizadas a la vivienda

han sido simuladas mediante el software Design Builder con el propósito de determinar la

incidencia en el comportamiento térmico de la vivienda obteniendo los siguientes resultados:

Figura 44. Identificación de modificaciones realizadas al modelo de línea base.

Fuente: Elaboración propia.

1

2

3

5

5

43

1

2

3

5

5

43

67

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

A partir de los valores y resultados obtenidos de la simulación de cada modificación se

concluye que algunas intervenciones como el alero en la zona de acceso principal y la

construcción de placa de entrepiso pueden ayudar en la reducción de la temperatura, pero

desafortunadamente los materiales utilizados sumados a las condiciones de línea base de la

Figura 45. Resultados de simulación, de modificaciones realizadas al modelo de línea base.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

T.O.

MODIFICACIO

NES

DESCRIPCIÓN DE

INTERVENCIÓNIMAGEN / DESIGN BUILDER

T.O: 22,70

%/h/conf

45

Renov/h:

2,09

T.O: 22,90

%/h/conf

52

Renov/h:

1,76

T.O: 22,70

%/h/conf

45

Renov/h:

0,34

T.O: 22,57

%/h/conf

40

Renov/h:

0,13

T.O: 23,40

%/h/conf

62

Renov/h:

0,25

4

Debido a la necesidad de

espacios habitables, los

usuarios en la mayoría de

los casos, construyen una

habitación y baño aux. o

cocina en la zona de

patio, afectando la

ventilación natural. CONSTRUCCIÓN DE AREA DE

PATIO

Construcción de

habitación en zona de

patio y cubierta total

del área sobrante en

el patio.

Instalación de Cielo

Raso 5

Se instala cielo raso en

pvc, retardando de esta

manera el ingreso de la

temperatura randiante

de la cubierta hacia el

inteiror de la vivienda.

INSTALACIÓN CIELO RASO

2

El cerramiento de la zona

de antejardín

inicialmente tiene por

objeto generar

seguridad, pero debido

al polvo generado por la

via sin pavimentar, este

se cubre con vidrio como

protección. CERRAMIENTO DE ANTEJARDIN

Cerramiento de

antejardín, en reja

metálica y en algunos

casos con vidrio.

Sellamiento de

lucarna sobre cubierta

para evitar el ingreso

constante de aire

contaminado con

polvo de la vía.

3

Al igual que el

cerramiento de

antejardin en vidrio, el

sellmiento de la lucarna

se da como respuesta al

ingreso de polvo al

interior de la vivienda.

SELLAMIENTO DE LUCARNA

REGISTRO FOTOGRÁFICO

1

La cubierta de la zona de

antejardín, pretende

generar sombra sobre la

fachada principal y

habilitar una zona

adicional como

parqueadero y zona de

estar. CUBIERTA EXTERIOR

Construcción de alero

o cubierta en zona de

antejardín.

MODIFICACIÓN

1

2

5

3

68

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

vivienda no permiten la eficiencia térmica de la adecuación y si reducen el porcentaje de horas de

confort al año.

Por otra parte, intervenciones como el sellamiento de la lucarna de ventilación, el

cerramiento en vidrio de la zona de antejardín y la ocupación del área de patio afectan

considerablemente el confort térmico, la renovación de aire y el porcentaje de horas de confort al

año en la vivienda.

En conclusión, De acuerdo a los resultados obtenidos del análisis de cada una de las

variables (Temperatura, %/h/confort, Renov/h) y de la afectación térmica generada por las

adecuaciones realizadas, se iniciara el proceso de rediseño del modelo de línea base mediante la

implementación de estrategias pasivas que aborden desde la morfología hasta la materialidad de

la envolvente, procurando el aprovechamiento y optimización de los elementos y características

físicas que conforman la vivienda existente.

16 Fase 3 – Desarrollo de la Propuesta de Vivienda

16.1 Zonificación y Análisis térmico

Teniendo en cuenta los valores de temperatura obtenidos de la simulación y análisis térmico de

los diferentes espacios del modelo de línea base, en la figura 46, se propone una nueva

zonificación en la cual se genera la ampliación y construcción del 50% del área libre de patio,

Habitándola como área social, buscando el aprovechamiento de las corrientes de viento que

puedan ingresar a través de la zona descubierta.

69

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

En la figura 47, se presenta el análisis térmico de ocho zonas de la nueva propuesta de

zonificación, asumiendo para la simulación un volumen arquitectónico sin ventanas acristaladas

ni cubierta. Los resultados obtenidos permitirán verificar si las variaciones generadas en esta

nueva propuesta lograron un mejor comportamiento con relación al modelo de línea base.

Figura 46. Zonificación propuesta para el proyecto de vivienda Villa María.

Fuente: Elaboración propia.

70

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

A partir de los resultados obtenidos de la simulación, se resalta el comportamiento

térmico favorable de la zona 7 presentando la temperatura más baja de la simulación, logrando

comprobar la eficiencia y decisión acertada de esta nueva propuesta de ampliación en la zona de

patio.

16.2 Propuesta Arquitectónica

En la figura 48, se presentan dos propuestas de distribución o programas arquitectónicos

que mantienen la idea inicial de no ocupar el 100% del área libre de patio, con el propósito de

promover el aprovechamiento del viento sobre las zonas de mayor estancia durante el día en la

vivienda.

Figura 47. Cálculo de temp. Operat. de zonas de la nueva propuesta de zonificación.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

71

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Opción 1. Se propone la ubicación del comedor sobre la fachada principal teniendo en

cuenta que la estancia en esta zona no se presenta durante tiempos prolongados y a su vez

se traslada la zona de sala hacia el nuevo espacio construido, abriendo la zona de cocina y

permitiendo la ampliación e integración del salón principal de la vivienda con la zona

privada, buscando favorecer el movimiento y circulación del aire.

Opción 2. Teniendo en cuenta el número de integrantes que componen los hogares del

proyecto (5 en promedio) y sin desconocer la necesidad apremiante de disponer de una

mayor área de habitaciones, en esta opción de distribución se propone habilitar el área

ampliada en la zona de patio para uso privado como una habitación adicional que permita

responder a la demanda de espacios.

CIR

CU

LA

CIÓ

N

SALAPATIO

HABITACIÓN AUX.

HABITACIÓN

PRINCIPAL

BAÑO

CO

ME

DO

R

CORREDOR

ANTEJARDIN

ACCESO

PRINCIPAL

COCINA

6.00

9.93

2.78

3.03

.90

3.76

CIR

CU

LA

CIÓ

N

SALA

PATIO

HABITACIÓN 1

HABITACIÓN

PRINCIPAL

BAÑO

COCINA

COMEDOR

CORREDOR

ANTEJARDIN

ACCESO

PRINCIPAL

HABITACIÓN 2

1.50

9.93

6.00

2.86

.90

3.03

2.78

2.14

PROGRAMAARQUITECTÓNICO

- Habitación Principal- Habitación Auxiliar- Comedor- Cocina- Sala- Patio- Baño- Circulación

PROGRAMAARQUITECTÓNICO

- Habitación Principal- Habitación 1- Habitación 2- Comedor- Cocina- Sala- Patio- Baño- Circulación

PROPUESTA 1 PROPUESTA 2

Figura 48. Opciones de distribución arquitectónica para de la nueva propuesta de vivienda.

Fuente: Elaboración propia.

72

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

A partir de las dos propuestas de distribución y programa arquitectónico presentadas

anteriormente, para efectos del desarrollo de la investigación se tomara como modelo base la

propuesta número 1, priorizando la necesidad de garantizar espacios de calidad térmica pero sin

desconocer la necesidad prioritaria y permanente de disponer de una mayor área de habitaciones

que no ofrece el modelo de línea base y que obliga a los usuarios a sacrificar el confort térmico

para lograr resolver una deficiencia de espacios habitables en la vivienda.

16.3 Altura y Tipo de Cubierta

Mediante los valores de simulación registrados en la figura 49, se pretende realizar la

comparación de resultados para seleccionar la mejor opción de cubierta y altura entre el piso e

inicio de cubierta para el proyecto, tomando como variable de análisis la temperatura operativa y

porcentaje de horas de confort durante el año.

Figura 49. Resultados de simulación de altura y tipo de cubierta del modelo propuesto.

Fuente; Design Builder. Elaboración propia.

73

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Los resultados de la simulación, permitieron seleccionar la siguiente configuración del

volumen arquitectónico, priorizando el comportamiento ideal de la temperatura operativa y

porcentaje de confort con cada una de las alternativas propuestas.

16.4 Diseño y Ubicación de Ventanas Acristaladas

Teniendo en cuenta el volumen arquitectónico definido a partir de la nueva propuesta de

zonificación, se pretende establecer o diseñar la ventana ideal para cada zona tomando como

variables de análisis en la simulación, el Factor Luz Día (FLD), Factor de Uniformidad,

porcentaje de horas de confort al año y Temperatura Operativa estableciendo de esta manera el

tamaño, ubicación, forma y porcentaje de apertura de ventilación óptimas, que garanticen el

cumplimiento o alcance de los rangos de confort según las hipótesis planteadas.

