proyecto: desarrollo y validación de una metodología para
TRANSCRIPT
Fondo Sectorial de Sustentabilidad Energética
SENER-CONACYT
Convocatoria S0019-2009-01
Proyecto: Desarrollo y validación de una metodología para
estimar los impactos en el ahorro de energía por el uso de
sistemas pasivo-constructivos en la edificación para
diferentes climas de México
Número de Registro: 118665
Demanda específica No. 9: Sistemas pasivos que mejoren la eficiencia energética en los
sistemas constructivos.
Informe parcial 2: ETAPA 2 Evaluación casas
Responsable: Dra. Guadalupe Huelsz Lesbros
Centro de Investigación en Energía
Universidad Nacional Autónoma de México
Enero 2012
2
Entidades participantes
Centro de Investigación en Energía –
Universidad Nacional Autónoma de
México
Departamento de Arquitectura y
Diseño - Universidad de Sonora
Facultad de Arquitectura, Diseño y
Urbanismo- Universidad Autónoma de
Tamaulipas
Facultad de Arquitectura y Diseño –
Universidad de Colima
Departamento de Ingeniería Mecánica
– Centro Nacional de Investigación y
Desarrollo Tecnológico
Arquitectura Bioclimática –
Universidad Autónoma Metropolitana
Azcapotzalco
3
Participantes
CENTRO DE INVESTIGACIÓN EN ENERGÍA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Guadalupe Huelsz Lesbros (Responsable) Jorge Rojas Menéndez Guillermo Barrios del Valle Ramón Tovar Olvera Héctor Daniel Cortés González Colaboradores externos Santiago Rodríguez Barajas Mirel Salas Rosas Raúl Oreste Catalán Marín Estudiantes Jesús Alejandro Onofre Jiménez Alicia Gama Velázquez
DEPARTAMENTO DE ARQUITECTURA Y DISEÑO UNIVERSIDAD DE SONORA José Manuel Ochoa de la Torre (Coordinador) Irene Marincic Lovriha María Guadalupe Alpuche Cruz Alejandro Duarte Aguilar Itzia Gabriela Barrera Alarcón Ileana González Corrales Estudiantes Gloria Helena Stone Ozorno Joaquín Ruy Sánchez Siten Karol Denisse Meléndrez Vásquez CUERPO ACADÉMICO: DISEÑO Y EDIFICACIÓN SUSTENTABLES Facultad de Arquitectura, Diseño y Urbanismo UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE TAMAULIPAS Pablo David Elías López Rubén Salvador Roux Gutiérrez Víctor García Izaguirre Adán Espuna Mujica Colaboradores externos Dorian Alí Lucero González
4
Estudiantes Alma Márquez Bárcena Yulia González Izaguirre
FACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑO UNIVERSIDAD DE COLIMA Adolfo Gómez Amador (Coordinador) Armando Alcántara Lomelí Estudiantes Carlos Esparza López Marcos González Trevizo Paulina Aguilar Verjan Abdiel Chávez Cárdenas Xochitl Gomez Perez Uriel Rangel Hernández
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA CENTRO NACIONAL DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO TECNOLÓGICO Efraín Simá Moo (Coordinador) Gabriela del Socorro Álvarez García Colaborador Externo Miguel Ángel Chagolla Aranda
ÁREA DE ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA, AZCAPOTZALCO Aníbal Figueroa Castrejón (Coordinador) Víctor Fuentes Freixanet Gloria María Castorena Espinosa Estudiantes Edwin Israel Tovar Jiménez Hector Valerdi Madrigal
5
Contenido
Resumen …………………………………………………..……………………………………. 8
1. Informe del monitoreo de las viviendas ………………………………………………….. 8
2. Informe del estudio termográfico de las viviendas .. ………………………………....... 9
3. Informe de la simulación térmica de las viviendas ………………………………........... 9
4. Informe de resultados de monitoreo y de simulación ………………………………...... 10
5. Informe del costo energético ………………………………………................................. 10
6. Informe del desarrollo del la herramienta y de la página web ................................... 12
6.1. Cambio de nombre de la herramienta de METAEMEX a Ener-Habitat ................12
6.2. Publicación de la herramienta Ener-Habitat ......................................................... 13
6.3. Avances en el desarrollo del programa de simulación para muros y
para techos inclinados ....................................................................................... 15
6.4. Avances en el desarrollo del programa de simulación para techos
