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PROTECCIÓN SOLAR Y AISLANTES TERMICOS, ALTERNATIVAS PARA MEJORAR CONFOR INTERIOR EN LA VIVIENDA VERTICAL | MCH

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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SAN LUIS POTOSI

FACULTAD DEL HÁBITAT

“PROTECCIÓN SOLAR Y AISLANTES TÉRMICOS, ALTERNATIVAS PARA MEJORAR EL CONFORT INTERIOR EN LA VIVIENDA VERTICAL.”

Tesis para la obtener el Título de Arquitecto

Presenta:

Sergio Alvarado González

Sinodales: Dr. Arq. Gerardo Javier Arista González

MBD. Jorge Aguilón Robles Dr. Arq. Alma María Cataño Barrera

San Luis Potosí, S.L.P. Octubre 2017


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“Que uno haga viviendas sociales no significa que sea una persona particularmente buena, no me considero así. Jamás he tocado la tecla de la superioridad moral. La vivienda social requiere calidad más que caridad profesional.”

Alejandro Aravena


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Agradecimientos

A mis sinodales: MDB Jorge Aguillón Robles, Dr. en Arq. Gerardo Javier Arista González, Dra. en Arq. Alma María Cataño Barrera por su paciencia, su guía, sus comentarios,

correcciones y explicaciones que enriquecieron este trabajo.

En general, a mis profesores de la carrera que compartieron un poco de su conocimiento y que me ayudaron a formarme como Arquitecto y como persona.

Dedicatoria

A mis padres; quienes han heredado el tesoro más valioso que puede dársele a un hijo amor. Quienes sin escatimar esfuerzo han sacrificado parte de su vida para formarme y

educarme. Quienes la ilusión de su vida ha sido convertirme en una persona de provecho. A quienes nunca podré pagarles todos sus desvelos ni aun con las riquezas

más grandes del mundo por esto y más… GRACIAS.


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INDICE

1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 8

1.1. OBJETO DE ESTUDIO ........................................................................................................................ 10 1.2. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN ....................................................................................................... 10 1.3. JUSTIFICACIÓN ................................................................................................................................. 10 1.4. PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN ...................................................................................................... 11 1.5. HIPÓTESIS ........................................................................................................................................ 11 1.6. OBJETIVOS ....................................................................................................................................... 11 1.7. ALCANCES O METAS ......................................................................................................................... 12 2.1. ANTECEDENTES ................................................................................................................................ 13

2.2 CONTROL SOLAR ............................................................................................................................ 14

2.2.1 EVALUACIÓN DE LAS ESTRATEGIAS DE CONTROL SOLAR EN EDIFICIOS CON DISEÑO BIOCLIMÁTICO ......................... 14 2.2.2 LOS QUIEBRASOLES COMO RECURSO ARQUITECTÓNICO DE AISLAMIENTO TÉRMICO PASIVO EN LA CIUDAD DE

GUAYAQUIL ................................................................................................................................................ 15

2.3 SIMULACION TÉRMICA ................................................................................................................... 16

2.3.1 MEJORAMIENTO TÉRMICO DE VIVIENDAS CON CLIMATIZACIÓN PASIVA PARA LA ZONA CENTRAL DE CHILE CON

PROGRAMAS DE SIMULACIÓN TÉRMICA. ........................................................................................................... 16 2.3.2. SIMULACIONES ENERGÉTICAS COMO HERRAMIENTA PARA EVALUACIÓN TÉRMICA DE LAS VIVIENDAS SOCIALES DEL

ECUADOR. .................................................................................................................................................. 17 2.3.3. ESTUDIO Y SIMULACIÓN DE LA RESPUESTA TÉRMICA DE DOS MODELOS DE VIVIENDA DE INTERÉS SOCIAL EN LAS

CIUDADES DE ESMERALDAS E IBARRA. .............................................................................................................. 18 2.3.4. SIMULACIÓN MEDIANTE SIMEDIF DEL COMPORTAMIENTO TÉRMICO DE UN PROTOTIPO DE VIVIENDA LIVIANA

CONSTRUIDO EN LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE SALTA. ...................................................................................... 19 2.3.5. DIGITAL SIMULATION AS A TOOL FOR BIOCLIMATIC RE-CONDITIONING OF BUILDINGS. ...................................... 20

2.4 PROTECCIÓN SOLAR ....................................................................................................................... 20

2.4.1. SISTEMA DE ELEMENTOS DE PROTECCIÓN SOLAR PARA LOS EDIFICIOS EN CUBA. .............................................. 21 2.4.2. EL SOLEAMIENTO EN LAS FACHADAS, TÉCNICAS PARA SU REDUCCIÓN Y PRE DIMENSIONAMIENTO. ...................... 21 2.4.3. LOS AISLAMIENTOS TÉRMICOS NATURALES: CONSTRUCCIÓN ECOLÓGICA Y EFICIENCIA ENERGÉTICA. .................... 23

3. MARCO TEÓRICO .............................................................................................................................. 24

3.1. CONCEPTOS BASICOS ....................................................................................................................... 28 3.1.2. VIVIENDA DE INTERÉS SOCIAL ....................................................................................................... 28 3.1.3. HABITABILIDAD (TÉRMICA) .............................................................................................................. 30

3.1.4. ANÁLISIS DE ENTORNO CLIMATICO ......................................................................................... 31 3.1.5 DISEÑO BIOCLIMATICO (CLIMATIZACION) ................................................................................ 32 3.1.6. CONTROL SOLAR ...................................................................................................................... 33

3.1.7. SIMULADORES TERMICOS ............................................................................................................. 34 3.2. CONFORT ........................................................................................................................................ 37 3.2.1. MODELOS DE CONFORT TÉRMICO ............................................................................................... 42 3.2.2. MODELO ESTÁTICO ....................................................................................................................... 42

3.2.3. MODELO ADAPTATIVO ............................................................................................................ 42 3.2.4. MEDICIÓN DEL CONFORT TÉRMICO......................................................................................... 44 3.2.5. MÉTODO DE VÍCTOR OLGYAY ................................................................................................. 44 3.2.6. MÉTODO DE BARUCH GIVONI ................................................................................................. 45 3.2.7. MÉTODO DE FANGER ............................................................................................................... 46


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3.3. PROTECTORES SOLARES AISLANTES TERMICOS ............................................................................... 47 3.3.1 AISLANTE TÉRMICO DE ORIGEN VEGETAL: MADERA ................................................................ 47 3.3.2. AISLAMIENTOS ECOLÓGICOS DE ORIGEN NATURAL ................................................................ 48 3.3.3 POLIESTIRENO EXPANDIDO ....................................................................................................... 49 3.3.4. PARASOLES .............................................................................................................................. 50 3.3.5. MEMBRANAS ........................................................................................................................... 51

4. MARCO DE REFERENCIA ................................................................................................................... 53

4.1 ESTRATEGIA DE CONTROL SOLAR ..................................................................................................... 53 Grafica solar ...................................................................................................................................... 54

4.3 FACTORES CLIMÁTICOS ..................................................................................................................... 59 4.3.1. LATITUD ................................................................................................................................... 59 4.3.2. ALTITUD ................................................................................................................................... 60 4.3.3. MASAS DE AGUA ...................................................................................................................... 60 4.3.4. VEGETACIÓN ............................................................................................................................ 60 4.4.1. TEMPERATURA ........................................................................................................................ 61 4.4.2. OSCILACIÓN TÉRMICA .............................................................................................................. 62 4.4.3. RADIACIÓN SOLAR ................................................................................................................... 62 4.4.4. PRECIPITACIÓN PLUVIAL .......................................................................................................... 63 4.4.5. HUMEDAD RELATIVA ............................................................................................................... 63 4.4.6. PRESIÓN ATMOSFÉRICA ........................................................................................................... 64 4.5. CARACTERÍSTICAS CLIMATOLÓGICAS DE LA ZMSLP ................................................................... 65 4.5.1. DÉFICIT Y SUPERÁVIT DE GRADOS DE TEMPERATURA ............................................................ 69

4.5.2. DÉFICIT Y SUPERÁVIT DE GRADOS DE TEMPERATURA EN SAN LUIS POTOSÍ. ................................ 69 4.5.3. CLIMA ESTACIONAL DE LA CIUDAD DE SAN LUIS POTOSÍ. ....................................................... 70 4.6. ENVOLVENTE ARQUITECTÓNICA................................................................................................. 74

5. CASO DE ESTUDIO ............................................................................................................................ 76

5.1. CONTEXTO URBANO DEL EMPLAZAMIENTO DE LA VIVIENDA DE INTERÉS SOCIAL VERTICAL .... 82 5.2. CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS. .......................................................................................... 83

6. MARCO METODOLÓGICO ................................................................................................................. 92

6.1.1. RECOPILACION DE INFORMACION .......................................................................................... 93 6.1.2. SELECCIÓN DE CASO DE ESTUDIO. ........................................................................................... 93 6.1.3. EVALUACIÓN PREVIA ............................................................................................................... 93 6.1.4 DISEÑO (Premisas) ................................................................................................................... 93 6.1.5. ANÁLISIS DE MEDICIONES Y ENCUESTAS ................................................................................ 94 6.1.6. EVALUACION FINAL .................................................................................................................. 94

6.2 CRONOGRAMA .............................................................................................................................. 95

6.3. HERRAMIENTAS ............................................................................................................................... 95

8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................................................101

BIBLIOGRAFÍA .....................................................................................................................................101


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Resumen

Las actuales exigencias en materia de energía y emisiones y la ineficiencia de las

edificaciones hacen necesario detectar soluciones apropiadas para el diseño de

la envolvente (muros y losas) de los edificios. Dentro de esta envolvente, la

fachada juega un papel determinante en la vivienda vertical, ya que además de

gestionar los flujos energéticos que se producen entre el interior y el exterior,

tiene la capacidad de mejorar la calidad ambiental interior. Esta tesis se

concentra en el análisis de sistemas de protección solar en la vivienda de

interés social vertical para mejorar el confort interior, su efecto en los usuarios,

buscando definir y puntualizar sus ventajas y desventajas; basándose primero

en el estudio de la radiación solar que incide sobre los edificios, así como el

análisis de las variaciones térmicas durante el día y la noche al interior de la

vivienda, de manera que mediante simuladores térmicos se harán las pruebas

necesarias con las diferentes variables. Presentando las conclusiones generales

de la investigación así como las recomendaciones para mejorar el confort

térmico de la vivienda por medio de un sistema de protección solar.

Palabras clave:

confort térmico, protección solar, vivienda de interés social vertical.


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Abstract

The current demands on energy and emissions and the inefficiency of buildings make it

necessary to detect appropriate solutions for the design of the enclosure (walls and

slabs) of the building. Within this enclosure, the façade plays a decisive role in vertical

housing, as in addition to managing the energy flows that occur between the interior

and exterior, it has the capacity to improve the indoor environmental quality. This

thesis focuses on the analysis of systems of solar protection in the housing of social

vertical interest to improve interior comfort, its effect on users, seeking to define and

specify their advantages and disadvantages; Based first on the study of the solar

radiation that affects the buildings, as well as the analysis of the thermal variations

during the day and the night inside the house, so that by means of thermal simulators

the necessary tests will be made with the Different variables. Presenting the general

conclusions of the research as well as the recommendations to improve the thermal

comfort of the house by means of a solar protection system.

Keywords: thermal comfort, solar protection, housing of vertical social interest.


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1. Introducción

Las civilizaciones antiguas ya consideraban en sus construcciones el movimiento solar y

la manera en que éste influye en los espacios arquitectónicos. La arquitectura previa al

siglo XX se caracterizaba por integrar los elementos que encontraba en su entorno,

utilizando materiales vernáculos y adaptándose a las características propias del lugar

en donde se emplazaban.

En México desde la época prehispánica la vivienda presentaba una habitabilidad

térmica, sus viviendas se basaban en una choza, construida con paredes de caña y

adobe, cubierta por una techumbre de hojas de palma colocadas sobre un armazón de

madera la cual perfectamente se adaptada al clima tropical y sin causar algún impacto

ambiental.

El capitalismo, tratando de aprovechar al máximo las ganancias que se pueden producir

a través de una porción de tierra, y los avances tecnológicos que han tenido lugar

desde la revolución industrial, han generado en el hombre la necesidad de crear una

arquitectura sin valorar su entorno, haciendo caso omiso del clima en donde se

construye y repitiendo diseños arquitectónicos en los diferentes tipos de zonas o

climas, sin tomar en cuenta que los mismos edificios en otros contextos climáticos se

convertirán en devoradores de energía, y en espacios carentes de confort e

inhabitables para sus usuarios.