Para el desarrollo del ejercicio, a continuación, se analizará y obtendrán los resultados de

la zona de habitación principal y se aplicará el mismo proceso para las demás zonas.

VIVIENDA INTERES SOCIAL

CUBIERTA: UNA PENDIENTE

ALTURA: 2.80 mts A INICIO DE CUBIERTA

% HORAS DE CONFORT/AÑO: 17,57%

Figura 50. Caracterización morfológica ideal del modelo de vivienda propuesto.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

74

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Generando incrementos progresivos del 10% en el tamaño de la ventana partiendo de 0

hasta 100% con relación al área de muro, se analizarán las variables de temperatura operativa,

porcentajes de confort, factor luz día y porcentaje de uniformidad en cada simulación,

pretendiendo realizar la selección ideal del porcentaje de relación ventana pared para cada zona.

Con base en los resultados de simulación descritos en la figura 51, se concluye que la

Relación Ventana Pared del 40%, permite el equilibrio y relación armónica de las variables

analizadas, alcanzando los rangos de confort establecidos para el proyecto.

Figura 51. Resultados de análisis para la selección de relación ideal de ventana pared.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

75

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Tomando como base la Relación Ventana Pared del 40% seleccionada anteriormente, en

la figura 52 se presentan las gráficas de los resultados de simulación realizadas para establecer la

ubicación ideal de la ventana.

Como resultado, la ubicación de ventana central con Relación Ventana Pared del 40%

arrojo los mejores resultados en lo referido a factor luz día y Factor de Uniformidad. Respecto a

las renovaciones, el valor en cada opción no presento variación.

Figura 52. Resultados de análisis para selección de ubicación ideal de las ventanas.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

76

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

A partir de la configuración de ubicación central de la ventana y Relación Ventana Pared

del 40% se realizó la simulación para la selección de la forma ideal de la ventana, tomando como

variables de análisis la temperatura operativa, renovaciones por hora, factor luz día y porcentaje

de uniformidad.

La ventana de forma rectangular, fue seleccionada como la mejor opción priorizando los

resultados de las variables de temperatura operativa y factor de uniformidad, por lo tanto, a partir

de la configuración obtenida hasta este momento del proceso por último se definirá el porcentaje

de apertura de ventana para ventilación.

Figura 53. Resultados de análisis para selección de la forma ideal de la ventana.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

77

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Porcentaje ideal de apertura de ventana – (zona 1 – habitación principal). Para el cálculo

del porcentaje de apertura de ventana, se realizó el incremento progresivo de la apertura cada

10%, partiendo de 0% hasta 100% como se evidencia en la figura 54, hasta encontrar el resultado

a partir de las variables analizadas.

A partir de los resultados de simulación y análisis de las variables de temperatura

operativa, renovaciones por hora y porcentaje de horas de confort, se determinó que el porcentaje

de apertura de ventana ideal corresponde al rango entre el 10% y el 20%.

Figura 54. Resultados de análisis para selección de % de apertura de ventana.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

78

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Las figuras 55, 56 y 57, se describen los resultados correspondientes a la relación de

ventana pared, ubicación, forma y porcentaje de apertura en cada una de las ventanas del

proyecto. Para las zonas de habitación auxiliar y comedor, se aplicó el mismo proceso de cálculo,

diseño y ubicación de ventanas realizado para la zona de habitación principal. (Ver anexos I, J)

16.5 Ubicación del Porcentaje de Apertura de Ventana.

Con el propósito de optimizar el uso y aprovechamiento de los vientos predominantes del

lugar, se realizarán simulaciones de CFD (Vientos) que permitirán identificar el lugar de la

ventana en el cual es posible lograr mayores velocidades del viento a través del porcentaje de

apertura definido anteriormente para cada zona de la vivienda.

Figura 55. Diseño ideal de ventana para habitación principal.

Fuente Design Builder. Elaboración propia.

Figura 56. Diseño ideal de ventana para habitación auxiliar.

Fuente Design Builder. Elaboración propia.

Figura 57. Diseño ideal de ventana para el comedor.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

79

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

La figura 58 presenta las imágenes y resultados de simulación del comportamiento del

viento con las cuatro opciones de ubicación de apertura de ventana para la habitación Principal.

De acuerdo a los valores obtenidos, se selecciona la ubicación lateral izquierda, debido a

que garantiza una mayor velocidad y comportamiento del viento con un valor de 0,62 m/s.

Figura 58. Resultados de simulación de vientos en habitación principal.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia

80

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

La figura 59 presenta las imágenes y resultados de simulación del comportamiento del

viento con las cuatro opciones de ubicación de apertura de ventana para la habitación Auxiliar.

De acuerdo a los valores obtenidos, se selecciona la ubicación lateral derecha, debido a

que garantiza una mayor velocidad y comportamiento del viento con un valor de 0,80 m/s.

Figura 59. Resultados de simulación de vientos en habitación auxiliar.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

81

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

La figura 60 presenta las imágenes y resultados de simulación del comportamiento del

viento con las cuatro opciones de ubicación de apertura de ventana para el comedor.

De acuerdo a los valores obtenidos, se selecciona la ubicación lateral derecha, debido a

que garantiza una mayor velocidad y comportamiento del viento nos solo frente a las opciones de

esta zona sino también en relación con el total de las ventanas de la vivienda, logrando una

velocidad del viento de 1,24 m/seg.

Figura 60. Resultados de simulación de vientos en comedor.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

82

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

El siguiente cuadro, describe los resultados de las ubicaciones ideales del porcentaje de

apertura de ventana para cada zona, aportando y favoreciendo en el mejoramiento del confort

térmico, mediante el incremento de la velocidad del viento inyectado y aprovechado al interior de

los diferentes espacios de la vivienda.

De acuerdo al clima del lugar (Cálido Húmedo) y teniendo en cuenta que al obtener

mayores velocidades del viento a través de las ventanas se logra mejorar la sensación térmica, la

selección de cada ubicación de apertura de ventana se tomó con base a los valores más altos de la

velocidad del viento lograda en cada opción de simulación realizada para cada caso.

ZONAUBICACIÓN DE

APERTURA

VEL. MAX. DEL

AIRE (m/s)IMAGEN CFD

RESULTADOS DE SIMULACIÓN Y UBICACIÓN DE APERTURAS

COMEDOR

HABITACIÓN

AUXILIAR

HABITACIÓN

PRINCIPAL

Lateral

Izquierda0,62

Lateral

Derecha0,8

Lateral

Derecha1,24

Figura 61. Ubicaciones ideales de apertura de ventana en cada zona.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

83

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

17 Materialidad de la Envolvente

Una de las principales variables que deben ser tenidas en cuenta en la búsqueda de

mejores condiciones de confort térmico en la vivienda, sin duda es la materialidad de la

envolvente en cada uno de los elementos que la componen, bien sea cubierta, muros exteriores,

muros divisorios o particiones, pisos y ventanas acristaladas.

Factores como las propiedades físicas de los materiales (Valor U, Transmitancia Térmica,

Calor específico, Densidad, Espesor y Masa entre otros) permiten seleccionar el material ideal

para cada elemento de la fachada según las necesidades del proyecto y clasificación climática del

lugar.

Por lo tanto a partir de la configuración del modelo de vivienda establecido hasta esta fase

del proceso de diseño que incluye el análisis de la morfología de la vivienda, la altura de muros,

tipo de cubierta y diseño y ubicación de ventanas, como paso a seguir mediante el software

Design Builder se realizará la simulación del modelo propuesto con diferentes opciones de

materiales sencillos o compuestos para cada elemento de la evolvente.

La selección de las configuraciones de materiales ideales para cada elemento de la

envolvente, se realizará en función de la eficiencia de sus características con respecto al confort

térmico de la vivienda, orientadas hacia el logro de un mayor porcentaje de horas del confort

durante el año.

84

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

17.1 Muros en Fachada

La figura 62, describe la composición de cinco opciones de material para los muros

exteriores, así como las propiedades térmicas producto de la configuración propuesta en cada

caso.

A partir de los resultados obtenidos se ha seleccionado el material N° 2 para los muros

exteriores o de fachada, priorizando en esta selección las variables de temperatura operativa y %

de horas de confort al año. La configuración del material seleccionado está compuesto por bloque

flexa N°5 con pañete en ambas caras con un espesor de 15 cm, siendo este un muro tradicional

que no representa aumentos considerables en los costos de obra.

Figura 62. Resultados de simulación de materiales para fachada.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia

85

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

17.2 Cubierta

La figura 63, describe la composición de tres opciones de material para la cubierta, así

como las propiedades térmicas producto de la configuración propuesta en cada caso.