y muros no homogéneos ........................................................ ........................... 15
7. Informe de las reuniones del grupo de trabajo …………………………………………. 15
8. Informe de las reuniones con constructores ……………………………...................... 16
9. Publicaciones ………………………………………………………………………………. 17
9.1. Artículos publicados ………………………………………………………………….. 17
9.2. Artículos enviados ………………………………………………………………….... 18
9.3. Artículos en preparación …………………………………………………………….. 19
10. Formación de recursos humanos …………………………………………………………. 19
Anexos
1. Protocolo de monitoreo y estudio termográfico
2. Fichas técnicas por cada vivienda
2.1. FTM-Colima
2.2. FTM-Hermosillo
2.3. FTM-Tampico
2.4. FTM-Temixco
2.5. FTM-ZMVM
3. Reportes de memoria de monitoreo por cada vivienda
3.1. RMM-Colima
6
3.2. RMM-Hermosillo
3.3. RMM-Tampico-1
3.4. RMM-Tampico-2
3.5. RMM-Temixco-1
3.6. RMM-Temixco-2
3.7. RMM-ZMVM
4. Reportes del estudio termográfico por cada vivienda
4.1. Termográfico-Colima
4.2. Termográfico –Hermosillo-1
4.3. Termográfico –Hermosillo-2
4.4. Termográfico -Tampico
4.5. Termográfico -Temixco
4.6. Termográfico -ZMVM
5. Reportes de memoria de simulación por cada vivienda
5.1. Simulación-Colima
5.2. Simulación -Hermosillo
5.3. Simulación -Tampico
5.4. Simulación -Temixco
5.5. Simulación -ZMVM
6. Reportes resultados de monitoreo y simulación por cada vivienda
6.1. RMS-Colima
6.2. RMS -Hermosillo
6.3. RMS -Tampico
6.4. RMS -Temixco
6.5. RMS -ZMVM-1
6.6. RMS -ZMVM-2
7. Informes del costo energético
7.1. Costo-energético_ grados-día
7.2. Costo-energético_EnergyPlus_grados-día
8. Minutas de las reuniones presenciales del grupo de trabajo
8.1. Minuta_RP_111004
8.2. Minuta_RP_111201
9. Informes de reuniones con constructores
9.1. RRC-Colima-1
7
9.2. RRC-Colima-2
9.3. RRC -Hermosillo
9.4. RRC -Tampico
9.5. RRC -Temixco
9.6. RRC –ZMVM-1
9.7. RRC –ZMVM-2
9.8. Informe_ExpoSolar
10. Artículos publicados
10.1. SNES-Uso_sistemas_Hermosillo
10.2. SNES-Uso_sistemas_Tampico
10.3. SNES-Uso_sistemas_Temixco
10.4. SNES-Uso_sistemas_ZMVM
10.5. SNES-Uso_sistemas_Cinco_zonas
10.6. SNES-Herramienta_numérica
10.7. SNES-Intermitente
10.8. CISBAT-Thermal-evaluation
8
Resumen
Este informe parcial está conformado por los informes de las actividades desarrolladas en
la etapa 2, que abarca el periodo del 11 de febrero de 2011 al 31 de diciembre de 2011.
Se cumplió con prácticamente la totalidad de los compromisos adquiridos para la etapa:
campaña de mediciones en vivienda tipo económico en cinco zonas de la República
Mexicana durante un mes frío y un mes caliente, simulación con Energy Plus, estimación
del costo energético para llevar las viviendas al confort higrotérmico utilizando el
programa Energy Plus, desarrollo de la herramienta y su implementación en una página
web, realización de reuniones con constructores para mostrar la herramienta desarrollada,
realización de dos reuniones de los grupos participantes en el proyecto y publicación de
artículos. Se pospuso la estimación del costo energético con la herramienta para la
siguiente etapa, en cambio se realizó la estimación con el método grados-día, actividad
programada para la tercera etapa. Adicionalmente, se realizó un estudio termográfico en
cada vivienda y se contribuyó en la formación de recursos humanos.
1. Informe del monitoreo de las viviendas
La campaña de mediciones o monitoreo se llevó a cabo en una vivienda tipo económico
por zona, en cinco zonas: Colima (clima cálido semi-húmedo), Hermosillo (clima cálido
seco-extremosos), Metropolitana del Valle de México (templado húmedo), Tampico (cálido
húmedo) y Temixco (cálido semi-húmedo). Para que el monitoreo se realizara de manera
sistemática en las diferentes viviendas, se elaboró un Protocolo de Monitoreo (Anexo 1)
que fue seguido por todos los grupos participantes, también se elaboró un formato de
Ficha técnica para ser llenado por cada vivienda, en los Anexos 2.1 a 2.5 se presentan las
Fichas técnicas de monitoreo por cada vivienda.