Actualmente el usuario se encuentra con la insatisfacción de sus necesidades de

confort en los edificios que habita. Estos usuarios, cuando reciben una obra de manos

de un profesional, deben poner en marcha una serie de procesos para adaptar dicha

arquitectura a sus necesidades de confort térmico, incorporando espontáneamente

mecanismos que le otorguen mayor control térmico en relación a los intercambios con


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el medio exterior. La mayoría de las veces estas adaptaciones generan una mayor

utilización de energías convencionales no-renovables a partir de artefactos de gran

disponibilidad y promoción en el mercado actual.

Así mismo el desarrollo urbano acelerado surge como consecuencia del crecimiento

poblacional y por lo tanto el incremento en la demanda de vivienda. En países

industrializados, la vivienda es un producto terminado. Ferguson and Navarrete (2003)

mencionan en su artículo que en países en desarrollo el 70% de la vivienda social es un

producto de crecimiento progresivo y usualmente generado a partir de invasión de

tierras. La conclusión del trabajo de Rodríguez and Sugranyes (2004) es que las políticas

de vivienda social en Latinoamérica se han enfocado en reducir el déficit cuantitativo

de vivienda.

Como consecuencia, en la actualidad se generan deficiencias en las características

cualitativas de las viviendas. Las edificaciones consumen más del 40% de la energía a

nivel mundial. El sector residencial representa el 35% de la demanda de energía

eléctrica anual (CONELEC, 2013).

De acuerdo al análisis del perfil de la vivienda social desarrollado por Jarrin (2012), el

déficit cualitativo representa a las viviendas que no cuentan con las condiciones

necesarias para cumplir sus funciones adecuadamente. Estas condiciones pueden ser el

hacinamiento, uso de materiales imperdurables, falta de agua potable, luz eléctrica y

demás servicios requeridos para el desarrollo adecuado de la familia.

Según Bouillon (2012) el déficit cualitativo se caracteriza principalmente por la falta de

infraestructura y la baja calidad de los materiales de construcción. La falta de vivienda

social está relacionada a los hogares que no alcanzan los ingresos necesarios para

acceder a una vivienda.


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Es por eso la necesidad de lograr habitabilidad a través del confort al térmico, mediante

adecuaciones y protecciones a posteriori, a las que llamaremos sistemas de protección

solar. Los cuales nos llevan al estudio del control solar

El objetivo de este trabajo es el de otorgar a los usuarios opciones reales para adaptar

sus viviendas desde un punto de vista arquitectónico mediante sistemas de protección

solar evaluados mediante simuladores especiales, enriqueciendo las relaciones interior-

exterior a través de la envolvente.

1.1. OBJETO DE ESTUDIO

Los efectos en el confort interior y la oscilación térmica por efecto de la radiación solar

directa sobre la envolvente conformada por muros y losas

1.2. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

La vivienda social vertical, se edifica principalmente para personas de escasos recursos,

por tender a ser económica se construye descuidando aspectos sociales y ambientales

y en la mayoría de las ocasiones no se toma en cuenta el clima y la orientación de cada

zona donde se siembran los fraccionamientos.

Esta situación origina problemas térmicos al interior de la vivienda afectando la

habitabilidad de los usuarios y la economía de los mismos por el alto consumo

energético que se genera en el intento de contrarrestar las altas o bajas temperaturas

al implementar equipos de enfriamiento y calefacción arrastrando a la sociedad a

permanecer lejos de ser social y económicamente sustentable (VÉLEZ, 1992).

1.3. JUSTIFICACIÓN

• La vivienda vertical, al no estar adaptada o diseñada a climas extremos, provoca

disconfort la mayor parte del año, y por tanto una necesidad forzosa de utilizar

sistemas activos de acondicionamiento y/o calefacción.


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• Implica un elevado costo energético que se traduce en económico y aumenta

las emisiones de CO2 impactando directamente en el medio ambiente de

manera negativa, esto se acentúa debido al poco aislamiento de la envolvente y

por el pequeño espacio.

1.4. PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN

¿Cómo afecta la radiación solar y la oscilación térmica el confort interior de la

vivienda vertical?

¿Cómo perciben los usuarios el confort térmico de su vivienda?

¿Cuál es el sistema o sistemas de protección solar adecuados para la vivienda

vertical en ZMSLP?

1.5. HIPÓTESIS

Atraves de sistemas de adecuación térmica tales como son las protecciones solares y

aislamiento térmico, se podrá disminuir los efectos de la radiación solar y oscilación

térmica, mejorando el confort interior de los habitantes de vivienda vertical,

generando un ahorro de energía y economía de las familias.

1.6. OBJETIVOS

Evaluar mediante la simulación térmica las condiciones de confort interior de la

vivienda vertical, primero a través del análisis de los efectos de la radiación solar

directa y la oscilación térmica sobre la envolvente del edificio, segundo definir los

sistemas de protección solar y evaluar la percepción de los habitantes sobre el

comportamiento térmico de la vivienda.


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1) Entender los efectos de la radiación solar así como la oscilación térmica en la

vivienda vertical la a través de la envolvente muros y losa, para identificar el

comportamiento térmico de ésta y conocer su ubicación respecto a un rango de

confort térmico

2) Entender la percepción de los habitantes sobre el comportamiento de las viviendas

para realizar una evaluación de la vivienda considerando aspectos cualitativos y

cuantitativos.

3) Definir mediante la simulación térmica los sistemas de protección solar para la

vivienda social vertical construida, que le permita ser confortable en los aspectos

térmicos.

1.7. ALCANCES O METAS

En esta investigación analizaremos y evaluaremos los sistemas de protección solar para

el clima de la Ciudad de San Luis Potosí que se puedan a aplicar a la vivienda vertical de

interés social, ya construidas, con el fin de ayudar con los problemas de confort

interior, esto en 2 etapas. En la primera se hará un análisis hasta llegar a propuestas

teóricas, en la segunda etapa se hará un estudio practico por medio de programas de

simulación térmica y solar, así como la aplicación de encuestas y/o cuestionarios a los

habitantes para la parte cualitativa, al final se presentara un modelo practico y factible

para el caso de estudio.


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2. Estado del Arte.

2.1. ANTECEDENTES

La habitabilidad en la vivienda vertical siempre ha sido una meta, esto se logra a partir

de varios factores tanto físicos como psicológicos en esta parte de la revisión de la

literatura haremos un análisis de los conceptos y estudios relacionados con nuestro

tema, más relevantes, que nos ayuden a realizar nuestra investigación

El objetivo fundamental al diseñar un espacio térmicamente habitable, es asegurar un

confort térmico en sus usuarios, con una demanda energética compatible con las

actividades desarrolladas al interior del mismo.

En la actualidad, la vivienda vertical no cumple con este objetivo, debido a:

(1) las viviendas no son diseñadas teniendo en mente este objetivo;

(2) un alto porcentaje de las viviendas verticales tiene superficie reducida (menor a

70m2) con una alta tasa de ocupación;

(3) los materiales componentes de la envolvente (muros, pisos, techumbre y ventanas)

presentan baja capacidad de aislación térmica;

(4) el diseño de Urbanismo y Construcción no exige requerimientos de aislación térmica

de los elementos de la envolvente.

Esto produce un desmejoramiento de la calidad de vida de los usuarios, y el uso

ineficiente de los recursos energéticos para la climatización de las viviendas.


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En los países en desarrollo, particularmente en América Latina, el rápido crecimiento

de las áreas urbanas ha dado lugar a problemas complejos como la explotación de los

recursos naturales, la contaminación ambiental y las emisiones de gases de efecto

invernadero (CerónPalma et al., 2013).

Aún y cuando son escasos los estudios sobre el confort térmico de la vivienda social en

América Latina, esta sección resume algunos de los más ejemplares.

2.2 CONTROL SOLAR

A través de ventanas orientadas o aberturas transparentes mayores que lo que sería

necesario para la iluminación natural, la radiación solar penetra en la habitación e

incide sobre muros y/o suelo, que consta con materiales con capacidad acumuladora,

la superficie de las paredes y los suelos, capaz de absorber la radiación solar, que

posteriormente es almacenada en el muro, durante la noche el calor acumulado se

reirradia al ambiente. En algunas épocas hay que asegurarse de que la radiación directa

del sol no pueda penetrar en el interior de la habitación para evitar el

sobrecalentamiento.

De manera que, el Control Solar lo podremos definir como bloquear, optimizar,

controlar el acceso de la radiación solar a través de aberturas. (Aguillon, R. 1996)

A continuación describiremos una serie de estudios realizados sobres este tema

2.2.1 Evaluación de las estrategias de control solar en edificios con diseño bioclimático

Este estudio fue realizado por el arquitecto venezolano Carlos Enrique Quirós Lacau,

del staff académico del Instituto de Investigaciones de la Facultad de Arquitectura y

Diseño Universidad del Zulia (Maracaibo, Venezuela); publicado en la Revista Técnica

de Ingeniería de la Universidad de Zulia en agosto de 2005. (Lacau, 2005)


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Por su posición geográfica la ciudad de Maracaibo está caracterizada por un clima de

elevadas temperaturas y humedades relativas, así como por una duración similar entre

el período diurno y nocturno durante el año. Los valores higrotérmicos de Maracaibo se

ubican durante todo el año fuera de la zona de confort térmico, específicamente, por

encima de la línea de sombra y dentro de la zona de confort ampliada por ventilación

de la carta bioclimática de Olgyay.

A través de los resultados del análisis, se puede evidenciar que el conjunto original de

la Escuela del Petróleo es una obra arquitectónica que no es indiferente frente a la

radiación solar y sus efectos, ya que se presentan numerosas y acertadas soluciones

frente a la incidencia de los rayos solares, para evitar el exceso de calor y el

deslumbramiento en los diferentes recintos destinados a la docencia, investigación y

administración.

El soporte conceptual y científico contiene las teorías sobre: la temática del clima, la

metodología para determinar los ángulos solares y sus herramientas, los parámetros

para el acondicionamiento térmico de un edificio, las protecciones solares y el balance

térmico de una edificación.

2.2.2 Los quiebrasoles como recurso arquitectónico de aislamiento térmico pasivo en la ciudad de Guayaquil

En este trabajo el propósito fundamental de la investigación tiene dos vertientes: una,

la elaboración del patrón de estudio en el campo de la arquitectura bioclimática que

procure definir la integración de las variables de clima, diseño arquitectónico y

construcción, en el campo específico del empleo de quiebrasoles como recurso

moderador de la captación solar en los edificios, tomando como referencia a una

muestra de edificios de Guayaquil; y, la otra, la propuesta, previo análisis de las

variables, de alternativas adecuadas para el diseño y la construcción de quiebrasoles en

la ciudad de Guayaquil. (Murillo, 2013)


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Define como soportes teóricos uno referencial con la descripción de dos experiencias

profesionales relativas al tema de protecciones solares en edificios; y otro, de nociones

científicas y proyectuales pertinentes a la materia tratada. El primero con la adopción

de dos estudios realizados por profesionales de excelente trayectoria y por tratarse de

estudios muy descriptivos de edificios institucionales con conclusiones racionales y de

fácil aplicación técnica; y el soporte conceptual y científico de las teorías sobre: la

temática del clima, la metodología para determinar los ángulos solares y sus

herramientas, los parámetros para el acondicionamiento térmico de un edificio, las

protecciones solares y el balance térmico de una edificación.

La metodología empleada se basa en el estudio de una muestra de edificios de

Guayaquil en los que se analizó la conveniencia del uso de quiebrasoles como

protectores pasivos de soleamiento en las fachadas. El procedimiento incluyó tareas de

recopilación, análisis e interpretación de datos a través de la representación textual y

gráfica. La información recabada fue valorada obteniéndose conclusiones y

recomendaciones muy interesantes, además de precisarse la aplicación de los

resultados y las extensiones de la investigación (Lacau, 2005)

2.3 SIMULACION TÉRMICA

Un simulador es un dispositivo que sirve para reproducir las condiciones propias de una

actividad. En otras palabras, un simulador funciona como un sistema técnico que imita

unas circunstancias reales.

2.3.1 Mejoramiento térmico de viviendas con climatización pasiva para la zona central de Chile con programas de simulación térmica.

En este trabajo el autor nos dice que la calidad térmica y energética de la vivienda en

Chile es un tema, que no recibe la atención que merece: es así, que el uso de energía

en viviendas resulta altamente ineficiente y el confort térmico muchas veces es

insuficiente. Debido a sus condiciones climáticas favorables, pero complejas, la Zona


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Central de Chile presenta condiciones propicias para la construcción de viviendas que

combinan un buen confort térmico con un bajo consumo de energías convencionales.