Para la cubierta se ha seleccionado el material N° 3, identificando que debido a que este

elemento representa la mayor área de la envolvente expuesta a la radiación solar, deberá

garantizar un excelente comportamiento frente a la reducción de ganancias solares mediante el

aumento de la masa térmica y por ende de su capacidad de aislamiento, evitando así grandes

variaciones térmicas al interior de la vivienda.

Figura 63. Resultados de simulación de materiales para cubierta.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

86

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

17.3 Placa de Contrapiso

La figura 64, describe la composición de tres opciones de material para la placa de piso, al

igual que las propiedades térmicas producto de la configuración propuesta en cada caso.

En la selección de la configuración de material de suelo sobre terreno, se ha tomado como

base el suelo existente en el modelo inicial, sumándole la capa de afinado de piso y acabado final

en baldosa cerámica (material 2). Buscando no generar incrementos de temperatura como lo

muestran la opción 3 con capa de aislante y evitando sobrecostos injustificados en el proceso de

mejoramiento y adecuación de la nueva propuesta de vivienda.

Figura 64. Resultados de simulación de materiales para suelo interior.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

87

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

17.4 Particiones o Muros Divisorios

La figura 65, describe la composición de tres opciones de material para la los muros

internos y las propiedades térmicas producto de la configuración propuesta en cada caso.

Los muros divisorios no son un elemento principal en la envolvente de la vivienda, pero

de igual manera juegan un papel importante al interior de la misma ya que según su composición

permitirán la ganancia o pérdida de calor en cada zona de la edificación según las necesidades

térmicas del proyecto. En este caso se ha seleccionado el material N° 1 con muro en bloque flexa

y pañete en ambas caras, resaltando el aumento de resistencia térmica y masa del material y

garantizando así temperaturas estables sin mayores variaciones.

Figura 65. Resultados de simulación de materiales para muros interiores.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

88

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

17.5 Vidrio Para Ventanas Exteriores

La figura 66, describe la composición de tres tipos de vidrio para las ventanas exteriores,

al igual que las propiedades térmicas de cada opción propuesta.

El vidrio utilizado en las ventanas de la fachada también juega un papel de gran

importancia ya que por la variedad y alternativas existentes y contando con la disponibilidad

presupuestal que supone el aumento de calidad del vidrio, se pueden lograr cambios en el confort

de la vivienda. Por lo tanto, a partir de los resultados en nuestro caso se ha seleccionado el vidrio

N° 1 dentro de tres opciones donde las variaciones térmicas no representan grandes cambios

como si pudieran presentarse en la variable económica.

Figura 66. Resultados de simulación de tipos de vidrio para ventanas exteriores.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

89

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

La figura 67, resume la selección de materiales ideales para cada elemento de la

envolvente, por otra parte, la figura 68, muestra los resultados finales de simulación del modelo

propuesto hasta el proceso de selección y definición de la materialidad.

De acuerdo a los resultados de cada simulación y teniendo en cuenta el clima del lugar y

las necesidades térmicas del proyecto, se han seleccionado los materiales ideales y eficientes para

cada elemento de la envolvente, garantizando valores de temperatura, renovación de aire y

%/horas/confort/año que orientan y acercan el proyecto a los estándares establecidos para cada

variable analizada, sin desconocer los resultados obtenidos en la morfología de la edificación, el

diseño y ubicación optima de las ventanas y las aperturas de ventilación.

TEMP. OPER. RENOV/h % H/CONFORT

22,28 3,67 43,78

RESULTADOS FINALESELEMENTO MATERIAL IMAGEN

Pañete Gris e=1,5cm

Bloque Flexa N° 5

Pañete Gris e=1,5cm

Cubierta de guadua (2cm)

Impermeabilizante Espuma

de caucho (1cm)Aislante - Lana de roca (5cm)

Placa de Concreto (10cm)

Baldosa Cerámica 1 cm

Afinado de Piso Pega 1,5cm

Placa de concreto e= 7 cm

Material compactado -

Arena e= 10 cm

Pañete Gris e=1,5cm

Bloque Flexa N° 4

Pañete Gris e=1,5cm

Placa

Contrapiso

Particiones

MODELO Y MATERIALIDAD IDEAL

Vidrio Claro sencillo de 3

mm Vidrio

Fachada

Cubierta

Figura 67. Modelo base para estrategias.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

Figura 68. Materiales seleccionados para la envolvente.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

90

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

18 Fase 4 - Desarrollo e Implementación de Estrategias Pasivas

A partir del modelo de línea base de la vivienda tipo del proyecto Villa María Etapa I de

Guamal Meta, se han tomado decisiones de diseño y selección de materiales de la envolvente,

con el propósito de optimizar el comportamiento térmico de la edificación y alcanzar los valores

establecidos de acuerdo al estándar ASHRAE 55.

De igual manera se realizó la identificación de las principales modificaciones realizadas a

la vivienda por parte de los propietarios y mediante la simulación de cada intervención en el

software Design Builder, fue posible determinar la incidencia o afectación en las condiciones

térmicas de la misma.

Por lo tanto, a partir de la morfología, configuración de materialidad y selección de

modificaciones eficientes realizadas por los propietarios, se han planteado una serie de estrategias

de tipo pasivo que tienen como objetivo alcanzar un comportamiento térmico más eficiente para

el proyecto.

Para el diseño y planteamiento de las estrategias y con base en los análisis y diagnósticos

realizados a lo largo de la investigación, se han tomado como base de diseño los siguientes

parámetros:

Aprovechar las corrientes de vientos predominantes sobre la fachada principal y posterior.

Facilitar la inyección y renovación de aire en cada zona de la vivienda.

Permitir la extracción de aire caliente a través de la cubierta.

Disminuir las ganancias solares a través de la cubierta y ventanas acristaladas.

Utilización de materiales de la región y con bajo consumo energético.

Implementar elementos de protección solar en fachada principal.

91

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

18.1 Sistema de Cubierta Verde Liviana

La estrategia de cubierta verde propuesta mediante sistema de tubos de PVC, funcionará

como elemento de protección solar, disminuyendo la afectación directa de la radiación sobre la

teja de fibrocemento y asumiendo de esta manera el reemplazo de la utilización de cielo raso. De

esta manera se genera un gran aporte a nivel paisajístico y de armonía con el medio ambiente.

La cubierta verde liviana, reduce el peso a la estructura de la vivienda en comparación

con una cubierta maciza, adicionalmente actúa como elemento de mitigación de la radiación solar

sobre la cubierta, favoreciendo el confort térmico.

CORTE Y UBICACIÓN DE ESTRUCTURAS VERDES

habitación

Baño

habitación

Patio

Huerta Horizontal (Cubierta)

Huerta Vertical

(Fachada)

Patio habitación habitaciónBaño

Acceso

Principal

CORTE LONGITUDINAL

CORTE – DETALLE DEL SISTEMA

Huerta sobre

Cubierta

PlantasPlantas

Teja en

Fibrocemento

Cercha

Metálica

Tubo PVC

de 4” con

Sustrato

Muro en

Bloque #5

con pañete

Sistema de Riego

Figura 69. Detalles de implementación de sistema de cubierta verde liviana.

Fuente: Elaboración propia.

92

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

El sistema de cubierta verde con tubos de PVC debido a su disposición e instalación,

genera espacios entre cada tubo o línea de plantas permitiendo la captación de aguas lluvias.

Adicionalmente los tubos serán perforados en la parte inferior para garantizar el drenaje de las

aguas almacenadas en el sustrato del sistema.

18.2 Fachada Verde (Huerta Vertical).

La huerta vertical en la fachada principal de la vivienda se implementa como sistema de

cerramiento, actuando como elemento de protección solar y filtro del aire.

Plantas

Teja en

Fibrocemento

Cercha

Metálica

Tubo PVC de 4” y

Soporte Metálico

Muro en Bloque

#5 con pañete

Sustrato

Cercha

Metálica

Plantas

Teja en

Fibrocemento

Radiación SolarAguas Lluvias

Captación de

Aguas Lluvias

VISTA INFERIOS DEL SITEMAS

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA

DETALLE CONSTRUCTIVO

Figura 70. Detalles constructivos del sistema de cubierta verde.

Fuente: Elaboración propia.

93

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Adicionalmente el sistema permite el cultivo de diversas especies de plantas como

hortalizas, vegetales al igual que plantas aromáticas.

La opción de sembrar plantas aromáticas seleccionadas también puede aportar en la

calidad de la sensación de confort olfativo y a nivel psicológico generando ambientes de

tranquilidad y relajación durante la estancia de los usuarios de la vivienda en estos espacios.