En varias zonas fue difícil conseguir una vivienda en préstamo para ser monitoreada, no
obstante, en todos los lugares se realizó el monitoreo en un mes frío y en un mes
caliente, no necesariamente es el mes más frío o el más caliente del año, sin embargo
para los propósitos del presente proyecto, estos resultados son igualmente útiles. Ninguna
9
de las viviendas monitoreadas contaba con sistema de aire acondicionado.
En los Anexos 3.1 a 3.7 se presentan los reportes de la memoria de monitoreo por cada
vivienda.
2. Informe del estudio termográfico de las viviendas
Se realizó un estudio termográfico durante un día en cada una de las viviendas, este
estudio tuvo como objetivo identificar la importancia de efectos bidimensionales o
tridimensionales en la trasferencia de calor a través de un muro o un techo de la vivienda.
Para que el estudio se realizara de manera sistemática en las diferentes viviendas, se
elaboró un Protocolo del estudio termográfico (Anexo 1) que fue seguido por todos los
grupos participantes. En los Anexos 4.1 a 4.6 se presentan los reportes del estudio
termográfico por cada vivienda.
Los resultados de estos estudios están ayudando a entender el comportamiento
bidimensional y tridimensional de la transferencia de calor en los sistemas constructivos.
Los efectos bidimensionales debidos a capas no homogéneas serán incorporados en el
modelo de la herramienta informática. Los efectos tridimensionales debidos a la unión de
techos y muros están restringidos a una zona pequeña y no serán incorporados en el
modelo.
3. Informe de la simulación térmica de las viviendas
Se realizó la simulación térmica de las viviendas para los dos meses monitoreados
utilizando el programa Energy Plus con la interfase Design Builder. Esta simulación se
realizó en condición de no uso de aire acondicionado para poder comparar los resultados
de la simulación con los del monitoreo. En los Anexos 5.1 a 5.5 se presentan los reportes
de la memoria de simulación de cada vivienda, en ellos se describen todas las
características de la simulación, así como las suposiciones hechas para la realización de
estas simulaciones.
10
4. Informe de resultados de monitoreo y de simulación
Los resultados del monitoreo y de la simulación en condiciones de no aire acondicionado
durante los dos meses, mes cálido y mes frío, fueron comparados para cada una de las
viviendas.
Se comparó en forma cualitativa la temperatura del aire al interior de una zona de la
vivienda obtenida en el monitoreo y la obtenida en la simulación para una semana del
mes frío y una semana del mes cálido. Se revisaron las suposiciones que se hacen para
la simulación hasta que la comparación fue satisfactoria. Posteriormente se realizó una
comparación cuantitativa utilizando como parámetros el factor de decremento (FD) y el
tiempo de retraso (TR) de la temperatura del aire interior con respecto a la temperatura
del aire al exterior, y el promedio de la temperatura del aire al interior (T). En la mayoría
de los casos, los valores de estos parámetros obtenidos del monitoreo y los obtenidos de
la simulación son iguales dentro de las incertidumbres asociadas. En el caso de Temixco
los parámetros monitoreados y simulados son iguales dentro de la incertidumbre
asociada, con excepción de la temperatura interior en el mes frío, el cual tuvo una
diferencia entre sus promedios de 2.0°C. En los Anexos 6.1 a 6.6 se encuentran los
reportes correspondientes a cada una de las viviendas.
Con estos resultados se validan las suposiciones que se tienen que hacer para la
simulación con Energy Plus. Para las simulaciones que se realizan con Energy Plus en
condición de aire acondicionado las características de la vivienda no cambian lo que
permite dar por válido los resultados. Éstos se usarán para validar en forma indirecta la
herramienta, tal como se explica en la próxima sección.
5. Informe del costo energético
Se realizó la estimación del costo energético para llevar las viviendas al confort
higrotérmico utilizando el programa Energy Plus. La estimación del costo energético con
la herramienta se pospuso para la siguiente etapa, en cambio se realizó la estimación con
el método grados-día, actividad programada para la tercera etapa.
11
La razón para posponer la estimación del costo energético con la herramienta, fue que se
decidió hacer primero la validación de la herramienta bajo condiciones de no aire
acondicionado usando los resultados del monitoreo, ya que ésta es una validación directa.