(Muller, 2013)

El mejoramiento térmico de viviendas con climatización pasiva y uso pasivo de la

energía solar exige una optimización compleja de todos los elementos constructivos en

su interacción con las condiciones de clima y de uso, que herramientas tradicionales de

cálculo y diseño no pueden ofrecer. Programas computacionales de simulación térmica

permitieron el cálculo dinámico del comportamiento térmico de una vivienda a nivel

horario y así el estudio de la influencia que tienen los principales parámetros

constructivos y de manejo en las condiciones de confort térmico. De ésta forma,

estudios paramétricos detallados con la introducción de índices de disconfort y la

elaboración gráfica de los resultados formaron la base para recomendaciones de

diseño para la Zona Central y para la optimización del diseño de una vivienda prototipo.

(Muller, 2013)

Esta vivienda prototipo se está realizando cerca de Santiago con la finalidad de

verificar con mediciones térmicas las herramientas de simulación y diseño aplicadas y

además demostrar la viabilidad técnica y económica de viviendas pasivas sismos

resistentes, realizados con materiales locales. (Muller, 2013)

2.3.2. Simulaciones energéticas como herramienta para evaluación térmica de las viviendas sociales del ecuador.

Los autores nos mencionan que el crecimiento urbano de países en desarrollo como el

Ecuador, representa un problema de gran magnitud en cuanto a la construcción de

viviendas sociales para reducir el déficit habitacional. Asumiendo la existencia de un

mayor déficit cualitativo en las viviendas, el objetivo de este estudio es analizar las

condiciones de confort térmico y la eficiencia energética que se puede conseguir según

el tipo de materiales utilizados en la envolvente de una edificación. (Miño, 2013)


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Este estudio presenta resultados de simulaciones energéticas de un prototipo diseñado

en base a características de viviendas sociales de Ecuador. Se analizaron tres casos de

estudio cuya variable es la materialidad de los elementos constructivos. La zona de

análisis corresponde al Cantón Urcuquí en la provincia de Ibarra. (Miño, 2013)

Orientación de superficies acristaladas, protecciones solares y aislación térmica se

analizaron como estrategias pasivas. A través de estas variables se obtuvieron

resultados sobre las condiciones de confort de las viviendas en cada uno de los tres

casos. (Miño, 2013)

El caso que utiliza los materiales de construcción predominantes de las viviendas

sociales en Ecuador, presenta mayor pérdida de energía a través de la envolvente

ocasionando un alto nivel de disconfort. Sin embargo, se alcanza un 79% de horas de

confort a través del uso correcto de aislación térmica y protecciones solares. Por lo que

se concluye que para mejorar las condiciones de habitabilidad en una vivienda social,

es necesario el uso adecuado de materiales aislantes en la envolvente y un control

efectivo de las ganancias solares. (Miño, 2013)

2.3.3. Estudio y simulación de la respuesta térmica de dos modelos de vivienda de interés social en las ciudades de Esmeraldas e Ibarra.

Los autores estudiaron la influencia de materiales de envolvente en la respuesta

térmica de edificaciones de carácter social construidas por el Ministerio de Desarrollo

Urbano y Vivienda en Ibarra y Esmeraldas. En el Ecuador no existe una tradición de

diseño ante variables como el confort térmico que inciden directamente en las

condiciones de ocupación. Para aumentar las horas de confort térmico se va a utilizar la

estrategia pasiva de cambio de materiales de la envolvente. (SALAZAR, 2017)

Se consideraron condiciones meteorológicas, ocupación, rango de confort térmico,

materiales de la envolvente de la vivienda y cargas internas para la simulación del caso

base en cada ciudad de estudio. Para obtener la mejor combinación de materiales se


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seleccionó la envolvente que produce el mayor número de horas de confort anual.

(SALAZAR, 2017)

En Esmeraldas la mejor envolvente se compone de cubierta de hormigón, pared de

ladrillo y piso de hormigón alcanzando 40,88% de confort térmico anual, mientras que

en Ibarra fue cubierta de teja, paredes de ladrillo y piso de duela y ladrillo con un

confort térmico anual de 42,70%. (SALAZAR, 2017)

Para mejorar el confort térmico en urbanizaciones en Esmeraldas se debe reducir la

incidencia solar directa y para Ibarra se debe procurar que esta aumente son las

conclusiones de esta investigación, según el autor. (SALAZAR, 2017)

2.3.4. Simulación mediante simedif del comportamiento térmico de un prototipo de vivienda liviana construido en la Universidad Nacional de Salta.

En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en la simulación de un prototipo

de vivienda liviana construido en la UNSA1 y se expone la metodología a seguir para

incorporar ganancias auxiliares de calor (estufas o luminarias) dentro del SIMEDIF2.

Primeramente se expone la validación del modelo mediante valores medidos durante

el mes de Julio de 2003. (A.HERNÁNDEZ, 2008)

El acuerdo entre valores medidos y simulados es del orden de 1 °C para todos los

locales estudiados. Las mediciones evidenciaron la necesidad de recurrir a calefacción

auxiliar en los locales habitables dado que sus temperaturas se encuentran por debajo

del rango de confort térmico teórico en invierno. (A.HERNÁNDEZ, 2008)

Lograda la validación del modelo térmico del prototipo se procedió a simular su

comportamiento bajo condiciones meteorológicas de verano. En este caso, la

simulación demuestra que las temperaturas de los locales habitables están dentro del

rango de confort por lo que no es necesario recurrir a estrategias de enfriamiento

estivales. (A.HERNÁNDEZ, 2008)


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1 UNSA Universidad Nacional de Salta

2 SIMEDIF es un programa para el diseño y simulación del comportamiento térmico de edificios con

acondicionamiento natural y calefacción, desarrollado enteramente en el INENCO (Instituto de Investigaciones en

Energía No Convencional).

2.3.5. Digital simulation as a tool for bioclimatic re-conditioning of buildings.

El presente estudio propone e implementa una metodología para analizar el

comportamiento de edificios existentes en respuesta a variables climáticas y

geográficas específicas, mediante el uso de simulaciones termodinámicas digitales que

permitan modificaciones para mejorar el confort interno. (SALAS, 2017)

El análisis se realizó por medio de seis casos de estudio ubicados en tres zonas de vida

de Costa Rica: Bosque Seco Tropical (Bs-T), Bosque Húmedo Premontano (Bh-p) y

Bosque Muy Húmedo Premontano (Bmh-p). Las edificaciones estudiadas son iglesias

vernaculas de la época de 1901-1950. (SALAS, 2017)

La metodología permite identificar los factores principales que influyen dentro del

comportamiento térmico interior y establecer cuáles modificaciones se pueden

implementar para lograr mayor bienestar, tanto en los casos de estudio, como en

futuros diseños con condiciones similares. (SALAS, 2017)

2.4 PROTECCIÓN SOLAR

La Arquitectura Bioclimática ha adquirido gran relevancia en el diseño de los edificios,

buscando el confort térmico interior mediante la adecuación del diseño, la geometría,

la orientación y la construcción del edificio a las condiciones climáticas que le rodean.

De esta forma se obtiene gran calidad espacial y funcional, además de reducir los

efectos negativos sobre el entorno.

https://www.archdaily.mx/mx/tag/edificios


21

_______________________________________________________________________

Para conseguir esta eficiencia energética uno de los aspectos fundamentales es la

protección solar, que evita el sobrecalentamiento en el interior de los edificios.

Mediante un adecuado control de la luz solar se consigue reflejar y disipar la energía

fuera del espacio habitable, reduciendo de esta forma la demanda energética.

2.4.1. Sistema de elementos de protección solar para los edificios en Cuba.

El trabajo refiere los resultados de una investigación realizada con la intención de

proponer un sistema de elementos ligeros de protección solar que puedan ser

producidos en Cuba y adicionados a las fachadas de los edificios con el fin de reducir la

carga térmica a través de la envolvente arquitectónica y el consumo de energía.

(Couret, 2014)

Para ello se definió un espacio interior modular climatizado con tres posibles funciones,

del cual se derivaron los requisitos a satisfacer por los elementos de protección solar a

diseñar. Su comportamiento en cuanto a reducción de la transferencia térmica y de la

iluminación natural interior se evaluó mediante simulación automatizada con el

programa Ecotect V5. (Couret, 2014)

La aplicación en un caso de estudio permitió demostrar que el costo de inversión

requerido para proteger del sol la fachada del edificio puede ser amortizado en menos

de dos años a partir de la reducción de la carga de climatización. (Couret, 2014)

Continuando con los aislamientos térmicos encontramos las siguientes investigaciones:

2.4.2. El soleamiento en las fachadas, técnicas para su reducción y pre dimensionamiento.

El objetivo de esta investigación es proponer sistemas de protección solar en las

fachadas con el fin de reducir el consumo de energía en los edificios, ya que un buen

uso del recurso solar puede contribuir a la mejora de la eficiencia de estos. (ARTETA,

2015)

https://www.archdaily.mx/mx/tag/edificios


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_______________________________________________________________________

Por ello, fue necesario el estudio de soleamiento de estas fachadas con el fin de buscar

una técnica adecuada que busque la iluminación y protección solar, generando un

ahorro energético del edificio. (ARTETA, 2015)

Para llegar a la elección adecuada de estos sistemas de protección, en primer lugar se

han estudiado las alternativas ya existentes para la protección solar, así como, los

métodos gráficos y analíticos para la medición de la incidencia solar en los edificios.

(ARTETA, 2015)

En segundo lugar, se han definido la localidad, orientación y propiedades del edificio

que se ha usado en la simulación realizada mediante el programa Ecotect. (ARTETA,

2015)

Con ayuda de este programa se ha analizado un mismo edificio con cuatro tipos de

sistemas de protección, con el fin de comparar los datos de radiación solar con los del

edificio sin protecciones. (ARTETA, 2015)

El análisis fue realizado en las ciudades de Bilbao y Sevilla, dos localidades con

condiciones climatológicas bastante diferentes. De este modo, se valoró la influencia

que esto tiene, al igual que la orientación de la fachada y la dimensión de las lamas que

forman las protecciones solares. (ARTETA, 2015)

Para obtener un comportamiento global de las protecciones se han estudiado también

las máscaras de sombra que producen cada una de ellas, valorando así la capacidad

que tienen de proteger en épocas de calor y al mismo tiempo de no obstruir en épocas

invernales. (ARTETA, 2015)

Por último, considerando la orientación y la localidad del edificio, se ha llegado a la

selección de la protección más adecuada, buscando un equilibrio entre la visibilidad, la

protección solar y el ahorro energético a lo largo del año. (ARTETA, 2015)


23

_______________________________________________________________________

2.4.3. Los aislamientos térmicos naturales: construcción ecológica y eficiencia energética.

Otro tema importante o beneficio de estos envolventes térmicos es que mejoran la

eficiencia energética de un edificio, la cual en esta tesis se mide mediante, el diseño y

la calidad en la fabricación de la fachada o envolvente. (MERCIER, 2012)

En donde el aislamiento térmico de dicha fachada es uno de los componentes que

tiene mayor impacto sobre la eficiencia energética. (MERCIER, 2012)

Como parte de la preocupación por el medio ambiente, así mismo vemos que estos

aislamientos térmicos naturales se están convirtiendo en una verdadera alternativa,

cada vez más atractiva, para cualquier país. (MERCIER, 2012)

Al elegir un material aislante natural es común que, además de criterios térmicos, se

quieran considerar criterios medioambientales. (MERCIER, 2012)

El aislamiento térmico tiene como principal objetivo reducir el consumo de energía,

pero ¿Qué pasa con el balance de energía de ese mismo aislamiento? El edificio debe

ser visto como un conjunto que relacione materiales eficaces y técnicas de

construcción eficientes. (MERCIER, 2012)

En este sentido nos presenta una serie fórmulas para medir los factores que influyen en

la eficiencia energética que van desde la humedad, iluminación, radiación etc., y

presentando los parámetros ideales de confort térmico de la vivienda aceptados por

los estándares de calidad de Canadá, en la ciudad de Quebec en donde fueron

analizados las edificaciones. (MERCIER, 2012)


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_______________________________________________________________________

3. Marco Teórico

En virtud a la interrelación entre el clima de una localidad y la arquitectura que la

tradición popular o académica ha forjado allí, la Arquitectura bioclimática no debe ser

presentada como un movimiento o una moda en el contexto cultural de la

arquitectura. La buena arquitectura siempre ha sido bioclimática, y una arquitectura no

bioclimática carece de calidad.