18.3 Chimenea de Ventilación

Teniendo en cuenta que la vivienda se encuentra adosada tanto lateral como en la parte

posterior, se aprovecha la cubierta como mayor área de la envolvente para garantizar la

CORTE Y UBICACIÓN DE ESTRUCTURAS VERDES

habitación

Baño

habitación

Patio

Huerta Horizontal (Cubierta)

Huerta Vertical (Fachada)

FACHADA HUERTA VERTICAL - VIVIENDA VIS

Columna (Concreto o Metálica)

Planta (Aromática, Florales)

Vara de Guadua

Soporte Metálico

DETALLE Y ELMENTOS DEL SISTEMA

Figura 71. Detalles de implementación del sistema de huerta vertical en fachada.

Fuente: Elaboración propia.

94

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

extracción del aire caliente desde el interior de la vivienda por efectos de estratificación térmica,

aumentando de esta manera la velocidad del viento y favoreciendo las renovaciones de aire

necesarias.

En el corte transversal, se indica la utilización de teja de zinc sobre la zona de extracción

del aire caliente, favoreciendo el efecto de estratificación térmica e induciendo el movimiento del

aire caliente y aumentando la velocidad de extracción del mismo a través de los espacios

generados entre los muros laterales y la cubierta de zinc.

En la figura 73, se observa el corte longitudinal de la estrategia donde se puede apreciar la

disposición del sistema de extracción a lo largo de la vivienda, permitiendo una mayor eficiencia

y funcionalidad sobre la zona social y de servicios de la edificación.

HABITACIÓN PRINCIPAL

COMEDOR

HALL

Cubierta de Zinc

Pérdida de calor por cubierta

Reflexión Solar

Cubierta Verde

SALACOCINA

EXTRACCIÓN DE AIRESISTEMA DE CHIMENEA

Figura 72. Corte transversal, extracción de aire caliente por estratificación térmica.

Fuente: Elaboración propia

95

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

HABITACIÓN PRINCIPAL

PATIOBAÑO

Pérdida de calor por cubierta

Reflexión SolarCubierta Verde

Cubierta Verde

Jardín Vertical(Protección Solar)

Cubierta Guadua

HABITACIÓN AUX.

Figura 74. Corte longitudinal, comportamiento del aire al interior de las habitaciones.

Fuente: Elaboración propia.

18.4 Sistema de Ventilación en Habitaciones

A partir de los porcentajes de apertura de ventana calculadas para cada zona y de los

vanos ubicados en la parte superior de los muros propuestos como estrategia para mejorar la

circulación y renovación de aire, se garantiza una adecuada ventilación y renovación de aire en

las habitaciones aportando en la calidad de la sensación térmica, como se observa en la figura 74.

SALA

HALL

ACCESO PRINCIPAL

COCINA

Cubierta Guadua

EXTRACCIÓN DE AIREPO SISTEMA DE CHIMENEA

Cubierta de Zinc

Reflexión Solar

Jardín Vertical(Protección Solar)

Cubierta de Zinc

Reflexión Solar

COMEDOR

Figura 73. Corte longitudinal, extracción de aire caliente por estratificación térmica.

Fuente: Elaboración propia.

96

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

18.5 Cubierta en Guadua

La utilización de la guadua en la cubierta del antejardín (Fachada Principal) remplazando

la cubierta de fibrocemento, disminuye las ganancias solares y la temperatura radiante además de

aportar a nivel paisajístico y de identidad cultural y arquitectónica.

Para la implementación del sistema de cubierta en guadua, es necesario realizar un buen

tratamiento de inmunización del material para garantizar un mayor tiempo de vida útil teniendo

en cuenta que la guadua estará expuesta a la intemperie.

Reflexión Solar

Cubierta Verde

Cubierta VerdeCubierta

Zinc

Cubierta Guadua

Cubierta Guadua

Jardín Vertical(Protección Solar)

Jardín Vertical(Protección Solar)

Figura 75. Propuesta de cubierta en guadua sobre zona de antejardín y acceso principal.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 76. Sistema de cubierta en guadua.

Fuente: http://greentopia.com.br/bambu-usos-do-

material/

Figura 77. Sistema de cubierta en guadua.

Fuente: http://greentopia.com.br/bambu-usos-do-

material/

97

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

De igual manera por tradición en los llanos orientales este material ha hecho parte importante

tanto en la construcción de viviendas con sistema de bahareque, como en la de infraestructura

para el desarrollo de sus actividades cotidianas de campo como corrales y enramadas,

reafirmando así la durabilidad, versatilidad y funcionalidad del material en clima cálido.

El resultado de la implementación de estrategias pasivas en la Vivienda de Interés Social,

tomando como base las modificaciones realizadas al modelo de línea base por parte de los

propietarios, permitió obtener la optimización de estas mismas intervenciones sin desconocer la

esencia o razón que las motivaron.

Durante todo el proceso de análisis, diagnóstico y rediseño de los elementos de la

envolvente en la vivienda, se priorizo la búsqueda de una mayor eficiencia térmica sin generar

aumentos en la inversión de la requerida durante las adecuaciones realizadas por los propietarios.

La propuesta final de Vivienda de Interés Social del proyecto Villa María lograda durante

el proceso de investigación nos ofrece una materialidad de la envolvente más amigable con el

Figura 78. Fachada principal de conjunto de viviendas con estrategias implementadas.

Fuente: Elaboración propia.

98

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

medio ambiente que la rodea, rescatando características de la cultura propia de la región y

aportando en el fortalecimiento de la identidad cultural y arquitectónica.

La propuesta y modelo final, garantiza a los usuarios la posibilidad de disfrutar su

estancia en la vivienda gozando de niveles óptimos de confort térmico, como se muestra a

continuación en las diferentes tablas comparativas y graficas de resultados de simulación y

análisis.

19 Resultados Térmicos de la Propuesta

El proceso de diseño para el mejoramiento del confort térmico de la vivienda, presenta

diferentes escenarios durante los cuales se observan las variaciones térmicas de la edificación,

debido a la intervención tanto de la morfología de la edificación como de los elementos de la

envolvente y su comportamiento frente a las variables climáticas del lugar.

A partir de las condiciones de línea base de la vivienda, los usuarios realizaron una serie

de modificaciones que incrementaron su temperatura operativa. Posteriormente mediante la

optimización y planteamiento de estrategias se logra corregir el incremento térmico generado.

La figura 80, permite comparar el comportamiento de la temperatura operativa y

renovaciones de aire durante cada escenario, donde se observa que el modelo modificado por los

usuarios afecta seriamente las renovaciones de la vivienda, debido a que se han sellado o anulado

Figura 79. Resultados del proceso en los diferentes escenarios de análisis.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

DISEÑO

VARIABLES

ESCENARIOS Y EVOLUCION DEL PROYECTO

LINEA BASEMODIFICACIONES Y

ADECUACIONES

ESTRATEGIAS

PASIVAS

(°C) TEMP.

OPERATIVA22,76 23,40 22,15

RENOVAC/h

Vivienda Total1,64 0,07 6,73

% HORAS

CONFORT/AÑO34,30 62,45 46,00

99

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

los principales elementos de ventilación natural de la envolvente, aumentando de igual manera

los niveles de temperatura.

La figura 81, muestra la variación del porcentaje de horas de confort durante el año en

cada escenario, donde se presenta un fenómeno particular debido a que al incrementar la

temperatura en el modelo con modificaciones de igual forma se incrementa el porcentaje de horas

de confort/año, ya que se están incluyendo dentro del rango de confort térmico establecido, horas

del modelo base que contaban con una temperatura inferior al rango mínimo de confort (23°C).

Figura 80. Comportamiento de temperatura operativa y renovaciones de aire.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

Figura 81. Comportamiento de horas de confort al año.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

100

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

En las figuras 80 y 81, se observa como a partir del modelo de línea base, durante el

proceso de transformación y el planteamiento de las estrategias, se modifican los valores tanto de

temperatura operativa como de renovaciones de aire y del % de horas de confort durante el año.

El comportamiento ascendente de la temperatura entre el modelo de línea base y el

escenario de las modificaciones, se debe principalmente al deterioro progresivo del sistema de

ventilación natural, debido al sellamiento de la lucarna de ventilación, a la ocupación del área de

patio y el cerramiento de la fachada principal, interrumpiendo de esta manera las renovaciones de

aire y generando un efecto invernadero potencializado por la instalación de cielo raso que termina

por conformar una cámara de aire caliente entre este y la cubierta.

Figura 82. Líneas de temperatura y rango de confort de los diferentes escenarios de análisis.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

101

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

A partir de las líneas de temperatura representadas en la figura 82, se observa que la línea

del modelo propuesto garantiza un menor valor de temperatura, el cual es más representativo

comparado frente al modelo modificado por los usuarios, ya que el modelo propuesto logro

disminuir en 1,25°C este valor, comprobando de esta manera la eficiencia de las de las estrategias

propuestas basadas en el aprovechamiento y optimización de las preexistencias materiales de la

edificación y en evitar costos de obra superiores a la inversión inicial requerida para dichas

adecuaciones.