Posteriormente se hará la validación de la herramienta bajo condiciones de aire
acondicionado usando el cálculo del costo energético debido a la transferencia de calor a
través de muros y techos usando los resultados del programa Energy Plus. Esto es una
validación indirecta, ya que las simulaciones con Energy Plus se validaron bajo
condiciones de no aire acondicionado con los resultados experimentales. Conservando
las mismas condiciones de simulación sólo se cambia a operación de aire acondicionado
y se suponen válidos los resultados.
El método grados-día es un método usado para estimar la demanda de energía para
enfriamiento y para calefacción de edificios. Está basado en un análisis de trasferencia de
calor en estado estacionario, por lo que no toma en cuenta la capacidad de
almacenamiento térmico de los muros y techos de la envolvente, lo que puede dar
resultados poco exactos en algunos casos. Sin embargo por su relativa sencillez de uso
es un método muy utilizado. Este método se aplicó a cada una de las cinco viviendas
estudiadas. Con este método se estimó la carga de enfriamiento y la carga de
calentamiento para toda la vivienda para cada mes del año y la anual. La energía
requerida para enfriamiento y calefacción es función del sistema constructivo (coeficiente
de pérdida total), los grados arriba o debajo de la zona de confort (grados-días) y del
volumen de la vivienda. En el Anexo 7.1 se encuentra el Informe del cálculo energético
de las viviendas utilizando el método grados-día. Los resultados de la energía requerida
para mantener la temperatura en la zona de confort por unidad de área de los elementos
constructivos (muros y techos) por separado obtenidos por el método grados-día serán
comparados con los resultados de Ener-Habitat en la Etapa 3 del proyecto.
Se realizó la comparación del costo energético por vivienda calculado con Energy Plus y
con el obtenido por el método grados-día (Anexo 7.2). Se observa que existe diferencia
entre el valor obtenido de la energía de enfriamiento y calefacción con ambos métodos.
Se encontró una diferencia máxima en la estimación de la carga anual del 40% en el caso
de enfriamiento y del 21% en el caso de calefacción. Esto se debe a que en el método de
los grados-día se realizan las siguientes suposiciones: a) transferencia de calor en estado
estacionario, b) se desprecia el efecto de la radiación solar, c) no se considera la
infiltración, d) las pérdidas por convección son despreciables, e) considera que el sistema
12
de enfriamiento o calefacción, se pone en marcha en el instante que la temperatura
abandone la zona de confort, mientras que en el software Energy Plus se considera: a)
trasferencia de calor dependiente del tiempo, b) efecto de la radiación solar, c) el efecto
de la infiltración, d) las pérdidas por convección, e) el sistema de enfriamiento o
calefacción, se pone en funcionamiento entre 0.5°C a 1°C antes de que el sistema
abandone la zona de confort, considerando el efecto de la inercia térmica de la vivienda.
Los resultados de la energía requerida para mantener la temperatura en la zona de
confort por unidad de área de los elementos constructivos (muros y techos) por separado
obtenidos por el programa Energy Plus serán comparados con los resultados de Ener-
Habitat en la Etapa 3 del proyecto.
6. Informe del desarrollo del la herramienta y de la página web
La herramienta informática para la evaluación térmica de la envolvente de edificaciones
es uno de los principales productos del proyecto. En esta etapa se continuó su desarrollo
y se privilegió el desarrollo de la página web, que es la interfase para el uso del programa
de cálculo. En esta etapa ya se puede evaluar con esta herramienta el comportamiento
térmico de techos horizontales formados por capas homogéneas.
6.1. Cambio de nombre de la herramienta de METAEMEX a Ener-Habitat
En el protocolo del proyecto y en el informe técnico de la Etapa I del proyecto, esta
herramienta tenía por nombre METAEMEX. En esta etapa, se decidió cambiar el nombre
por uno más atractivo antes de hacer pública la herramienta, el nombre seleccionado fue
Ener-Habitat. El grupo de trabajo y la diseñadora gráfica contratada para el diseño gráfico
de la página web elaboraron el logotipo correspondiente que se muestra a continuación.
13
6.2. Publicación de la herramienta Ener-Habitat
El 17 de noviembre de 2011 se hizo pública la versión 1.00 de Ener-Habitat, el acceso es
a través de la página de Internet www.enerhabitat.unam.mx. Esta primera versión de
Ener-Habitat permite comparar el desempeño térmico de sistemas constructivos,
formados por capas homogéneas, de techos horizontales de la envolvente de una
edificación, tomando en cuenta la variación de la temperatura y de la radiación solar en el
día típico de cada mes en un lugar determinado de la República Mexicana.