Es decir, la buena arquitectura siempre ha propiciado las condiciones internas de

confort suficientes para permitir el desarrollo óptimo de las actividades contenidas en

la ENVOLVENTE, de lo contrario, no debe considerarse una buena arquitectura. En este

sentido, la arquitectura bioclimática debía de haber estado presente en nuestro

planeta desde hace siglos.

A pesar de lo novedoso que pueda parecer esta disciplina, y de que en algunos países

hace ostentación incluso de tecnologías sofisticadas, sus orígenes pueden remontarse

al siglo VI a. C. cuando Hoppodamos hace los trazados urbanos de Pireo, Rodas y Mileto

estableciendo las características de su orientación, forma y materiales de una

arquitectura acorde con su entorno.

Vitrubio también apunta que por medio de la astrología se conoce el oriente, el

occidente, el medio día y el septentrión, así como la constitución celeste, los

equinoccios y los solsticios y el curso de los astros, ya que esto se requiere en la

elección de parajes saludables con fuentes de agua abundantes, así como de dar luz de

oriente a los dormitorios y bibliotecas, orientando en cambio las alas de baño y las

estancias de invierno, al poniente invernal. (Otras caras de la vivienda, 2013).


25

_______________________________________________________________________

Mucha de esta sabiduría se hereda a la modernidad a través de los tratados medievales

o las ordenanzas reales como las de Felipe II. Es también el producto de siglos en que

los constructores no profesionales, han forjado la experiencia de cómo debe ser un

ambiente confortable y que ha dado lugar al diseño popular y vernáculo en todas las

regiones. Desafortunadamente tras la irrupción del movimiento moderno de la

arquitectura, se ha modificado sensiblemente este pacto tácito entre el arquitecto y su

medio.

La imposición del llamado estilo internacional disolvió las diferencias regionales.

La década de los cincuenta marca la consagración mundial de la arquitectura y el

diseño bioclimático, las publicaciones preparan el terreno para lo que será el más

importante documento por su seriedad científica y su profundidad, “Desing with

Climate” de los hermanos húngaro-norteamericanos Víctor y Aladar Olgyay, realizado

en la Universidad de Princeton.

Cuando en los 70´s los países árabes declararon cerrados sus mercados de petróleo e

hicieron tambalear la estructura económica de todo el planeta, los acomodaticios

volvieron sus ojos a esta tecnología que se basa en una energía prácticamente gratuita

y empiezan a patrocinar estratégicas investigaciones, proyectos y asambleas. Cabe

destacar la realizada en nuestro país en 1984 llamada PLEA (International Passive and

Low Energy Archittecture Organization).

En México por otra parte uno de los introductores de la bioclimatología fue el Dr.

Ernesto Jáuregui, investigador del Centro de Investigaciones Atmosféricas de la UNAM

y especialista en clima urbano. Es mucho lo avanzado, pero aún falta bastante por

recorrer. Todavía hay prejuicios e ideas erróneas acerca del diseño bioclimático. Aún se

piensa que esto es una tecnología de punta que nos hará depender del extranjero.


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_______________________________________________________________________

Están los que siguen el bioclimatismo como moda y estilo realizando crímenes por todo

el orbe, sin embargo las nuevas generaciones se ven cada día más convencidas de esta

que puede ser la forma más consiente de intervenir en el hábitat, o quizás como diría

Sergio Los: la única. El Dr. Everardo Hernández ha establecido las diferencias entre los

diversos nombres que recibe la arquitectura energéticamente sensata:

• Arquitectura Solar o Helioarquitectura Acción de proyectar y construir

considerando al sol como elemento prioritario, a fin de optimizar el control de

soleamientos ya sea para captarlo o protegerse de él, permanentemente o

estacionalmente.

• Arquitectura Solarizada o readecuación solar Acción de adaptar, incorporar,

añadir o integrar alguna característica, dispositivo o equipamiento solar a

construcciones ya existentes.

• Arquitectura Autosuficiente o Autónoma Acción de proyectar y construir,

tratando de que la edificación aproveche al máximo posible los recursos

naturales para abastecerse de energía, alimentos e insumos que le permitan ser

autosuficientes.

• Arquitectura Ecológica Acción de proyectar y construir aprovechando todos los

recursos naturales posibles, desecha por principio, el uso de fuentes de energía

no renovables y/o contaminantes.

• Arquitectura Bioclimática Para esta definición habrá que aclarar

simultáneamente que es Bioclima, Everardo Hernández propone que bioclima es

la asociación de los elementos meteorológicos que influyen en la sensación de

bienestar fisiológico.


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_______________________________________________________________________

Cuando hablamos de diseño bioclimático estamos refiriéndonos a una serie de

elementos que nos encaminan a diseñar de acuerdo a las características del entorno y

su relación con el confort térmico de los usuarios del espacio proyectado, bajo un

enfoque ecológico que implica el uso y aprovechamiento de los energéticos no

convencionales como la energía solar y eólica, así como las llamadas ecotecnologías

pero debe de entenderse este uso y aprovechamiento no como una panacea que todo

lo resuelve como por arte de magia, sino como una alternativa para el diseñador, de

lograr el confort y bienestar tratando de utilizar al máximo los medios pasivos de

climatización pero sin olvidar usar los energéticos convencionales cuando en realidad

son necesarios y tratar de optimizar su uso al máximo.

Al hablar de diseño bioclimático no hablamos de casitas de tierra y paja, sino hablamos

del conocimiento de las propiedades termofísicas de los materiales, cualquiera que

estos sean, considerándolos como satisfactores de los requerimientos de climatización

de un proyecto específico y también hablamos de una concordancia muy lógica por

cierto, entre la forma arquitectónica y el clima de la localidad en que se encuentra.

Estos requerimientos de climatización no son resultado del azar, ni de un análisis a

sentimiento del entorno, sino de un estudio serio y objetivo de las condiciones

climáticas de la localidad así como de los requerimientos de confort del proyecto

mismo. Además el diseño bioclimático no está encaminado exclusivamente para

afrontar el género habitacional como muchos piensan, sino que pueden contemplar

prácticamente cualquier género arquitectónico.

Otro aspecto más, el diseño bioclimático no es encajar indiscriminadamente

dispositivos de climatización en un proyecto convencional, no, el diseño bioclimático

debe considerar diversos aspectos, desde la concepción misma del proyecto y

resolverlo como un elemento integral; desde las orientaciones adecuadas, hasta el

análisis de los materiales térmicamente hablando; desde el diseño de protecciones


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_______________________________________________________________________

solares o uso de la vegetación, hasta la utilización de dispositivos de ventilación

natural, etc.

Sin embargo no se debe pensar que al resolver el aspecto bioclimático cumplimos

nuestro compromiso, dejando de lado factores primordiales de cualquier proyecto, por

ejemplo, restringiendo el aspecto espacial de percepción visual sin considerar que está

proyectado para seres humanos, u olvidar el factor económico, etc., más bien

debemos establecer prioridades y conciliar lo mejor posible los diversos factores que

inciden en el diseño.

3.1. CONCEPTOS BASICOS

La habitabilidad se relaciona directamente con la calidad de vida, por tanto es

susceptible de cuantificación, y aún más, de calidad en el diseño arquitectónico. Esto

con el principio fundamental de proporcionar mejores condiciones espaciales,

partiendo de estándares determinados con la cual se establece una exigencia, tomando

como referencia a los usuarios o habitantes.

La Habitabilidad se refiere, en términos de vivienda, a las condiciones en la que la

familia habita. Dichas condiciones se determinan principalmente por las características

físicas de estas, a su entorno, a las características psicológicas y socioculturales de los

habitantes.

3.1.2. VIVIENDA DE INTERÉS SOCIAL

La vivienda de interés social es comprendida como un esquema de vivienda tipificada

cuya forma de operación está proyectada desde la perspectiva del subsidio, basada en

mecanismos de mercado y de ingresos familiares, construidas bajo la normativa de

planeación, uso de suelo, urbanismo, construcción y control de calidad de instituciones

gubernamentales como el Instituto del Fondo Nacional de la Vivienda para los

Trabajadores, INFONAVIT. (Doris, 2003)


29

_______________________________________________________________________

Toda persona sin distinción de estrato social, sexo, religión tiene derecho a una

vivienda digna aunque ésta sea uno de los satisfactores más costosos y difícil de

adquirir sobre todo para las personas de escasos recursos económicos, dado que en

México existe una gran diferencia económica y social. Primero definiremos la vivienda

de interés social:

"La vivienda es una necesidad humana fundamental al igual que la alimentación y el

vestido. La carencia de cualquiera de estos satisfactores priva al ser humano de su

derecho a vivir con dignidad. La salud física y psicológica del ser humano y aún su vida

misma dependen de las posibilidades que los individuos y las familias tengan de usar y

de disfrutar de una vivienda” (R., 1992)

Así mismo según, Programa Sectorial de Vivienda 2001-2006 la define como:

"La vivienda es un lugar donde la familia consolida su patrimonio, establece mejores

condiciones para su inserción en la sociedad, genera las bases para una emancipación

individual y colectiva e inicia el desarrollo social sano de sus miembros. Es por ello que

la vivienda es un indicador básico del bienestar de la población, constituye el cimiento

del patrimonio familiar y es, al mismo tiempo, condición primordial para alcanzar

niveles adicionales de desarrollo". (Programa Sectorial de Vivienda 2001-2006.)”

De manera que en contraste con la definición de vivienda social, esta no cuenta con

condiciones de vida adecuadas, Por lo tanto son necesarios diseños que garanticen la

edificación de viviendas que cumplan a las necesidades de los habitantes considerando

aspectos tanto económicos sociales y ambientales.

Actualmente existen estudios y análisis que evalúan los elementos ya sea de diseño,

naturales y/o los materiales de construcción aplicados con el fin de medir el impacto

ambiental y reducir al mínimo este, logrando así un ahorro importante de energía,

estos estudios son parte de una Arquitectura Solar, Sustentable y/o Bioclimática, las

cuales podríamos resumir en el estudio y análisis de los elementos; naturales tales


30

_______________________________________________________________________

como asoleamientos, vientos, condiciones climáticas, vegetación, topografía etc.,

elementos de diseño como orientación, alturas, vanos, losas, etc., y por último el uso

correcto de los materiales.

Vivienda “tipo” y vivienda “en serie” son términos que se escuchan muy

frecuentemente en la vivienda institucional, pero si al momento de proyectar este tipo

de vivienda no se analizan las orientaciones a las cuales se enfrentarán, cuando ya

estén habitadas, éstas viviendas construidas en serie se convertirán en errores

construidos en serie y las viviendas tipo albergarán una gran cantidad de errores, que

hubieran podido ser fácilmente prevenidos si tan solo se hubiera llevado a cabo el

análisis de una vivienda adecuándola al clima en el que va a ser construida, en serie.

El manejo de muros o losas cubiertas con vegetación no solo aplica a proyectos nuevos

si no proyectos deficientes ya ejecutados siendo estos elementos una herramienta

importante para mitigar estos problemas tanto como sociales, ambientales y de salud.

3.1.3. HABITABILIDAD (térmica)

El concepto de habitabilidad como parámetro de calidad de toda obra arquitectónica

sirve para definir las características necesarias que debe tener una vivienda para

convertirse en espacio existencial de sus habitantes y para mitigar sus efectos nocivos

en el entorno donde se ubica.

La habitabilidad considera aspectos específicos como A) la antropometría y ergonomía:

dimensiones físicas; B) la sintaxis: relación actividad-mueble-espacio, para facilitar el

desempeño de las actividades; C) el confort físico: temperatura, humedad, iluminación,

ruido, olores y vibración; D) el confort psicológico: la conceptualización con el entorno;

D) el confort espiritual o variable estética y; E) la sustentabilidad (Roux et al., 2010).

Ya definido el tema de vivienda de interés social y continuando con este trabajo de

investigación hablaremos de la ¨HABITABILIDAD¨ en este tipo de vivienda, en este

sentido son varios los factores que nos ayudan a lograrla y que realmente los


31

_______________________________________________________________________

desarrolladores actuales no consideran a la hora de proyectar mucho menos al edificar

los fraccionamientos de viviendas de este tipo.

Siguiendo con la tabla en la que encontraremos dichos factores, los que están en color

amarillo son en los que profundizaremos para al menos en ese sentido lograr la

habitabilidad de dichas viviendas;

FAC

TOR

ES

FISICO ANTROPOMETRICO

PSICOLOGICO PERCEPTIVO

BIOCLIMATICO TERMICO

ACUSTICO PRIVACIDO

LUMINICO BIEN ILUMINADO

SEGURO TRANQUILIDAD

Cuadro 3.1. Cuadro Factores Principales. Elaboración propia

Por lo que para analizar estos dos factores profundizaremos en los siguientes

temas: Análisis de entorno climático, Diseño bioclimático (climatización), Control solar.