19.1 Comparación y Comprobación de Resultados

Con la implementación y simulación de las estrategias propuestas, se concluye el

desarrollo del modelo final propuesto y por lo tanto a partir de los resultados obtenidos es posible

realizar la comparación y comprobación de eficiencia de las características del modelo final

frente al modelo de línea base, pero especialmente frente al modelo con las modificaciones

realizadas, teniendo en cuenta que se busca optimizar el comportamiento térmico de la vivienda

de interés social a partir las características actuales del volumen existente y modificado.

Con el propósito de comprobar los resultados observados en la figura 82, se elaboró un

cuadro de información que permite comparar la eficiencia de las adecuaciones realizadas

inicialmente al modelo de línea base, con respecto a la optimización de las mismas mediante las

estrategias planteadas, como se observa en la figura 83.

Los resultados obtenidos, son el producto de una investigación orientada y planteada a

partir de la premisa del aprovechamiento de los elementos construidos de la vivienda, buscando

disminuir costos y optimizar las intervenciones realizadas por parte de los usuarios a través de la

utilización de materiales térmicamente más eficientes y de la reubicación y nueva disposición de

elementos incluidos en las modificaciones.

102

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

El cuadro comparativo de eficiencia de las modificaciones realizadas al modelo base,

frente a la optimización de las mismas adecuaciones en el modelo propuesto, permite evidenciar

los resultados positivos y favorables a nivel térmico en el modelo propuesto, pasando de 23,40°C

del modelo actual del proyecto a 22,15°C con el modelo propuesto y optimizado.

Figura 83. Eficiencia en adecuaciones del modelo de línea base y estrategias del modelo final.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

103

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

En la figura 84 se observan los valores correspondientes a las características térmicas de

los materiales utilizados en la cubierta de la zona de antejardín en la fachada principal de la

vivienda.

Se evidencia la eficiencia térmica de la guadua frente al asbesto cemento ya que teniendo

en cuanta el clima de instalación (Cálido Húmedo), la baja conductividad del material disminuye

la temperatura radiante y el valor de densidad facilita la evacuación de aire caliente contenido en

esta zona de la vivienda.

En la figura 85 se presenta el balance térmico de la cubierta del modelo de línea base

(Asbesto cemento) y del modelo propuesto (Sistema de Cubierta Verde Sobre Tubos de PVC)

simulado durante el día más cálido (17 de marzo) para el municipio de Guamal.

Figura 84. Resultados de simulación de materiales para cubierta de antejardín

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

Figura 85. Comportamiento térmico de tipos de cubierta del modelo final y modelo base.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

104

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Se evidencia que la cubierta del modelo propuesto presenta un comportamiento

Térmico más favorable para la vivienda, teniendo en cuenta el clima del lugar (cálido húmedo)

evitando las ganancias calóricas especialmente a partir de las 12 del día donde la radiación solar

afecta con mayor intensidad y por lo tanto se garantiza que la estancia de los usuarios durante la

noche cuente con condiciones de confort térmico ideales.

Balance térmico del suelo sobre terreno. En la figura 86 se observa el balance térmico de

las dos propuestas de suelo, donde el modelo base mantiene un piso en concreto y la diferencia

con respecto a modelo final, radica en la adición del alistado de piso y acabado en baldosa

cerámica.

Figura 86. Comportamiento térmico del suelo interior del modelo base y modelo final.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

105

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Las líneas de balance térmico del suelo en cada modelo, permiten evidenciar que las

ganancias y pérdidas calóricas se ubican en los mismos rangos de tiempo pero con la diferencia

que al igual que la cubierta, el modelo propuesto entre la 11 am y 4 pm, presenta menores

ganancias calóricas, debido al aumento de la masa térmica, favoreciendo así el confort térmico.

Balance térmico de muros exteriores. La figura 87 de balance térmico de los muros

exteriores, presenta el comportamiento de dos tipos de muro, un de línea base en bloque flexa N°

5 sin pañete y el modelo final mantiene el muro de línea base sumándole el pañete en ambas

caras.

La gráfica claramente permite evidenciar que el muro del modelo final durante el día

presenta un menor valor de ganancias calóricas favoreciendo la temperatura operativa de la

edificación. Debido al aumento de masa e inercia del muro, generado por el pañete en ambas

caras y la protección solar generada sobre la fachada principal, las ganancias térmicas se reducen

considerablemente, especialmente durante las horas de mayor afectación de la radiación solar.

Figura 87. Comportamiento térmico de tipos de muro exterior en modelo base y modelo final.

Fuente: Design Builder. Elaboración propia.

106

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

20 Presupuesto De Obra

20.1 Modificaciones Realizadas en Modelo Base

La figura 88 presenta los costos de obra de cada modificación realizada en la vivienda por

parte de los usuarios. Cada una de las adecuaciones incluidas en el presupuesto han sido

seleccionadas a partir de los resultados obtenidos de la encuesta y visita de campo realizada.

Para la elaboración del presupuesto se incluyeron todas las adecuaciones realizadas,

teniendo en cuenta que progresivamente en la medida que los hogares tienen la posibilidad

económica de realizar las intervenciones de obra, estas se van ejecutando hasta lograrlas en su

totalidad como una manera de acondicionar la vivienda a sus necesidades espaciales y

funcionales.

Figura 88. Presupuesto para la implementación de adecuaciones en el modelo de línea base.

Fuente: Elaboración propia.

107

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

20.2 Estrategias Implementadas en Modelo Propuesto

Como uno de los principales retos de la investigación se encuentra lograr niveles óptimos

de confort térmico mediante estrategias de tipo pasivo que para su implementación no requieran

una inversión presupuestal superior a las requeridas en las adecuaciones realizadas por los

usuarios.

Respondiendo al reto planteado anteriormente, en la figura 89 se observa el costo de cada

una de estrategias planteadas, las cuales tienen como base las mismas adecuaciones realizadas

por los propietarios demostrando de esta manera que utilizando presupuestos similares, es posible

alcanzar una mayor eficiencia térmica de la edificación mediante la optimización y conversión de

las intervenciones realizadas en estrategias orientadas hacia el mejoramiento del confort térmico

de la edificación.

Figura 89. Presupuesto para la implementación de las estrategias en el modelo final.

Fuente: Elaboración propia.

108

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

21 Resumen del Proceso de Diseño

Las figuras 90, 91 y 92, resumen de forma general el proceso de transformación y diseño

realizado a la vivienda de interés social a lo largo del desarrollo de la investigación desde el

modelo de línea base hasta llegar al modelo final propuesto, abordando diferentes variables de

diseño como la morfología, materialidad y estrategias finales de mejoramiento del confort

térmico de la edificación.

Las tablas identifican los elementos modificados en cada variable de diseño, describen los

materiales y el tipo de intervención realizada así como las conclusiones, resultados y beneficios

obtenidos a partir de cada intervención.

21.1 Morfología

La figura 90, muestra los elementos intervenidos a nivel de la morfología de la vivienda,

así como los resultados y beneficios logrados en cada caso.

Figura 90. Descripción de variables intervenidas a nivel morfológico.

Fuente: Elaboración propia.

109

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Las intervenciones realizadas a la morfología del modelo inicial se asumen como la base e

inicio del proceso de rediseño para la propuesta final presentada, respondiendo al

aprovechamiento o protección de las variables climáticas según las necesidades térmicas de cada

espacio.

21.2 Materialidad

La figura 91, describe las diferentes configuraciones de materiales propuestas para cada

elemento de la envolvente y relaciona los resultados beneficios logrados en cada caso.

Durante el proceso de rediseño de la propuesta final, la intervención y propuesta de la

materialidad para cada elemento de la envolvente, demando el desarrollo de un método de

selección detallado a partir de la realización de simulaciones y análisis de resultados para lograr

la mejor decisión para los diferentes elementos.

Figura 91. Descripción de las variables intervenidas a nivel de materialidad.

Fuente: Elaboración propia

110

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

21.3 Estrategias y Optimización de Modificaciones

La figura 92, describe las estrategias de optimización de modificaciones propuestas en la

etapa o fase final de diseño dentro del desarrollo de la investigación.

La formulación y propuesta de las estrategias finales de optimización, recogen e integran

todos los esfuerzos realizados a lo largo de la investigación en pro de lograr el cumplimiento de

los objetivos y la comprobación de las hipótesis planteadas.

Con cada una de las estrategias planteadas fue posible aportar significativamente no solo a

nivel térmico sino también a nivel ambiental, social, cultural y económico abordando de esta

manera los pilares fundamentales de la sostenibilidad.

Figura 92. Descripción de variables de diseño y estrategias implementadas en modelo final.

Fuente: Elaboración propia.

111

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

22 Socialización de Resultados con la Comunidad

Para lograr un proceso exitoso de investigación, es pertinente y necesario llevar los

resultados obtenidos al lugar y comunidad objeto de estudio, así, mediante la participación de los

usuarios del proyecto se obtendrá la aceptación y aprobación de las estrategias planteadas.