Ener-habitat está dirigida a todos aquellos que diseñan viviendas u otras edificaciones en
nuestro país, con el fin de ayudarlos a hacer una mejor selección de la configuración de
techos, es decir seleccionar la configuración que propicie un mejor confort térmico al
interior de la edificación cuando no se usa acondicionamiento de aire o seleccionar la que
reduzca la demanda de energía cuando se usa acondicionamiento de aire.
Ener-Habitat permite seleccionar el lugar donde se evaluará el sistema constructivo, el
período de tiempo (mes específico o anual) y la condición bajo la cual se evalúa el
sistema constructivo. En condición de “sin aire acondicionado”, el parámetro de
evaluación es la energía que entra durante un día (o durante un año) a través del
elemento constructivo por unidad de área. Entre menor sea esta energía, el sistema
constructivo tendrá un mejor desempeño térmico. En condición de “aire acondicionado” el
parámetro de evaluación es la energía por unidad de área requerida por el sistema de aire
acondicionado durante un día (o durante un año) para mantener la temperatura de confort
al interior de la edificación. Entre menor sea esta energía, el sistema constructivo tendrá
un mejor desempeño térmico. Los resultados son indicativos para comparar sistemas
constructivos y hacer una adecuada selección de acuerdo con el clima del lugar y la
condición de uso del elemento constructivo. La herramienta evalúa el efecto individual de
sistemas constructivos de techos de la envolvente, no es una herramienta para el análisis
global del comportamiento térmico de una edificación.
A continuación se muestra la página de entrada a Ener-Habitat .
14
La página web del programa, además de permitir la ejecución del mismo, presenta
pestañas donde se puede encontrar una descripción de ¿Qué es?, un breve instructivo de
¿Cómo se usa?, señala ¿Quiénes somos? y una página de Contacto. La página web es
la interfase para la entrada y salida de datos, los cálculos se realizan en el servidor donde
se encuentra el programa de cálculo.
La versión 1.00 cuenta con la información climática, necesaria para los cálculos, de las
capitales de los estados de la República Mexicana y algunas otras ciudades. Esta versión
evalúa techos horizontales compuestos por capas homogéneas (hasta siete capas). Esta
versión cuenta con una base de datos con 21 diferentes materiales de construcción y
además permite al usuario definir su propia base de datos.
Además del instructivo de uso que viene en la página de Ener-Habitat, se ha elaborado un
video con la guía de uso al que se puede tener acceso desde youtube
http://www.youtube.com/watch?v=hDK5QLUfqoo
15
Actualmente se tienen registrados 60 usuarios de la herramienta y se han realizado 1505
simulaciones. La herramienta se ha logrado posicionar en los buscadores, por ejemplo
usando Google es la primera página referenciada cuando se introduce “ener-habitat”.
6.3. Avances en el desarrollo del programa de simulación para muros y para techos
inclinados
La simulación de muros o de techos inclinados, formados por capas homogéneas, es muy
similar a la de techos horizontales. La única variante es la radiación solar incidente.
Actualmente se trabaja en el modelo de descomposición de la radiación solar global sobre
plano horizontal en radiación solar directa y difusa, a partir de datos climatológicos
reportados. Con ello se podrá calcular la radiación solar incidente sobre cualquier muro o
techo con cualquier orientación e inclinación.
6.4. Avances en el desarrollo del programa de simulación para techos y muros no
homogéneos
Se ha continuado con la investigación para desarrollar el modelo físico para sistemas
constructivos multicapas no homogéneas para ser incorporado en la siguiente versión de
la herramienta. Este modelo permitirá simular entre otros, el sistema constructivo de block
hueco para muro y el sistema constructivo de vigueta y bovedilla para techo. Para el
desarrollo del modelo físico se han usado datos experimentales previos. Con los
resultados de los monitoreos de esta etapa, se cuenta con más datos experimentales para
seguir desarrollando y validando el modelo.
7. Informes de las reuniones del grupo de trabajo
Durante esta etapa se llevaron a cabo siete reuniones virtuales y dos reuniones
presenciales de los integrantes del grupo de trabajo de este proyecto.