3.1.4. ANÁLISIS DE ENTORNO CLIMÁTICO

La teoría de la arquitectura, en sus conceptos más básicos, nos enseña que la

arquitectura misma es una respuesta al tiempo y al espacio en los cuales se desarrolla.

Dentro de éstos dos factores, podemos encontrar la cultura de los habitantes, y las

condiciones físicas y ambientales del lugar de emplazamiento.

Estas condiciones ambientales, influyen en nuestra vida cotidiana: determinan nuestros

rasgos, nuestras costumbres, nuestro modo de vestir, nuestra forma de actuar, nuestra


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_______________________________________________________________________

forma de vida. Lejos de depender únicamente del equipamiento, el confort de una

vivienda está dado por su relación e integración al ambiente, su asoleamiento, su luz y

su capacidad de provocar variaciones de temperatura.

La forma y la implementación de una casa determinan su confort y su consumo de

energía; si su configuración no puede ser modificada, al menos puede ser analizada y

optimizar una ubicación existente, aplicando sistemas de protección solar y /o aislantes

térmicos como lo son las cubiertas de vegetación en lugares estratégicos derivados de

este análisis y contrarrestar los problemas de una mala orientación.

3.1.5 DISEÑO BIOCLIMATICO (CLIMATIZACION)

La climatización consiste en crear o mantener en un espacio delimitado, determinadas

condiciones de temperatura, humedad, ventilación, iluminación, adecuadas para la

comodidad el usuario dentro de los espacios habitados.

Así nos podremos acercar al concepto de una vivienda con sustentabilidad medio

ambiental (Según Brian Edwards, en su “Guía básica de la sostenibilidad”) (EDWARDS,

2004), el desarrollo sustentable implica una vinculación entre tres partes importantes:

la sustentabilidad económica que garantiza un bajo costo o impacto económico, la

sustentabilidad social que integra los intereses de la sociedad y exonera a los

habitantes de la región a involucrarse en dicho desarrollo, y la sustentabilidad medio

ambiental, que vela por la preservación y el mejor manejo de los recursos naturales.

(EDWARDS, Brian. “Guía básica de la sostenibilidad”, Ed. Gustavo Gili. Barcelona,

España, 2004, p.p. 21.) (EDWARDS, 2004), entendida como algo que no cause un efecto

o impacto significativo hacia la naturaleza, una intervención que no implique un

desgaste irreversible e irreparable para las generaciones futuras.

El diseño bioclimático se enfoca en el “correcto uso de los materiales disponibles,

aislamientos adecuados, la orientación de la construcción y el tamaño y la ubicación de

las ventanas” (Robles, 2007). Para así optimizar el aprovechamiento de la iluminación y


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_______________________________________________________________________

de la ventilación natural. Asimismo, considera protecciones solares pasivas, en este

caso trataremos los módulos de vegetación sobre elementos específico, integradas

estructuralmente a la construcción, que ayudarán a la edificación a mantenerse fresca

en verano, pero que no impedirán el acceso de la radiación solar en invierno para

garantizar una calefacción solar pasiva.

De tal manera, que se puede lograr una edificación confortable a lo largo del año, sin la

necesidad de recurrir a tecnologías costosas y sobre todo de alto consumo de energía,

en muchos de los casos no renovable.

3.1.6. CONTROL SOLAR

¨Pensemos en que el sol es el motor de todo; provoca lluvias, mueve los vientos,

produce calor, provoca la humedad de la atmósfera y, en suma, es el motor de la vida.”

(CANTARELL LARA, 1990, pág. 14)

Esta frase entendemos lo básico que resulta conocer las bondades del astro solar,

motor de la vida, donde todos los fenómenos climáticos que suceden en nuestro

planeta son resultado de su intervención.

No resulta extraño, entonces, que desde épocas milenarias las antiguas culturas de la

humanidad hayan considerado a esta estrella como inclusive un Dios proveedor al cual

había le rendían tributo para mantenerlo satisfecho, y garantizar que al día siguiente

volviera, para seguir con sus cálidos rayos.

La distancia del sol, la ubicación y la misma inclinación de nuestro planeta generan las

condiciones exactas para que se dé la vida. Pero en nuestro mundo moderno,

específicamente en nuestra ciudad, donde disfrutamos de días soleados la mayor parte

del año, ¿realmente aprovechamos al máximo estas bondades del sol? Países como

Alemania son pioneros en la producción y utilización de paneles solares, y su radiación

solar y sus días soleados son apenas una fracción de lo que encontramos en México.


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_______________________________________________________________________

Aun sabiendo que desaprovechamos la energía proveniente del sol y nos apegamos a

utilizar fuentes de energía fósiles no renovables, el mayor problema radica en que

también desaprovechamos la utilización pasiva del sol en nuestras construcciones,

generando un círculo vicioso en el que dependemos de las ya mencionadas tecnologías.

Así que partiendo de estos estudios de control solar, determinaremos donde colocar

las estrategia de protección solar y/o un aislante térmico para lograr el confort térmico

que se propondrá en esta trabajo.

3.1.7. SIMULADORES TERMICOS

METEONORM es una completa referencia meteorológica. METEONORM le da acceso a

un catálogo de datos meteorológicos para aplicaciones solares y diseño de sistemas en

cualquier lugar deseado del mundo. Basado en más de 25 años de experiencia en el

desarrollo de bases de datos meteorológicos para aplicaciones energéticas.

METEONORM se dirige a ingenieros, arquitectos, profesores, planificadores y cualquier

persona interesada en la energía solar y la climatología.

SIMEDIF es un programa para el diseño y simulación del comportamiento térmico de

edificios con acondicionamiento natural y calefacción, desarrollado enteramente en el

INENCO (Instituto de Investigaciones en Energía No Convencional).

SIMEDIF permite simular el comportamiento térmico de edificios con muchos locales a

fin de evaluar el comportamiento de los mismos frente a determinadas variaciones

climáticas y detectar de esta manera problemas de falta de confort

(sobrecalentamiento o bajas temperaturas), con la posibilidad de introducir ganancias

internas. El objetivo de este trabajo es describir el modelo térmico que utiliza SIMEDIF

para realizar la simulación de un edificio, como así también las innovaciones

introducidas y sus ventajas.


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_______________________________________________________________________

SIMUTERM simulador del estado transitorio de sistemas solares térmicos, al que se le

ha dado el nombre de SIMUTERM. El mismo está centrado en la resolución de las

ecuaciones de estos sistemas utilizando un programa numérico para circuitos

eléctricos no lineales, conocido con el nombre de SCEPTRE. Éste se utiliza en conjunto

con otros programas que facilitan el tratamiento previo de los datos necesarios, su

entrada visual y el tratamiento de los resultados.

Este desarrollo se ha realizado en el sistema operativo Linux bajo la licencia GPL que

permite el uso libre y sin costo de los programas cubiertos por la misma, por lo que

todos los programas fuentes del simulador se distribuyen libremente a través de

Internet o pueden solicitarse a los autores, en cuyo caso solo se cobran los gastos de

distribución.

El simulador se encuentra en desarrollo y está en una etapa en la que puede utilizarse

con provecho y se espera ampliar en los próximos meses el número de rutinas

disponibles preparando un libro que describa en detalle su uso.

En este trabajo se describe en forma general el funcionamiento del simulador

utilizando un ejemplo sencillo: el de un colector acumulador plano de 2 m2 de área

utilizado en la producción de agua caliente. El uso que se le ha dado en la resolución de

algunos problemas de cierta complejidad indica que los usuarios se adaptan

rápidamente al SIMUTERM y aprecian su potencia y versatilidad.


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_______________________________________________________________________


37

_______________________________________________________________________

3.2. CONFORT Se define como confort al estado mental en el cual el hombre expresa su satisfacción o

bienestar psico-fisiológico ante el medio ambiente que lo rodea. (GARCÍA CHÁVEZ J. R.,

1995, pág. 45) Es decir que tanto mental como físicamente se encuentra bien.

La sensación subjetiva de calor o frío depende de la intensidad con que estén

funcionando los recursos de termorregulación, los cuales a su vez dependen de un

limitado número de variables microclimáticas.

El conocimiento científico de estas correlaciones es relativamente reciente, iniciándose

apenas a finales del siglo pasado, cuando se pensaba que el malestar térmico que las

personas experimentaban cuando se aglomeraban en una habitación cerrada,

creyéndose esta incomodidad exclusivamente a la composición química del aire

inhalado y no a sus condiciones físicas.

Podíamos establecer que existen al menos cuatro factores ambientales físicos que

determinan el grado de confort térmico sentido por un sujeto estos factores son:

La temperatura del Aire y de las superficies que configuran el entorno físico. Es la

que se mide con un termómetro de mercurio (por lo general), el hombre común

tiende a sobrevalorar el dato de la temperatura y a considerarlo como el dato

único que determine la sensación de confort o malestar olvidándonos de que

nuestra piel presenta una superficie que es húmeda y que dista mucho de tener el

índice de reflexión de la del mercurio.

La radiación térmica de los cuerpos circundantes. Es la que registra un termómetro

de globo que no es sino un termómetro común cuyo bulbo se encuentra en el

interior de una esfera de cobre hueca de unos 15 cm. de diámetro pintada interior

y exteriormente con pintura negra mate rugosa. Este instrumento mide la

influencia conjunta de la temperatura del aire y la de la radiación incidente. Las


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_______________________________________________________________________

medidas más precisas de radiación solar se realizan con un pirómetro que mide la

cantidad total de radiación de onda corta que incide sobre una superficie

horizontal.

La humedad relativa del aire (presión del vapor de agua).La medida directa es

posible y cómoda solo para la humedad relativa, mediante la utilización de un

higrómetro, en los cuales se basa en la variación de longitud de un cabello en

función de la humedad relativa, dado que la precisión es bastante baja, resulta más

práctico hacer uso de medidas indirectas, por medio del psicrómetro.

El movimiento del aire es dada por la velocidad. Se mide generalmente con un

anemómetro, considerando al viento como un factor aislable.

Los cuatro factores mencionados pueden ser intercambiados a fin de lograr el confort

térmico y satisfacer las demandas de termorregulación. Esto significa que la sensación

de frío producido por un aire a baja temperatura puede aliviarse aumentando la

radiación térmica de las superficies circundantes. Cuando la atmósfera es sofocante

puede mejorarse disminuyendo la humedad o la temperatura. Si la radiación térmica

ocurre del sujeto a las estructuras circundantes se puede mejorar la situación

aumentando la temperatura del aire, etc.

Dentro del diseño arquitectónico, el confort es uno de los parámetros más importantes,

considerando que el objetivo primordial del diseño y construcción de cualquier espacio

es lograr el bienestar físico y psicológico del usuario.

La zona de confort se entiende como el intervalo de condiciones dentro de las cuales un

alto porcentaje de la población se siente cómoda. A mayor porcentaje, mayor es el

rango que abarca la zona de confort.


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_______________________________________________________________________

Gráfica 3.2 Obtención de Tareas de Control de Enfriamiento y Calefacción. Fuente: Habitabilidad de la

vivienda rural, construcción de indicadores.

Las variantes para el confort térmico según (INSHT, 2007) son :

Temperatura del aire

Temperatura de las muiros, losas y objetos que se encuentran alrededor

Humedad del aire

Velocidad del aire

Actividad física

Vestimenta

Para determinar el confort térmico nos basaremos en el Método de Baruch Givoni que

es él se usa para medir ambientes internos, (Givoni, 1969) mediante su Diagrama

psicométrico donde traza una zona de confort higrotérmico para invierno y verano.

https://es.wikipedia.org/wiki/Psicrometr%C3%ADa

https://es.wikipedia.org/wiki/Psicrometr%C3%ADa

https://es.wikipedia.org/wiki/Confort_higrot%C3%A9rmico


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_______________________________________________________________________

Grafica 3.3.. (La figura muestra el Climograma de B. Givoni aplicado a los climas húmedos de la Argentina. Se indican desde un clima muy cálido a uno muy frío (Posadas, Misiones; La Plata, Buenos Aires y Río Grande, Tierra del Fuego. Del climograma se pueden extraer pautas diseño bioclimático para una arquitectura sustentable. )

Dentro de las variantes del confort se encuentra el confort térmico, el cual se divide en

dos vertientes; lo subjetivo y lo fisiológico.