De esta manera, adicionalmente se da inicio a una etapa en la cual se vincula a la

comunidad no solo en el proceso de investigación sino también en un posible desarrollo de las

estrategias y posterior sostenimiento de las mismas, generando un sistema de investigación

participativa que fortalecerá la cultura de integración y unidad comunitaria.

Figura 93. Socialización de resultados de la investigación con la comunidad del proyecto

Fuente: Fotografías propias del autor del proyecto.

112

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

23 Conclusiones

1. Se logró verificar que las modificaciones implementadas por los propietarios, tanto de

manera individual como en conjunto, aumentan la temperatura operativa del modelo de

línea base en 0.7°C deteriorando notablemente tanto la calidad del confort térmico, como

las renovaciones de aire de la vivienda.

2. Mediante los resultados de simulación se comprobó que con la inversión de un

presupuesto similar de $15.000.000 aproximadamente, la propuesta de estrategias pasivas

de optimización, logro mantener la temperatura operativa de la vivienda dentro del rango

de confort, ubicándolo 0.61°C por debajo del modelo base, pero aún más importante,

frente al modelo modificado por los usuarios se redujo en 1,25°C la temperatura

operativa, sin sacrificar la calidad en las renovaciones del aire y sin generar costos de obra

adicionales.

3. los resultados obtenidos si nos permiten concluir que para lograr reducciones térmicas

representativas en viviendas de interés social existentes y construidas en clima cálido

húmedo, se requiere de inversiones presupuestales de gran magnitud que no estarían

acordes a la capacidad económica de los hogares que habitan esta tipología de vivienda.

4. Para lograr viviendas de interés social confortables y sostenibles en clima cálido húmedo,

es necesario contemplar y diseñar las estrategias y parámetros de intervención desde la

etapa inicial de planeación del proyecto, buscando garantizar a los usuarios el acceso a

edificaciones dignas y resilientes frente a los efectos climáticos, evitando de esta manera

inversiones posteriores y adicionales en mejoramiento de las condiciones térmicas de los

elementos de la envolvente.

5. Mediante la encuesta de Percepción y Sensación de Confort Térmico, se comprobó que

en los hogares que componen el proyecto de vivienda Villa María Etapa I, existe una

113

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

constante sensación de disconfort térmico, que sumada al alto porcentaje de humedad

relativa (77%) y a la disminución de las renovaciones de aire debido a las adecuaciones

realizadas, se aumenta la sensación térmica y por ende afecta la calidad del confort de la

edificación, tal y como se muestra en los siguiente resultados:

El 33% de los encuestados consideran sentir mucho calor y el 24% calor.

El 55% de los encuestados consideran que la ventilación al interior de las

viviendas es mínima casi nula.

El 48% desearía que la vivienda fuera más fresca.

El 75% preferiría contar con espacios interiores más ventilados.

6. A partir de la caracterización morfológica y constructiva de la vivienda y mediante la

simulación y análisis térmico del modelo de línea base, se identificaron los siguientes

aspectos que influyen y afectan la calidad del confort térmico de la edificación:

Zonificación poco funcional frente al comportamiento de las variables climáticas.

Baja eficiencia térmica de los materiales de la envolvente, según las necesidades y

requerimientos de confort térmico del estándar ASHRAE 55.

Diseño y ubicación de ventanas inadecuado, sin garantizar el máximo

aprovechamiento y optimización de las corrientes de vientos predominantes.

7. El modelo propuesto y los materiales de la envolvente implementados en cada sistema o

estrategia, aportan en el fortalecimiento de la identidad cultural y arquitectónica,

retomando la utilización de materiales que evocan la tradición de la región y mediante la

utilización de vegetación que enriquece el paisaje natural del lugar.

8. Lo resultados y conclusiones producto de la investigación, se convierten en un insumo de

soporte para los promotores público privados de proyectos de vivienda de interés social

114

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

en clima cálido, que permitirá orientar y comprender de forma más clara la tendencia y la

dinámica de transformación física y morfológica que se desarrolla en la viviendas a partir

del momento en que son habitadas, como respuesta a las necesidades reales y específicas

de los usuarios.

9. Entendiendo las condiciones y posibilidades económicas de los usuarios de las viviendas

de interés social y aun teniendo claro que una misma persona o núcleo familiar no puede

recibir más de un beneficio o subsidio por parte del estado, vale la pena resaltar que el

ejercicio de identificación de las principales modificaciones y adecuaciones realizadas a

las edificaciones, definen una base o referente a tener en cuenta para el planteamiento de

futuros programas de mejoramiento de vivienda.

10. Las estrategias pasivas propuestas a partir del aprovechamiento y optimización de las

modificaciones realizadas a la vivienda existente, promueve e incentiva a la reutilización

y acondicionamiento de los espacios habitables construidos, en especial de aquellos que

acogen en su gran mayoría una población vulnerable que debe ser atendida y preparada

junto con su entorno artificial y natural para asumir una postura de resiliencia frente a los

efectos del cambio climático.

11. Los usuarios de la vivienda jugaron un papel fundamental durante las diferentes etapas del

desarrollo de la investigación, ya que inicialmente permitieron establecer e identificar la

problemática, posteriormente a partir de la ocupación y de las adecuaciones realizadas a la

edificación, fue posible optimizar y mejorar el comportamiento térmico de la vivienda y

por último, serán ellos quienes en su momento puedan avalar los resultados obtenidos.

115

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

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Ingenieria.

117

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Anexos

Anexo A. Formato de encuesta de percepción y sensación de confort térmico……………….…..1

Anexo B. Tabla de resultados de encuesta de percepción y sensación de confort térmico….....….2

Anexo C. Graficas de resultados preguntas E, F, G, H, I, J…………………………….………....3

Anexo D. Graficas de resultados preguntas K, L, M, N………………………………………..….4

Anexo E. Formato de identificación de modificaciones realizadas a la vivienda base……….…...5

Anexo F. Graficas de resultados de identificación de adecuaciones realizadas a la vivienda…….6

Anexo G. Presupuesto de obra para adecuaciones realizadas a la vivienda base…………….…...8

Anexo H. Presupuesto de obra para propuesta de implementación de estrategias pasivas……....10

Anexo I. Graficas de resultado de simulación para diseño de ventana-habitación auxiliar….…..12

Anexo J. Graficas de resultados de simulación para diseño ideal de ventana – comedor….…….14

1

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Anexo A. Formato de encuesta de percepción y sensación de confort térmico

I

A PROYECTO:

B DIRECCIÓN (CASA):

C NOMBRE: SEXO: M F

D FECHA:

II

1 NINGUNO

2 AIRE ACONDICION

3 VENTILADOR

III

1 a 3 h 4 a 6 h 5 a 9 h

G HABITACIÓN COCINA COMEDOR SALA PATIO

MUY LIGERA LIGERA NORMAL

ABRIGADA

IV

1 2 3 4 5 6 7

SENSACIÓN

TÉRMICAMucho frio Frio Algo de frio Ni calor ni frio Algo de calor Calor

Mucho

Calor

SENSACIÓN DE

VENTILACIÓN

Mucha

ventilación

Mediana

ventilación

Ligera

ventilación

Ninguna

ventilación

SENSACIÓN

NOCTURNAMucho frio Frio Algo de frio Ni calor ni frio Algo de calor Calor

Mucho

Calor

PREFERENCIAS DE

TEMPERATURA

Mucho mas

frescoMás fresco

Un poco más

frescoSin cambio

Con un poco

más de calor

Con más

calor

Con mucho

más calor

PREFERENCIAS DE

VENTILACIÓN

Preferiria más

ventilaciónSin cambio

Preferiría menos

ventilación

TOLERANCIA

PERSONAL

Perfectamente

tolerable

Ligeramente

tolerableTolerable Intolerable

Extremadte

Intolerable

OBSERVACIONES:

NOMBRE DEL ENCUESTADOR: Pablo Andres Rodriguez Martinez - Es tudiante Maestría en Diseño Sostenible

"Villa Maria" - Guamal - Meta

N

I

J

K

L

M

E

ENCUESTA DE PERCEPCIÓN Y SENSACIÓN DE CONFORT TÉRMICO

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN - MAESTRIA EN DISEÑO SOSTENIBLE - UNIVERSIDAD CATOLICA DE COLOMBIA

H

DISPOSITIVOS DE

CONTROL CLIMÁTICO

USADOS EN LA

VIVIENDA

TIPO DE VESTIMENTA UTILIZADA DENTRO DE LA VIVIENDA

N OT A : Para el item (F) se presume q las personas encuestadas

no se encuentran laborando y durante el día se dedican a realizar

actividades del hogar.