16
La primera reunión presencial se desarrolló el día 4 de octubre de 2001 en el marco de la
Semana Nacional de Energía Solar, en la ciudad de Chihuahua, a esta reunión asistieron
18 participantes del proyecto representantes de los seis grupos de trabajo. En el Anexo
8.1 se encuentra la minuta de dicha reunión.
La segunda reunión presencial tuvo lugar los días 1º y 2 de diciembre de 2001 en el
Centro de Investigación en Energía, en Temixco Morelos. Participaron 20 integrantes del
proyecto, representando a los seis grupos de trabajo. En el Anexo 8.2 se encuentra la
minuta correspondiente.
8. Informes de las reuniones con constructores
Se decidió que para esta etapa, se realizarían reuniones con los principales constructores
y desarrolladores de vivienda locales correspondientes a las cinco zonas donde se
encuentran los grupos participantes. Estas reuniones tuvieron como objetivo la
presentación del proyecto en especial de la herramienta Ener-Habitat, en algunos casos,
también tuvo como objetivo la entrega de resultados de la Etapa I a constructores que
habían facilitado viviendas para el estudio del uso de sistemas pasivos de climatización.
Cada grupo decidió la forma más conveniente para realizar estas reuniones, algunos
grupos tuvieron problemas por el estado de inseguridad del país. En total se tuvieron
cinco reuniones colectivas y nueve reuniones particulares con empresas desarrolladoras
de vivienda. En general la herramienta Ener-Habitat fue muy bien recibida. En los Anexos
9.1 a 9.7 se encuentran los informes por cada localidad.
Adicionalmente se tuvo la oportunidad de poner un estante en la Expo Solar, en el marco
de la XXXV Semana Nacional de Energía Solar (SNES), organizada por la Asociación
Nacional de Energía Solar (ANES). La Expo Solar se realizó del miércoles 5 al viernes 7
de octubre de 2011 en la ciudad de Chihuahua. En este estante se hicieron
demostraciones de la herramienta Ener-Habitat. En el Anexo 9.7 se encuentra el informe
de este evento.
17
9. Publicaciones
En esta etapa del proyecto se publicaron ocho artículos y se enviaron otros cuatro
artículos para ser publicados. En todos estos artículos se reconoce el apoyo del proyecto.
9.1. Artículos publicados
Se publicaron ocho artículos, siete a nivel nacional y uno a nivel internacional.
Los siete a nivel nacional, se publicaron en la Semana Nacional de Energía Solar (SNES)
de la Asociación Nacional de Energía Solar (ANES) que es el foro nacional que reúne a la
mayor parte de investigadores en el área. De estos artículos, cuatro reportan los estudios
del uso de sistemas pasivos de climatización por zonas: Hermosillo [Marincic I, Ochoa J
M, Alpuche G, Duarte A, Vargas L, González I, Barrera I, Huelsz G, 2011 La construcción
actual de viviendas en Hermosillo y su adecuación al clima por medios pasivos. Memorias
de la XXXV Reunión Nacional de Energía Solar, ANES, Chihuahua, Chi. 2011 ABC-34,
189-193] (Anexos 10.1); zona metropolitana de Tampico [Elías-López P, Roux R, Espuna
A, García V, 2011 Caracterización y uso de sistemas pasivos de climatización en
viviendas de la zona metropolitana de Tampico-Madero-Altamira, Tamaulipas. Memorias
de la XXXV Reunión Nacional de Energía Solar, ANES, Chihuahua, Chi. 2011 ABC-30,
166-170] (Anexo 10.2); Temixco y alrededores [Castillo J A, Lira-Oliver A, Muñoz J J,
Ramírez C A, Juárez S N, Rojas J, Huelsz G, 2011 Uso de sistemas pasivos de
climatización en la zona de Temixco Morelos con clima cálido semihúmedo. Memorias de
la XXXV Reunión Nacional de Energía Solar, ANES, Chihuahua, Chi. 2011 ABC-33, 183-
188] (Anexo 10.3); de la Zona Metropolitana del Valle de México [Figueroa A, Fuentes V,
Castorena G M, García-Chávez R, Valerdi H, Tovar E I, Torres E, Morales Y, Olivares M
G, Campos A, 2011 Uso de sistemas pasivos de climatización en el área norte de la Zona
Metropolitana de la Ciudad de México. Memorias de la XXXV Reunión Nacional de
Energía Solar, ANES, Chihuahua, Chi. 2011 ABC-31, 171-176] (Anexo 10.4). Otro artículo
reporta el análisis de este estudio en las cinco zonas estudiadas [Huelsz G, Ochoa J M,
Elías-López P, Gómez A, Figueroa A, 2011 Uso de sistemas pasivos de climatización en
cinco zonas de la República Mexicana. Memorias de la XXXV Reunión Nacional de
Energía Solar, ANES, Chihuahua, Chi. 2011 ABC-32, 177-182.] (Anexo 10.5). También se
reportó el desarrollo de la herramienta numérica del proyecto [Barrios G, Salas M, Huelsz
G, Rojas J, Ochoa J M, Barrera Itzia, 2011 Herramienta numérica para la evaluación
18
térmica de la envolvente de una edificación. Memorias de la XXXV Reunión Nacional de
Energía Solar, ANES, Chihuahua, Chi. 2011 ABC-14, 77-82] (Anexo 10.6). El último
artículo reporta un estudio sobre el desempeño térmico de muros y techos con aire
acondicionado intermitente [Barrios G, Huelsz G, Rojas J, 2011 Evaluación de sistemas
constructivos de la envolvente en edificaciones con aire acondicionado intermitente.