Desde la perspectiva subjetiva, existen algunas definiciones como la de la Sociedad

Americana de Aire acondicionado, Refrigeración y Calefacción (ASHRAE) que define el

confort térmico como: “la condición de la mente que expresa la satisfacción con el

entorno térmico” (Serra y Coch, 1995). Según ésta asociación, el confort o el disconfort

es una sensación propia del inconsciente que se puede o no conocer hasta que algunas

circunstancias obligan a fijar la atención en esa sensación de bienestar.

El Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el trabajo (INSHT, 2007) coincide en que

existe confort térmico cuando las personas no experimentan sensación de calor ni de

https://es.wikipedia.org/wiki/Argentina

https://es.wikipedia.org/wiki/Posadas

https://es.wikipedia.org/wiki/Provincia_de_Misiones

https://es.wikipedia.org/wiki/La_Plata

https://es.wikipedia.org/wiki/Provincia_de_Buenos_Aires

https://es.wikipedia.org/wiki/Ciudad_de_R%C3%ADo_Grande_(Tierra_del_Fuego)

https://es.wikipedia.org/wiki/Provincia_de_Tierra_del_Fuego,_Ant%C3%A1rtida_e_Islas_del_Atl%C3%A1ntico_Sur

https://es.wikipedia.org/wiki/Provincia_de_Tierra_del_Fuego,_Ant%C3%A1rtida_e_Islas_del_Atl%C3%A1ntico_Sur

https://es.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_bioclim%C3%A1tica

https://es.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_sustentable


41

_______________________________________________________________________

frío, explicando que éste fenómeno ocurre cuando las condiciones de temperatura,

humedad y movimientos del aire son favorables para la actividad que se desarrolla.

Desde la perspectiva fisiológica, Aroztegui (2004) argumenta que el confort es la

sensación satisfactoria del estado fisiológico en donde se realiza el menor desgaste

físico o esfuerzo placentero para realizar las actividades. La sensación de confort

térmico sólo puede ser alcanzada cuando el cuerpo, relacionándose con el medio

ambiente cede la cantidad de calor excedente sin un esfuerzo termorregulador

consciente llamando a éste fenómeno “equilibrio termico”.

El confort térmico depende del calor producido por el cuerpo y de los intercambios

entre éste y el medio ambiente. Su predicción se basa en los principios reguladores del

cuerpo humano y su adaptación al clima, incluyendo la influencia de elementos

tecnológicos como ropa, edificaciones y sistemas de climatización ya sea activa, pasiva

o híbrida. En ésta línea Humprey y Auliciems (1981), introdujeron el concepto

“Termopreferendum”, refiriéndose a la variación de la preferencia térmica en función

del lugar, la temporada y la temperatura exterior. Ésta neutralidad térmica o

“termopreferendum” (Tn), es decir, la media de temperaturas preferidas por un grupo

de personas se expresa de la siguiente manera:

Tn = 17.6 + 0.31 (To)

en °C teniendo un rango de aceptación de +-2.5°C

En donde To = Media mensual o anual de temperatura externa

Para calcular el rango de confort térmico para la zona de San Luis Potosí, nos

basaremos en el atlas Bioclimático de Aguillón (2003) en donde la temperatura media

anual To = 18.2 °C.

Entonces se obtiene que Tn=17.6+0.31(18.2)= 23.2°C


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_______________________________________________________________________

Y según el rango de aceptación se obtiene que el rengo de confort para la zona de San

Luis Potosí es de 20.7°C a 25.7°C

Para llevar a cabo este trabajo analizaremos los diferentes métodos para medir el

confort térmico.

3.2.1. MODELOS DE CONFORT TÉRMICO

Tanto en el campo de la investigación como de las normativas referidas a confort

térmico se presentan dos modelos: el “adaptativo” y el “estático” con diferentes bases

metodológicas, enfoques y prescripciones sobre cómo debería ser manejado el clima al

interior de un edificio. Estas prescripciones tienen implicaciones sobre el diseño, los

medios de control del ambiente térmico y la cantidad de energía a consumir para lograr

un ambiente térmico confortable.

3.2.2. MODELO ESTÁTICO

Los modelos estáticos dieron como resultado estándares que han sido aplicados

universalmente para todo tipo de edificios y poblaciones y se caracterizan por su

mínimo reconocimiento del clima exterior y del contexto, por lo que han contribuido a

incrementar la dependencia del acondicionamiento mecánico, especialmente la

refrigeración.

Estos estándares (ISO/7730/1994, ANSI/ASHRAE Standard 55/1994) prescriben

condiciones “ideales” para el confort térmico que están basados en el modelo de

balance de calor del cuerpo humano y derivados de experimentos de laboratorio en

cámaras climáticas, las cuales permiten realizar pruebas ambientales con un control de

la temperatura: frio y calor pero también de humedad.

3.2.3. MODELO ADAPTATIVO

En contraposición, según el modelo adaptativo las personas juegan un rol instrumental

en la creación de sus propias preferencias térmicas a través de la manera en que


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_______________________________________________________________________

interactúan con el ambiente, sea modificando su propio comportamiento o sea

adaptando gradualmente sus expectativas para enfrentar (en términos de relación) al

ambiente térmico.

Estos modelos recomiendan estándares de temperatura interior variable que toman en

consideración las capacidades de adaptación y preferencias de los ocupantes de las

viviendas y las características climáticas de la localidad (ASHRAE 55‐ 2004).

La aplicación de éste enfoque permite, potencialmente, controles más responsables

con el ambiente, mejores niveles de confort de los ocupantes, menores consumos de

energía y un diseño relacionado con el clima. De ésta forma, las personas controlan el

ambiente y los niveles de temperatura interiores, en respuesta a los patrones de la

temperatura exterior.

A diferencia del confort estático y sus estudios por medio de cámaras climáticas

(Fanger, 1972), el modelo adaptativo se caracteriza por realizar estudios en casos

reales, considerando los factores fundamentales de la física y la fisiología e

interactuando con la percepción térmica.

Estos factores pueden incluir aspectos demográficos (sexo, edad, situación económica)

contextuales (diseño de la vivienda, diseño de la envolvente, estación del año, posición

social), así como perceptuales (preferencias y expectativas de los ocupantes, Mclntyre

1982).

El término de “adaptación” hace referencia a todos los mecanismos de aclimatación

fisiológica y a los procesos conductuales y psicológicos que sufren los ocupantes de la

vivienda con el fin de mejorar y ajustar las condiciones ambientales interiores a las

necesidades personales o colectivas.


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_______________________________________________________________________

3.2.4. MEDICIÓN DEL CONFORT TÉRMICO

No es fácil medir el confort térmico, ya que como se mencionó anteriormente este

tiene también una dimensión subjetiva, sin embargo existen variables que influyen en

los intercambios térmicos entre el individuo y el medio ambiente y que contribuyen a la

sensación de confort. Estas variables según el INSHT (2007) son:

Temperatura del aire

Temperatura de las paredes (envolvente arquitectónica) y objetos que se

encuentran al rededor

Humedad del aire

Velocidad del aire

Actividad física que se realiza y

Tipo de vestimenta

Sin embargo, existen diversos métodos que son útiles para evaluar y analizar las

condiciones biotérmicas existentes en una vivienda y para determinar los niveles de

confort a los que están sujetos los habitantes como la carta bioclimática de Víctor

Olgyay, la Carta psicrométrica de Baruch Givoni y el método de Fanger que se explican

a continuación:

3.2.5. MÉTODO DE VÍCTOR OLGYAY

El método se aplica para condiciones exteriores y consiste en una carta bioclimática

que muestra de manera gráfica las estrategias correctivas necesarias que deben

tenerse en cuenta cuando las condiciones higrotermicas se encuentran fuera de la zona

de confort. Éstas estrategias son: ventilación natural, calentamiento radiante,

enfriamiento evaporativo, vestimenta y sombreado.


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_______________________________________________________________________

Después de vaciar datos de temperatura y humedad la gráfica arroja cuanta radiación

(W/m2) o cuanta velocidad de viento (m/s) se debe aplicar para lograr alcanzar niveles

de confort térmico (Figura 3.4).

Figura 3.4. Carta bioclimática de Olgyay. Fuente: Aguillón (1996).

3.2.6. MÉTODO DE BARUCH GIVONI

Éste método se aplica a espacios interiores y consiste en una carta psicométrica que

muestra las estrategias de diseño necesarias para establecer las condiciones de confort

en los espacios arquitectónicos.

Estas estrategias pueden ser: restringir el flujo conductivo de calor y la infiltración,

restringir la ganancia de calor y la ventilación natural; por otro lado, restringir la

ganancia de calor y promover el enfriamiento evaporativo radiante.


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En ésta carta se especifican estrategias que pueden aplicarse cuando las condiciones

están fuera de la zona de confort (Figura 3.5).

Figura 3.5.. Carta Psicrométrica de Baruch Givoni. Fuente: Aguillón (1996).

3.2.7. MÉTODO DE FANGER

Éste método consiste en calcular dos índices denominados: Voto medio estimado

(PMV-predicted mean vote) y Porcentaje de personas insatisfechas (PPD-predicted

percentage dissatisfied), a partir de la información relativa a la vestimenta, la tasa

metabólica, la temperatura del aire, la temperatura radiante media, la velocidad

relativa del aire y la humedad relativa o la presión parcial del vapor de agua.

EL PMV es un índice que refleja el valor de los votos emitidos por un grupo numeroso

de personas respecto de una escala de sensación térmica de 7 niveles (frio, fresco,

ligeramente fresco, neutro, ligeramente caluroso, caluroso, muy caluroso). Esta


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_______________________________________________________________________

medición se basa en el equilibrio térmico del cuerpo humano

donde equilibrio térmico depende de la actividad física, de la vestimenta, y de

parámetros ambientales como: la temperatura del aire, la temperatura radiante media,

la velocidad del aire y la humedad del aire.

El PMV predice el valor medio de la sensación térmica. No obstante, los votos

individuales se distribuirán alrededor de dicho valor medio, por lo que resulta útil

estimar el PPD por notar demasiado frio o calor, es decir aquellas personas que

considerarían la sensación térmica provocada por el entorno como desagradable.

El método está especialmente diseñado para el estudio de condiciones ambientales

estacionales, aunque resulta una buena aproximación ante pequeñas variaciones de las

condiciones en estudio utilizándose en este caso valores medios ponderados en el

tiempo.

3.3. PROTECTORES SOLARES AISLANTES TERMICOS

3.3.1 AISLANTE TÉRMICO DE ORIGEN VEGETAL: MADERA

Formado por el conjunto de tejidos que da la masa del tronco de los árboles sin

corteza. Constituida por tejido vegetal de células muertas dispuestas muy

regularmente y próximas entre sí con escasos espacios intercelulares.

Es un material ligero, resistente y de fácil manejo.

Tiene bajo coeficiente de conductividad térmica.

Transmite mal el calor o el frío, con lo cual es un buen aislante térmico. La presencia de

poros hace que sea mal conductor del calor, aunque si aumenta el contenido de agua,

aumenta la conductividad.


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Por esa razón, podemos decir que la madera es un buen aislante térmico cuando está

seca y en estas condiciones será mejor aislante una madera ligera que una pesada. La

conductividad térmica será mayor en la dirección paralela a las fibras, ya que la

presencia de poros es mayor en la dirección perpendicular a las mismas.

Presentación en el mercado:

• Chapas: son hojas o láminas delgadas de madera obtenidas por aserrado, corte o

desenrollado de un tronco o parte de él.

• Maderas compuestas: son capas de madera de igual o distintos espesores, de

virutas o fibras de madera encoladas con un aglomerante y prensadas en forma

de tableros o de piezas moldeadas. Se clasifican en cuatro grupos:

Madera en capas o Chapas compuestas o Aglomerados de virutas: son paneles

rígidos de virutas de madera aglomerada con cemento o magnesita calcinada,

que mantienen las propiedades elásticas naturales de la fibra de madera, o

aglomerados de fibra de madera.

3.3.2. AISLAMIENTOS ECOLÓGICOS DE ORIGEN NATURAL

El Cáñamo (cannabis) es una planta usada en todo el mundo desde hace miles de años.

Su uso es muy variado, desde alimentación, cosmética, productos textiles, cartón,

materiales para la construcción, para la industria (pastillas de frenos y combustible para

coches), aceites industriales y, en especial, como fuente siempre renovable de energía.

En agricultura, al tener un crecimiento rápido, se emplea para proteger el suelo

evitando la erosión y el crecimiento de malas hierbas. Al ser refractaria a las plagas no

necesita protección de pesticidas. El cultivo del cáñamo consume poca agua y no

necesita ningún tratamiento químico. Se utiliza toda la planta: la fibra para papeles y

textiles, la semilla para la alimentación y los cosméticos y la celulosa en la construcción.