HORA:

N° de Encuesta:DATOS GENERALES

INFORMACIÓN DE LA VIVIENDA

INFORMACIÓN SOBRE LA PERCEPCIÓN DEL AMBIENTE INTERIOR DE LA VIVIENDA

INFORMACIÓN DEL HABITANTE

DENTRO DEL RANGO DE HORAS DIURNAS CUANTAS

PERMANECE DENTRO DE LA VIVIENDA (6am a 6pm)

10 a 12 h

ZONA MAS FRESCA DE LA VIVIENDA

F

MUY ABRIGADA

2

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Anexo B. Tabla de resultados de encuesta de percepción y sensación de confort térmico

NINGUNO AIRE

ACONDICIONADO

VENTILADOR

% 46 0 54

CANT 31 0 36

1 a 3 4 a 6 7 a 9 10 a 12

% 0 6 28 66

CANT 0 4 19 44

HABITACIÓN COCINA COMEDOR SALA PATIO

% 21 0 0 49 30

CANT 14 0 0 33 20

MUY

LIGERALIGERA NORMAL ABRIGADA

MUY

ABRIGADA

% 0 85 15 0 0

CANT 0 57 10 0 0

DISPOSITIVOS DE CONTROL CLIMÁTICO

USADOS EN LA VIVIENDA

DENTRO DEL RANGO DE HORAS DIURNAS CUANTAS

PERMANECE DENTRO DE LA VIVIENDA

ZONA MAS FRESCA DE LA VIVIENDA

TIPO DE VESTIMENTA UTILIZADA DENTRO DE LA VIVIENDA

E

F

G

H

MUCHO FRIO FRIOALGO DE

FRIO

NI CALOR NI

FRIO

ALGO DE

CALORCALOR

MUCHO

CALOR

% 0 0 0 15 28 24 33

CANT 0 0 0 10 19 16 22

MUCHA

VENTILACIÓN

MEDIANA

VENTILACIÓN

LIGERA

VENTILACIÓN

NINGUNA

VENTILACIÓN

% 0 30 55 15

CANT 0 20 37 10

MUCHO FRIO FRIOALGO DE

FRIO

NI CALOR NI

FRIO

ALGO DE

CALORCALOR

MUCHO

CALOR

% 1 12 13 19 34 18 1

CANT 1 8 9 13 23 12 1

SENSACIÓN TERMICA

SENSACIÓN DE VENTILACIÓN

SENSACIÓN NOCTURNA

I

J

K

MUCHO MAS

FRESCOMAS FRESCO

UN POCO

MAS FRESCOSIN CAMBIO

CON UN

POCO MAS DE

CALOR

CON MAS

CALOR

CON

MUCHO

MAS CALOR

% 28 48 3 21 0 0 0

CANT 19 32 2 14 0 0 0

PREFERIRIA

MAS

VENTILACIÓN

SIN CAMBIO

PREFERIRIA

MENOS

VENTILACIÓN

% 75 25 0

CANT 50 17 0

PERFECTAMEN

TE TOLERABLE

LIGERAMENTE

TOLERABLETOLERABLE INTOLERABLE

EXTREMADTE

INTOLERABLE

% 0 7 91 1 0

CANT 0 5 61 1 0

PREFERENCIAS DE TEMPERATURA

PREFERENCIAS DE VENTILACIÓN

TOLERANCIA PERSONALN

M

L

3

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Anexo C. Graficas de resultados preguntas E, F, G, H, I, J

0

5

10

15

20

25

30

35

MUCHOFRIO

FRIO ALGO DEFRIO

NICALORNI FRIO

ALGO DECALOR

CALOR MUCHOCALOR

Series1 0 0 0 15 28 24 33

%

SENSACIÓN TERMICA

0

10

20

30

40

50

60

NINGUNO AIREACONDICIONADO

VENTILADOR

Series1 46 0 54

%

DISPOSITIVOS DE CONTROL CLIMÁTICO

0

10

20

30

40

50

60

70

1 a 3 4 a 6 7 a 9 10 a 12

Series1 0 6 28 66

%

Rango de Horas

DENTRO DEL RANGO DE HORAS DIURNAS CUANTAS PERMANECE DENTRO DE LA VIVIENDA

05

101520253035404550

HABITACIÓN

COCINA COMEDOR SALA PATIO

Series1 21 0 0 49 30

%

Zonas de la Vivienda

ZONA MAS FRESCA DE LA VIVIENDA

0102030405060708090

MUYLIGERA

LIGERA NORMAL ABRIGADA

MUYABRIGAD

A

Series1 0 85 15 0 0

%

Tipo de Ropa

TIPO DE VESTIMENTA UTILIZADA DENTRO DE LA VIVIENDA

0

10

20

30

40

50

60

MUCHAVENTILACIÓN

MEDIANAVENTILACIÓN

LIGERAVENTILACIÓN

NINGUNAVENTILACIÓN

Series1 0 30 55 15

%

SENSACIÓN DE VENTILACIÓN

4

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Anexo D. Graficas de resultados preguntas K, L, M, N

0

5

10

15

20

25

30

35

MUCHOFRIO

FRIO ALGODE FRIO

NICALORNI FRIO

ALGODE

CALOR

CALOR MUCHOCALOR

Series1 1 12 13 19 34 18 1

%

SENSACIÓN NOCTURNA

05

101520253035404550

MUCHOMAS

FRESCO

MASFRESCO

UN POCOMAS

FRESCO

SINCAMBIO

CON UNPOCO MASDE CALOR

CON MASCALOR

CONMUCHO

MASCALOR

Series1 28 48 3 21 0 0 0

%

PREFERENCIAS DE TEMPERATURA

0

10

20

30

40

50

60

70

80

PREFERIRIA MASVENTILACIÓN

SIN CAMBIO PREFERIRIAMENOS

VENTILACIÓN

Series1 75 25 0

%

PREFERENCIAS DE VENTILACIÓN

0102030405060708090

100

PERFECTAMENTE

TOLERABLE

LIGERAMENTE

TOLERABLE

TOLERABLE

INTOLERABLE

EXTREMADTE

INTOLERABLE

Series1 0 7 91 1 0

%

TOLERANCIA PERSONAL

5

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Anexo E. Formato de identificación de modificaciones realizadas a la vivienda base

1

REJA REJA Y VIDRIO JARDIN

2

FIBROCEMENTO POLICARBONATO VEGETAL

3

AUMENTO ALTURA LUCARNA CIELO RASO

4

BAÑO HABITACIÓN 100%

5 CIELO RASO

PVC DRY WALL ICOPOR

6

MACIZA BLOQUELON METAL DECK

CONSTRUCCIÓN 2da PLANTA

CERRAMIENTO DE ANTEJARDÍN

CUBIERTA ANTEJARDIN

CUBIERTA GENERAL

AMPLIACIÓN EN PATIO

MODIFICACIONES Y ADECUACIÓNES

Proyecto Villa María - Etapa I - Guamal Meta

6

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Anexo F. Graficas de resultados de identificación de adecuaciones realizadas a la vivienda

0

10

20

30

40

50

60

SINCERRAMIENTO

REJA REJA Y VIDRIO JARDIN

Series1 54 36 5 5

%

CERRAMIENTO DE ANTEJARDIN

0

10

20

30

40

50

60

70

80

SIN CUBIERTA FIBROCEMENTO POLICARBONATO

ZINC

Series1 23 74 0 3

%

CUBIERTA ANTEJARDIN

0

5

10

15

20

25

30

35

40

SINMODIFICACIÓ

N

AUMENTOALTURA

LUCARNA CIELO RASO

Series1 24 37 39 0

%

CUBIERTA GENERAL

7

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

0

10

20

30

40

50

60

70

SINAMPLIACIÓN

BAÑO HABITACIÓN CONSTRUCCIÓN TOTAL

Series1 29 4 6 62

%

AMPLIACIÓN EN PATIO

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

UNA PLANTA PLACAMACIZA

PLACABLOQUELON

PLACAMETAL DECK

Series1 88 0 12 0

%

CONSTRUCCIÓN 2da PLANTA

0

10

20

30

40

50

60

70

80

SIN CIELORASO

PVC MADERA ICOPOR

Series1 77 20 1 2

%

CIELO RASO

8

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Anexo G. Presupuesto de obra para adecuaciones realizadas a la vivienda base