Memorias de la XXXV Reunión Nacional de Energía Solar, ANES, Chihuahua, Chi. 2011
ABC-9, 47-50] (Anexo 10.7).
El artículo a nivel internacional se publicó en el congreso Cleantech For Sustainable
Buildings – From Nano To Urban Scale (CISBAT), en él se reportó el estudio térmico del
comportamiento de muros y techos en edificaciones sin aire acondicionado y se comparó
con el comportamiento en edificaciones con aire acondicionado. Este estudio se realizó
con el programa de la herramienta numérica. Para la evaluación sin aire acondicionado se
desarrollaron índices específicos. En este estudio se muestra que el comportamiento de
un sistema constructivo es distinto según se use o no en condiciones de aire
acondicionado. Un buen sistema constructivo con aire acondicionado puede no ser un
buen sistema cuando no se usa aire acondicionado [Barrios G, Huelsz G, Rojas J 2011.
Thermal evaluation of envelopes of non air-conditioned buildings. Proceedings CISBAT
2011, 14-16 September 2011. Lausanne, Switzerland. 135-140] (Anexo 10.8).
9.2. Artículos enviados
En esta etapa se enviaron cuatro artículos para ser publicados, dos a revistas mexicanas
de divulgación en el área y dos a revistas internacionales científicas con arbitraje.
De los artículos enviados a revistas mexicanas de divulgación, uno fue enviado a la
revista Obras (Anexo 8.9) donde se describe la herramienta numérica Ener-Habitat y el
otro a la Revista Energías Renovables de la ANES (Anexo 8.10) donde se presenta un
resumen de los resultados de la Etapa I del proyecto. Estos dos artículos están próximos
a ser publicados.
De los artículos enviados a revistas internacionales científicas, uno fue a Applied Thermal
Engineering sobre el uso de aire acondicionado en forma intermitente y otro a Energy and
Buildings sobre parámetros de desempeño térmico en edificaciones sin aire
acondicionado. Estos dos artículos actualmente se encuentran en revisión, incorporando
las sugerencias de los árbitros.
19
9.3. Artículos en preparación
Se están preparando dos artículos para ser publicados revistas internacionales, donde se
reportará el desarrollo de la simulación de la transferencia de calor en muros y techos con
capas no homogéneas y la validación de la herramienta para muros y techos con capas
homogéneas. También se espera publicar los resultados de esta etapa en la próxima
Semana Nacional de Energía Solar.
10. Formación de recursos humanos
En esta etapa se contó con la participación de quince estudiantes, cuatro de posgrado y
once de licenciatura.
A continuación se da el nombre, nivel de estudios y grado de participación de los
estudiantes, por cada grupo de trabajo, que contribuyeron con esta etapa del proyecto y
que sirvió para su formación académica.
CIE
• Alicia Gama Velázquez, pasante de Ingeniería en Sistemas. Colaboró en el análisis de
datos de monitoreo y preparación de documentación para entregar a los constructores.
• Jesús Alejandro Onofre Jiménez, pasante de Ingeniería Mecánica, ayudante de
investigador en el monitoreo de la casa en la zona de Temixco y en el análisis de datos.
UNISON
• Gloria Helena Stone Osorno, estudiante de licenciatura en Arquitectura, realizó el
servicio social y sus prácticas profesionales. Colaboró en las actividades del monitoréo
y estudio térmico del caso de estudio, además realizó diversos diagramas, croquis,
tablas y demás material gráfico para la elaboración de los informes, además colaboró
en la organización del Seminario Internacional sobre Eficiencia Energética de Edificios.