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La Cañamiza es viruta del tronco de la planta del cáñamo. Se puede utilizar como

aislamiento térmico con muros encofrados de un mortero realizado con cal y cañamiza

A partir de las fibras del cáñamo unidas se fabrica un excelente aislante térmico y

acústico, además de regulador de la humedad, empleado en construcción. Se presenta

de dos formas: como un disgregado aislante de celulosa de cáñamo protegida con sales

minerales o en forma de manta aislante. No es comestible para insectos y roedores, y

es permeable al vapor de agua.

Se utiliza como capa base en pavimentos flotantes, como aislamiento térmico y

acústico en techos con estructura de madera, particiones vacías y para revestimiento

de paredes mediante métodos adecuados. Se comercializa en formato de manta

flexible y en copos. Las mantas se fabrican en grosores de 40, 60, 80 y 120 mm. y el

tamaño de cada plancha es de 1200×625 mm.

Propiedades:

Excelente aislamiento térmico.

Buena capacidad de regulación higrométrica sin pérdida de las cualidades aislantes.

Se adapta perfectamente a las irregularidades del armazón para garantizar un aislamiento

de calidad.

No irritante. Reciclable. Buena resistencia mecánica. Estable en el tiempo. Resistencia

natural a los insectos y roedores

3.3.3 POLIESTIRENO EXPANDIDO

El poliestireno expandido (EPS) es un material de origen sintético, muy versátil, que se

puede manipular sin medidas de protección y es muy usado en construcción. Es


50

_______________________________________________________________________

también conocido como corcho blanco o porespan, muy utilizado también en

embalajes de todo tipo.

En construcción se utiliza como material para aligerar y como aislamiento térmico. Se

encuentra con muchos espesores y densidades que van desde 10 hasta 25 Kg/m3, con

una conductividad térmica de entre 0,029 y 0,053 W/(mK).

El poliestireno expandido comparte muchas características con el extruido, su

composición es aproximadamente un 95% poliestireno y un 5% gas. Sin embargo el

proceso de fabricación determina una diferencia fundamental: el extruido tiene

estructura cerrada, por lo que es un aislamiento térmico que puede mojarse sin perder

sus propiedades.

Las principales diferencias entre el poliestireno expandido y el extruido son las

siguientes:

El poliestireno expandido es menos denso.

Por lo tanto no puede ir machihembrado.

Al tener estructura abierta absorbe la humedad, a diferencia del extruido.

Tiene una resistencia mecánica menor.

3.3.4. PARASOLES

En la era de la arquitectura moderna, la estética de los edificios no sólo aspira a hacer

más agradable el entorno, sino que también se ha convertido en la firma de los

arquitectos, y con ello de muchas ciudades. Belleza sí, pero funcionalidad también.

Estos conceptos inseparables constituyen partes de un todo condicionado por las

necesidades y recursos de cada construcción.


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En esta espiral de estéticas complejas, las fachadas acristaladas son un elemento

fundamental. Éstas deben satisfacer cada vez más un mayor número de exigencias

(ahorro de energía, predominancia de la luz solar, comodidad...), y para conseguirlo no

hay mejor aliado que las persianas parasol, una solución que armoniza la estética y la

gestión de las contribuciones solares.

Asimismo, a fin de regular y controlar eficazmente las incidencias térmicas en el

interior del edificio, los sistemas de fijación de los parasoles permiten variar

verticalmente la distancia entre las lamas y su orientación.

En cualquier caso, y para un funcionamiento óptimo de la persiana, el equipo técnico

de la marca calcula la mejor solución de parasol según las condiciones climáticas y

térmicas de cada proyecto.

Gracias a este proceso se puede medir el impacto de los rayos de sol en el edificio,

hallar fuentes de ahorro de energía o definir la mejor relación entre comodidad interior

e irradiación de luz natural, siempre con el objetivo de obtener el máximo provecho de

la persiana tras su instalación.

3.3.5. MEMBRANAS

Toldos o parasoles retráctiles:

Los parasoles retráctiles, llamados también Sombralinas, se anclan en una

pared y se extienden para cubrir un área determinada (ya sea un balcón, un patio o una

terraza) únicamente cuando es necesario; Cuando no se desea utilizarlos, se retraen de

forma segura, algunos dentro de una carcasa delgada. Los toldos retráctiles se pueden

operar de forma manual (con manivela) o eléctrica. Y están disponibles en una amplia

gama de colores en lonas 100% acrílicas.


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Toldos o parasoles escualizables (abatibles):

Los parasoles escualizables también son llamados Banetas. Este tipo de parasoles se

abren hacia afuera sobre una ventana o una puerta a un máximo de noventa grados. La

lona se mantiene tensionada sin importar hasta qué punto dentro de ese arco de

noventa grados se baja el toldo. Se pueden accionar manualmente o con motor.

Cortinas enrollables:

Las persianas, guillotinas, o cortinas enrollable son muy populares tanto en hogares

como en negocios. Funcionan deslizándose hacia arriba y hacia abajo, sobre guías

especiales, para que puedan ajustarse con mucha precisión. Hay algunas que no usan

guías, ya que por ser más pesadas no se hace necesario. Vienen en diferentes

longitudes para adaptarse a diferentes espacios. Las cortinas enrollables, al igual que

los parasoles retráctiles, funcionan eléctricamente o con manivela.

Toldos de guía fija o Pérgolas

Las pérgolas tienen carriles de guía que están fijados permanentemente en su sitio, de

manera que son visibles incluso cuando el toldo está completamente retraído. El toldo

en sí es una cubierta que rueda sobre los carriles de las guías. Estas pérgolas son más

comúnmente utilizadas en terrazas, y pueden ser operados manualmente o con motor.

Parasoles fijos:

Como su nombre lo indica, están anclados a la pared o al piso de manera fija. Existen

diversas formas (Recto, Corbella, Corbella invertida, Curvo, Tipo túnel,), y materiales de

cubierta (metálico, policarbonato, lona plástica, poliéster o acrílica)


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_______________________________________________________________________

4. Marco de Referencia

La Vivienda de Interés Social presenta características arquitectónicas similares a las

construidas en varias ciudades de México, y son edificadas sin importar las condiciones

de su entorno, como lo es la orientación, el clima y su ubicación.

4.1 ESTRATEGIA DE CONTROL SOLAR El control solar como estrategia, se entiende básicamente como el hecho de bloquear u

optimizar el acceso de la radiación solar a través de las aberturas de una edificación: No

se puede concebir una abertura sin pensar en la protección solar que requiere.

Las ventanas y los vanos o aberturas, son elementos de la edificación que permiten la

entrada de luz y ventilación natural hacia el interior del espacio arquitectónico. Pero es

importante saber que es a través de estos elementos arquitectónicos que se genera el

paso de la mayor cantidad de carga térmica, o sea de radiación solar directa y reflejada.

Este aporte calorífico se puede reducir por medio de cuestiones bastantes simples,

como por ejemplo:

1. ORIENTACIÓN: Existen ocho diferentes orientaciones: Norte, Sur, Este, Oeste,

Noreste, Noroeste, Sureste y Suroeste. Para analizar la incidencia del sol en cada una

de ellas, se puede utilizar un octágono, donde será más fácil comprender cómo es que

la orientación afecta a cada una de sus caras.

Antes de proponer una orientación, el fin para el cual esté destinado cada espacio debe

estudiarse según:


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• Actividad • Función • Periodo de ocupación

De esta manera, espacios de poco uso pueden ser ubicados en orientaciones menos

favorables, como el Oeste o el Norte, y espacios de uso frecuente, en orientaciones

más favorables como el Sur, Sureste, etc.

2. DISPOSITIVOS DE SOMBRA INTERIOR: Es la manera más común de reducir el aporte

calorífico, pero es un método de corrección, no de prevención, ya que trata de corregir

los efectos de una mala orientación como el calor excesivo y el deslumbramiento.

La mayor desventaja de este tipo de dispositivos, es que una vez que la radiación solar

pasa a través de la ventana, queda atrapada entre el vidrio y el mismo dispositivo, lo

que genera que éste se caliente y re-irradie el calor hacia el interior del espacio,

aumentando su temperatura.

3. DISPOSITIVOS DE SOMBRA EXTERIOR: Es un método de prevención, en el cual se

piensa desde la hora de diseñar el espacio arquitectónico

Este tipo de dispositivos son dimensionados y diseñados con el apoyo de diagramas o

gráficas solares o con programas especializados de control solar, y se clasifican en:

• Verticales

• Horizontales

• Mixtos

• Elementos no arquitectónicos

Grafica solar

La grafica solar (Fig. 4.1) es una herramienta muy útil que permite conocer las

características geométricas del soleamiento en cualquier sitio sobre la tierra y en

cualquier momento del año. Sus características básicas son 2:


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• Altura (h). Angulo formado por el rayo solar y proyección de este sobre plano

horizontal de sitio

• Azimut (a). Angulo formado por la proyección del rayo solar en la proyección horizontal

del sitio y la intersección de este con el plano meridional o línea norte-sur, medida a

partir de esta última tanto desde el Sur como desde el Norte

Figura 4.1 Gráfica solar estereográfica Latitud N. 22.3°, Fuente Aguillon 1996

4.2. CONSIDERACIONES DE LA GRÁFICA SOLAR EN EL ESPACIO

ARQUITECTÓNICO.

Es conveniente considerar que se tendrá que interpretar la información y analizar cómo

esta herramienta influye en el espacio arquitectónico, en base al estudio de la radiación

y soleamiento se planteará la optimización y/o el bloqueo de la radiación solar de

acuerdo a las temporadas de cada localidad, con el apoyo de elementos constructivos y

elementos del paisaje natural (la vegetación).


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Considerar sobre el soleamiento de cómo afecta como un factor determinante de

confort interno de los espacios que el diseñador deberá de tomar en cuenta.

El conocer como orientar adecuadamente los espacios siguiendo la trayectoria

del sol se podría justificar de una forma más científica el cómo perforar la masa y

además cuando se diseñen protecciones solares se justifique su dimensión y

orientación.

Una adecuada interpretación en conjunto de las gráficas solares con la

temperatura se podrá determinar la temporada en que permita la penetración o

no de los rayos solares a un espacio arquitectónico.

Si no se tiene una protección solar adecuada, la cantidad de calor que penetra en

los espacios interiores a través de ellas es muy elevada; por lo mismo las ventanas

es el elemento de la edificación que permite el paso de la mayor cantidad de

carga térmica.

Figura 4.2 Gráfica solar estereográfica Latitud N. 22.3°, Fuente Aguillon 1996


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Cuando el sobrecalentamiento por causa de los rayos solares causa problemas se

puede reducir el aporte calorífico de los rayos por medio de:

1. Orientación.

2. Dispositivos de sombra interiores.

3. Dispositivos de sombra exteriores.

Así mismo las condiciones ambientales, influyen notablemente en nuestra vida

cotidiana: determinan nuestros rasgos, nuestras costumbres, nuestro modo de vestir,

nuestra forma de actuar, nuestro modo de vida. Frecuentemente observamos que la

gente que habita en lugares cálidos es más amable, más amigable, mientras que las

personas que habitan en regiones nórdicas, tienen el estereotipo de ser más fríos, más

distantes.

En el Estado de San Luis Potosí, experimentamos que al desplazarnos por menos de una

hora, nos topamos con diferentes tipos de vegetación, desde los árboles más

frondosos, hasta las más solitarias cactáceas. Cada una de estas especies responde a los

requerimientos del clima en el que se encuentra.

Por lo que a lo largo de la humanidad siempre se ha tomado como ejemplo a la

naturaleza, parece que ahora, al momento de hacer arquitectura, el hombre se ve cada

vez más ajeno a su entorno, dejando de lado aquel ejemplo de la vegetación cambiante

y buscando vanguardias tecnológicas y formales, que se implantan de manera

indiscriminada. a lo largo y ancho del planeta.

El medio ambiente está constituido por factores y elementos del clima, encontrando

como factores:

a) LATITUD


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b) ALTITUD

c) MASAS DE AGUA

d) VEGETACIÓN

e) VIENTO

Y como elementos:

a) TEMPERATURA

b) PRECIPITACIÓN PLUVIAL

c) HUMEDAD RELATIVA

d) PRESIÓN ATMOSFÉRICA

e) VIENTO

Estos factores y elementos, están íntimamente relacionados, ya que estos últimos se

derivan de los factores de clima:

• La temperatura es consecuencia del asoleamiento, que se deriva de la latitud. • La

precipitación pluvial es parte de las masas de agua. • La humedad relativa es un

componente del aire (viento). • La presión atmosférica depende de las capas de aire,

que a su vez dependen de la altitud y el viento.