ITEM DETALLE UN CANTIDADVALOR

UNITARIOVALOR TOTAL

1 Teja en fibrocemento # 10 Un 7 41.500 290.500

2 Teja en fibrocemento # 5 Un 3 22.000 66.000

3 Perfil Metalico 18" 10x4 Un 2 49.000 98.000

4 Pintura Tipo Coraza Gal 1 66.900 66.900

5 Amarres Un 30 200 6.000

6 Tubo Metállico 2" Un 1,5 58.000 87.000

7 Mano de Obra - Instalación Glob 1 600.000 600.000

1.214.400

CUBIERTA DE ANTEJARDIN EN TEJA FIBROCEMENTO

SUB TOTAL PRESUPUESTO $

ITEM DETALLE UN CANTIDADVALOR

UNITARIOVALOR TOTAL

1 Reja Metálica Pintada M2 22 110.000 2.420.000

2 Vidrio Sencillo Claro de 3mm Un 22 50.000 1.100.000

3 Muro en bloque flexa N° 4 M2 5,32 39.600 210.672

4 Mano de Obra Instalación Glob 1 250.000 250.000

3.980.672

CERRAMIENTO DE ANTEJARDIN REJA METALICA Y VIDRIO

SUB TOTAL PRESUPUESTO $

ITEM DETALLE UN CANTIDADVALOR

UNITARIOVALOR TOTAL

1 Muro en bloque flexa N° 4 M2 1,19 39.600 47.124

2 Pañete liso - mortero 1:4 M2 2,38 25.000 59.500

3 Pintura en Vinilo Tipo 1 M2 2,38 8.900 21.182

127.806

SELLAMIENTO DE LUCARNA DE VENTILACIÓN

SUB TOTAL PRESUPUESTO $

ITEM DETALLE UN CANTIDADVALOR

UNITARIOVALOR TOTAL

1 Desmonte de Cubierta M2 53,35 10.000 533.500

2 Muro en bloque flexa N° 5 M2 22,84 39.000 890.760

3 Pañete liso - mortero 1:4 M2 45,68 25.000 1.142.000

4 Pintura en Vinilo Tipo 1 M2 45,68 8.900 406.552

5 Instalación de Cubierta Glob 53,35 10.000 533.500

3.506.312

INCREMENTO DE ALTURA DE CUBIERTA

SUB TOTAL PRESUPUESTO $

9

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

ITEM DETALLE UN CANTIDADVALOR

UNITARIOVALOR TOTAL

1 Muro en bloque flexa N° 5 M2 10,82 39.000 421.980

2 Viga de Amarre .12 x .20 Ml 6,17 72.000 444.240

3 Pañete liso - mortero 1:4 M2 10,82 25.000 270.500

4 Pintura en Vinilo Tipo 1 M2 21,64 8.900 192.596

5 Puerta Madera .80 x 2.10 Un 1 300.000 300.000

6 Ventana Metálica 1.50 x 1.30 Un 1 250.000 250.000

7 Cubierta en Fibrocemento M2 9,65 33.000 318.450

8 Canal Metalica - Cal 18 - Pintura Ml 3,02 46.000 138.920

9 Enchape de Piso (Baldosa) M2 8,33 48.000 399.840

10 Instalación Electrica Glob 1 150.000 150.000

2.886.526

CONSTRUCCIÓN DE HABITACIÓN EN AREA DE PATIO

SUB TOTAL PRESUPUESTO $

ITEM DETALLE UN CANTIDADVALOR

UNITARIOVALOR TOTAL

1 Muro en bloque flexa N° 5 M2 5,72 39.000 223.080

3 Pañete liso - mortero 1:4 M2 11,44 25.000 286.000

4 Pintura en Vinilo 3 Manos M2 11,44 8.900 101.816

7 Cubierta en Fibrocemento M2 9,52 33.000 314.160

8 Enchape de Piso (Baldosa) M2 8,67 45.000 390.150

1.315.206

CERRAMIENTO Y CUBIERTA DEL ÁREA DE PATIO

SUB TOTAL PRESUPUESTO $

ITEM DETALLE UN CANTIDADVALOR

UNITARIOVALOR TOTAL

1Suministro e Instalación de Cielo

Raso en PVC blanco sin figurasM2 50,36 45.000 2.266.200

2.266.200

CIELO RASO EN PVC

SUB TOTAL PRESUPUESTO $

10

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Anexo H. Presupuesto de obra para propuesta de implementación de estrategias pasivas

ITEM DETALLE UN CANTIDADVALOR

UNITARIOVALOR TOTAL

1 Guadua de 6mts Un 22 13.500 297.000

2 Amarres Un 50 200 10.000

3 Tubo Metalico 2" Un 1,5 58.000 87.000

4 Perfil Metalico 18" 10x4 Un 2 49.000 98.000

5 Mano de Obra - Instalación Un 1 600.000 600.000

1.092.000

CUBIERTA DE ANTEJARDIN EN GUADUA

SUB TOTAL PRESUPUESTO $

ITEM DETALLE UN CANTIDADVALOR

UNITARIOVALOR TOTAL

1 Guadua de 6mts Un 4 13.500 54.000

2 Tierra Abonada Bulto 3 7.000 21.000

3 Plantulas Un 160 1.500 240.000

4 Soportes Metálicos Un 24 5.000 120.000

5 Mano de Obra Instalación Glob 1 200.000 200.000

635.000

CERRAMIENTO VERDE - JARDIN VERTICAL

SUB TOTAL PRESUPUESTO $

ITEM DETALLE UN CANTIDADVALOR

UNITARIOVALOR TOTAL

1 Desmonte de Cubierta y Estruct. M2 53,35 15.000 800.250

2 Muro en bloque flexa N° 5 M2 55,27 39.000 2.155.530

3 Pañete liso - mortero 1:4 M2 110,54 25.000 2.763.500

4 Pintura en Vinilo Tipo 1 M2 110,54 8.900 983.806

5 Teja de Zinc Un 14,02 33.000 462.660

6 Instalación de Cubierta Glob 1 400.000 400.000

7.565.746

INCREMENTO DE ALTURA DE CUBIERTA

SUB TOTAL PRESUPUESTO $

11

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

ITEM DETALLE UN CANTIDADVALOR

UNITARIOVALOR TOTAL

1 Muro en bloque flexa N° 5 M2 5,14 39.000 200.460

2 Viga de Amarre .12 x .20 Ml 3,03 72.000 218.160

3 Pañete liso - mortero 1:4 M2 10,28 25.000 257.000

4 Pintura en Vinilo Tipo 1 M2 10,28 8.900 91.492

5 Puerta Metalica 1.80 x 2.20 Un 1 500.000 500.000

6 Enchape de Piso (Baldosa) M2 9 48.000 432.000

7 Instalación Electrica Glob 1 150.000 150.000

1.849.112

CONSTRUCCIÓN DE SALA EN AREA DE PATIO

SUB TOTAL PRESUPUESTO $

ITEM DETALLE UN CANTIDADVALOR

UNITARIOVALOR TOTAL

1 Tubos de PVC 4" M2 29 52.000 1.508.000

2 Soportes Metálicos Un 154 5.000 770.000

3 Tierra Abonada Bulto 17 7.000 119.000

4 Plantulas Un 1100 1.500 1.650.000

4.047.000

IMPLMENTACIÓN SISTEMA DE CUBIERTA VERDE

SUB TOTAL PRESUPUESTO $

12

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Anexo I. Graficas de resultado de simulación para diseño de ventana-habitación auxiliar

22,0822,03

22,1122,14

22,2022,26

22,35

22,44

22,53

22,62

22,71

21,9

22

22,1

22,2

22,3

22,4

22,5

22,6

22,7

22,8

0 20 40 60 80 100 120

Tem

per

atu

ra O

per

at. °

C

% Relación Ventana - Pared

22,1922,20

22,17

22,14

22,16

22,18

22,20

22,22

izquierda centro derecha

% F

LD

Ubicación Horizontal

22,21

22,17

22,14

22,10

22,15

22,20

22,25

superior centro inferior

% F

LD

Ubicación Vertical

13

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

22,20

22,17 22,17

22,15

22,16

22,17

22,18

22,1922,20

22,21

Circular Cuadrada Rectangular

Tem

p. O

. °C

Forma de Ventana

22,17

22,59

22,75

22,8622,95

23,0323,09

23,1423,19

23,2323,27

22

22,2

22,4

22,6

22,8

23

23,2

23,4

0 20 40 60 80 100 120

Tem

per

atu

ra O

per

at. °

C

% de Apertura

14

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

Anexo J. Graficas de resultados de simulación para diseño ideal de ventana - comedor

22,28 22,2822,30

22,33

22,38

22,44

22,51

22,58

22,65

22,73

22,80

22,2

22,3

22,4

22,5

22,6

22,7

22,8

22,9

0 20 40 60 80 100 120

Tem

per

atu

ra O

per

at. °

C

% Relación Ventana - Pared

22,3922,38

22,36

22,34

22,36

22,38

22,40

izquierda centro derecha

T.O

.

Ubicación Horizontal

22,32

22,36 22,36

22,30

22,32

22,34

22,36

22,38

superior centro inferior

T. O

.

Ubcaciòn Vertical

15

CONFORT TERMICO EN LA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL

22,37

22,36 22,36

22,36

22,36

22,37

22,37

22,38

Circular Cuadrada Rectangular

Tem

p. O

. °C

Forma de Ventana

22,36

22,61

22,73

22,82

22,8922,95

23,0023,05

23,1023,14

23,18

22,3

22,4

22,5

22,6

22,7

22,8

22,9

23

23,1

23,2

23,3

0 20 40 60 80 100 120

Tem

per

atu

ra O

per

at. °

C

% de Apertura