• Karol Denisse Meléndrez Vásquez, estudiante de licenciatura en Arquitectura, realizó
el servicio social y sus prácticas profesionales. Colaboró en las actividades del
monitoréo y estudio térmico del caso de estudio, y en la organización del Seminario
Internacional sobre Eficiencia Energética de Edificios.
20
• Joaquín Ruy Sánchez, estudiante de licenciatura en Arquitectura, realizó el servicio
social y sus prácticas profesionales. Colaboró en las actividades del monitoréo y
estudio térmico del caso de estudio, y en la organización del Seminario Internacional
sobre Eficiencia Energética de Edificios.
UCOL
• Abdiel Chavez Cárdenas, Estudiante de noveno semestre de Arquitectura, ayudante
de investigador, modeló el caso analizado en el programa de simulación, compiló y
contrastó los datos de obtenidos de la estación con los registrados en la estación
Meteorológica de CNA-Colima.
• Paulina Aguilar Verján, Estudiante de noveno semestre de Arquitectura, ayudante de
investigador, modeló el caso analizado en el programa de simulación, realizó las
corridas de simulación en el programa Design Builder.
• Xochitl Adriana Gómez Pérez, Estudiante de noveno semestre de Arquitectura,
ayudante de investigador, colaboró en el monitoreo y registro de datos de temperatura
y humedad de la vivienda analizada.
• Uriel Raúl Rangel Hernández, Estudiante de noveno semestre de Arquitectura,
ayudante de investigador, colaboró en el monitoreo y registro de datos de temperatura
y humedad de la vivienda analizada.
• Carlos Esparza López, Egresado de la Universidad Michoacana de San Nicolás de
Hidalgo, Egresado de la Maestría en Arquitectura de la Universidad de Colima.
Estudiante de primer semestre de doctorado en arquitectura en el Programa
Interinstitucional de Doctorado en Arquitectura. Colaboró en la elaboración de fichas
técnicas, análisis de datos, instalación y programación de equipo de monitoreo,
participó en el reporte termográfico, colaboró en la organización y participó de la
reunión con constructores.
• Marcos González Trevizo, Egresado del Instituto Tecnológico de Chihuahua, Egresado
de la Maestría en Arquitectura de la Universidad de Colima. Egresado de la Maestría
en Arquitectura de la Universidad de Colima. Estudiante de primer semestre de
doctorado en arquitectura en el Programa Interinstitucional de Doctorado en
Arquitectura. Colaboró en la elaboración de fichas técnicas, análisis de datos, colaboró
en la organización y participó de la reunión con constructores, coordinó el trabajo de
estudiantes de licenciatura y colaboró en la gestión de los suministros, y en la
21
elaboración de reportes finales.
UAM-A
• Edwin Israel Tovar Jiménez, estudiante del Programa de Especialización, Maestría y
Doctorado en Diseño, línea de Arquitectura Bioclimática. Actualmente realiza estudios
de doctorado. Colaboró en el desarrollo de la instrumentación y monitoreo de la
vivienda, la recopilación de datos en sitio, calibración y manejo de base de datos
climáticos, integración de los reportes y productos de trabajo de esta etapa, así como
integración de presentaciones de los resultados.
• Héctor Valerdi Madrigal, estudiante del Programa de Especialización, Maestría y
Doctorado en Diseño, línea de Arquitectura Bioclimática. Actualmente realiza estudios
de doctorado. Colaboró en el desarrollo de la instrumentación y monitoreo de la
vivienda, desarrollo de simulaciones térmicas en DSB, levantamiento en sitio de
estudio termográfico, integración de los reportes y productos de trabajo de esta etapa,
así como integración de presentaciones de los resultados.
UAT
• Dorian Alí Lucero González, pasante de arquitecto, colaboró en la programación y
recolección de datos de la estación meteorológica. Colaboró en integrar los reportes
de simulación, de experimentación y termográfico.
• Alma Márquez Bárcena, estudiante de la carrera de arquitectura colaboró con la
adquisición de levantamientos fotográficos y con el dibujo de diagrama de ubicación
de termopares en vivienda experimenta.
• Yulia González Izaguirre, pasante de arquitecto, colaboró en el procesamiento de
datos en excell, elaboración de gráficas y llenado de fichas técnicas.