Aun así es importante separarlos, ya que para cada lugar la proporción de cada

elemento es diferente, lo que provoca características distintas a las que conocemos

como CLIMA.


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4.3 FACTORES CLIMÁTICOS

4.3.1. LATITUD

La latitud de un lugar se mide con respecto al Ecuador, por lo que puede ser positiva

(del Ecuador hacia el Norte), o negativa (del Ecuador hacia el Sur). El ángulo se mide a

través de un plano horizontal imaginario en el Ecuador que intersecta al globo

terráqueo. Así, desde el centro de la Tierra y hasta el punto de la superficie terrestre

que nos interesa, se traza una línea, resultando perpendicular al lugar. El ángulo

resultante entre el plano del Ecuador, y la perpendicular del lugar, es el ángulo de la

latitud. (AGUIILON, 2007)

La latitud se toma como base en los equinoccios (otoño y primavera) debido a que es

cuando los rayos solares inciden a 90° en el Ecador. Así, en el solsticio de verano se le

sumarán 23°27’ (inclinación del eje terrestre) hacia el norte, y en el solsticio de

invierno, 23°27’ hacia el sur.

De esta manera, este factor del clima determina la incidencia de los rayos solares sobre

la tierra en un punto determinado, y en una estación climática determinada,

considerando la inclinación de la tierra y la teoría de que los rayos del sol viajan de

forma paralela.

Así mismo, la incidencia de los rayos solares determina la temperatura. Por ello, en

invierno, cuando los rayos solares inciden con una mayor inclinación, calientan en

menor medida la superficie que tocan, al ser casi tangenciales, mientras que en verano,

cuando inciden de manera más perpendicular, la superficie que tocan es más

concentrada, elevando la temperatura. (AGUIILON, 2007)


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4.3.2. ALTITUD

La altitud es la distancia vertical de un plano horizontal hasta el nivel del mar; se mide

en metros sobre el nivel del mar (msnm). Este factor también determina de forma

importante el clima del lugar, ya que al aumentar la altitud, desciende la temperatura

de la atmósfera. (AGUIILON, 2007)

La temperatura disminuye 0.56°C por cada 100.6m de altitud en verano y 122m de

altitud en invierno.

4.3.3. MASAS DE AGUA

La capacidad de almacenamiento de energía del agua, la convierte en un elemento

regulador del clima. Las grandes masas de agua como los océanos, golfos, lagos y

lagunas, producen fenómenos como la brisa (los movimientos de aire tienen origen

debido a la diferencia de temperatura entre el agua y la tierra) y la disminución de la

oscilación térmica, ya que la presencia de algún cuerpo de agua, aumentará la

humedad en el aire, logrando una disminución de su temperatura. (AGUIILON, 2007)

4.3.4. VEGETACIÓN

Un bosque es un área con una alta densidad de árboles, que llegan a cubrir grandes

áreas de la superficie terrestre y funcionan como hábitats para distintas especies de

animales, además de ser moduladores de flujos hidrológicos y conservadores del suelo,

constituyendo uno de los aspectos más importantes de la biosfera de la Tierra.

Es importante recordar que la vegetación ayuda con la generación de oxígeno, y con el

consumo de CO2, además de que aporta sombra, y puede llegar a absorber hasta el

80% del calor recibido por el sol, sin retransmitirlo como radiación por la noche, ya que

utiliza toda esa energía captada sirve para su auto regulación, evaporando agua y

refrescando el ambiente (Dubois Petro, 2009).


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La frecuencia es el porcentaje en que se presentó el viento de cada una de las

orientaciones. Al sumar las frecuencias de todas direcciones más los porcentajes de

calma, debemos obtener un 100%.

La velocidad es la distancia recorrida por el flujo de viento en una unidad de tiempo. En

general se mide en km/h o m/seg.

Los vientos se representan en una rosa de los vientos, donde se marcan los rumbos,

denominados de acuerdo con su orientación como norte, norte-noreste, noreste, este-

noreste, este, y sus abreviaturas son N, NNE, NE, E, ENE, E.

4.4. ELEMENTOS CLIMÁTICOS

4.4.1. TEMPERATURA

Este elemento es determinante en cualquier edificación. Es para disminuir o aumentar

la temperatura de un espacio que se utilizan diversos sistemas de climatización, ya sean

activos o pasivos.

Va ligada con la latitud del lugar, ya que la incidencia del sol y el grado de exposición a

la radiación solar, generan una diferencia de temperaturas día a día y minuto a minuto,

pero también está relacionada con la humedad relativa que se encuentra en el lugar. Al

tabular la temperatura media, en relación a la humedad relativa, se genera un patrón

de clima mensual que determinará los requerimientos de climatización para un lugar y

un periodo determinado. (AGUIILON, 2007)

De esta manera, se toma como un parámetro que determina la transmisión de calor de

un cuerpo a otro, medida por medio de una escala. Las escalas más utilizadas son los

grados Centígrados, Kelvin y Farenheit. La escala determina el punto de congelación y

de ebullición del agua, siendo, por ejemplo, 0°C para la congelación, y 100°C para la

ebullición.


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4.4.2. OSCILACIÓN TÉRMICA

A partir de la temperatura media, podemos encontrar la oscilación térmica, ya sea

mensual o anual.

La diferencia de la temperatura media del mes más cálido y la temperatura media del

mes más frío, dará como resultado la oscilación térmica anual de un lugar determinado.

Se considera insignificante si la diferencia arroja un resultado menor a 5°C, baja si es

menor de 10°C, media entre 10 y 18°C, y alta mayor de 18°C. (AGUIILON, 2007)

De esta manera, podemos determinar si el clima de determinada región es estable o si

es muy extremoso.

4.4.3. RADIACIÓN SOLAR

La radiación solar o soleamiento, es la cantidad de energía solar que recibe una

superficie horizontal, aunque también puede ser medida, dependiendo de las

orientaciones, en planos verticales o fachadas (N, S, E, W). Su unidad de medida está

dada en kWh/m2. (AGUIILON, 2007)

Se divide en radiación solar directa (rayos solares) y difusa (radiación celeste), y varía

según la latitud, el clima, y la contaminación de la atmósfera.

Todas las construcciones son calentadas por el sol; de nosotros depende usarlo para

mejorar el confort o para empeorarlo.

La radiación puede utilizarse de manera activa para calentar el agua, aire, e inclusive

para generar energía eléctrica a través de fotoceldas, o como diseño solar pasivo,

usando el sol para calentar, enfriar, ventilar o iluminar una construcción.

Una de las grandes ventajas, es que utilizando la radiación a nuestro favor, podríamos

bajar el costo energético del mantenimiento de una edificación, ya que, como todos

sabemos, la energía que proviene del sol es gratis.


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_______________________________________________________________________

4.4.4. PRECIPITACIÓN PLUVIAL

La precipitación en sí es agua que viene de la atmósfera, ya sea en estado líquido o

sólido. Es decir, se puede manifestar en diversas formas como lluvia, granizo, llovizna,

nieve, rocío, bruma o niebla. (AGUIILON, 2007)

La forma más común de precipitación es la lluvia, o precipitación pluvial, que llega a la

superficie terrestre en estado líquido, en forma de gotas. Generalmente se mide en

milímetros, siendo un milímetro un litro por cada metro cuadrado.

Este elemento del clima influye en una construcción principalmente en la forma de las

cubiertas, si deberán ser planas, con poca pendiente o con mucha pendiente. También

determina si la edificación deberá levantarse por encima del nivel del suelo, en caso de

extrema precipitación.

4.4.5. HUMEDAD RELATIVA

La humedad es el contenido de agua que existe en el aire. Puede ser relativa o

absoluta. La humedad absoluta es la cantidad de vapor de agua (gr) por unidad de

volumen de aire (m3), por lo que se expresa en g/m3. (AGUIILON, 2007)

La humedad relativa se expresa en porcentaje, y se entiende como la relación de

humedad que contiene el aire y la cantidad de agua necesaria para saturarlo a una

misma temperatura. Es relativa debido a que el aire tiene la capacidad de retener

mayor cantidad de humedad a mayor temperatura.

A veces, la condensación (punto de rocío) se sucede dentro de algún elemento

arquitectónico, como los muros, ocasionando problemas de humedad que, de no

tratarse, resultarán en la descomposición del material.

La humedad juega un rol muy importante en cuanto al confort térmico, y puede ser

aprovechada en favor de la arquitectura, utilizándola como un método pasivo de


64

_______________________________________________________________________

climatización. En ambientes con alta temperatura, se puede combinar con las

corrientes de aire, haciendo pasar éstas últimas por cuerpos de agua que refrescarán el

ambiente interior: entre más húmedo sea el aire, más se sentirán los movimientos de

aire, siendo el agua mejor conductor que el aire. (Dubois Petro, 2009)

4.4.6. PRESIÓN ATMOSFÉRICA

El aire a nivel del mar, tiene un peso de 1293g/l, determinado por su masa y por la

fuerza de gravedad. Así, el peso del aire por unidad de superficie, da como resultado la

presión atmosférica. (AGUIILON, 2007)

Las diferencias de presión se deben a la temperatura del aire y a la altitud en la que se

ubica el lugar. Entre más baja es la temperatura, mayor será la presión, ya que mientras

más frío es el ambiente, más denso es el aire. Por el contrario, si el ambiente es cálido,

la presión será menor, debido a la expansión de las moléculas del aire.

En cuanto a la altitud, entre más alto sea un lugar, menor presión obtendrá, y entre

más se acerque al nivel del mar, más presión se ejercerá debido al mayor número de

capas atmosféricas que se interponen.

Es un elemento muy importante en el clima, ya que es debido a esta presión

atmosférica que las masas de aire pueden moverse a lo largo del planeta.


65

_______________________________________________________________________

4.5. CARACTERÍSTICAS CLIMATOLÓGICAS DE LA ZMSLP Antes de continuar con las características de las viviendas es importante mencionar

que uno de los factores más importantes a considerar para el diseño de una vivienda es

el clima de la región ya que la temperatura, la humedad, los vientos y la radiación son

elementos que definen los materiales, distribución y orientación de la misma.

Es importante que el diseño de vivienda social sea adaptado a las características

climatológicas de cada región aun así, cabe mencionar que actualmente no se toman

en cuenta las diferencias climatológicas del contexto en que se ubica la vivienda social,

prueba de ello, es que se ha estandarizado el diseño y materialización de las viviendas

ya que son criterios que garantizan un menor costo (Roux et al., 2010). Estos prototipos

de vivienda son construidos en diversos estados del país aún con climas distintos.

Según la Comisión Nacional del Agua ( 2014), en México el clima se determina por

varios factores como la altitud sobre el nivel del mar, la latitud geográfica, las diversas

condiciones atmosféricas y la distribución existente de tierra y agua. Por lo anterior, el

país cuenta con una gran diversidad de climas, los cuales de manera muy general

pueden clasificarse, según su temperatura, en cálido y templado; y de acuerdo con la

humedad existente en el medio, en: húmedo, subhúmedo y muy seco.(Figura 4.3.)

Figura 4.3. Grupos y subgrupos de climas de México

Fuente: Instituto Nacional de Estadística Geográfica e Informática (Diciembre 2013)

CALIDOS SUBGRUPOS DE CLIMAS CÁLIDOS

1 CALIDO HUMEDO

2 CALIDO


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_______________________________________________________________________

Las figuras anteriores muestran de manera general que, la mitad del suelo nacional

pertenece a climas secos y que en la mayor parte del estado de San Luis Potosí el clima

es seco y semiseco en un 71%. Este panorama nos permite visualizar la importancia que

tiene el hecho de realizar estudios de las viviendas pertenecientes a zonas que

presentan éste tipo de clima como la ZMSLP ya que los resultados obtenidos

beneficiarán a un mayor porcentaje de la población.

Según Köppen y su clasificación,1 (KOPPEN) el clima seco representado por la letra B se

caracteriza porque las precipitaciones anuales son inferiores a la evaporación.

1. La clasificación climática de Köppen, también llamada de Köppen-Geiger fue creada en 1900

por el científico ruso de origen alemán Wladimir Peter Köppen y posteriormente modificada en

1918 y 1936. Consiste en una clasificación climática mundial que identifica cada tipo de clima con

una serie de letras que indican el comportamiento de las temperaturas y precipitaciones que

caracterizan dicho tipo de clima. («Clasificación climática de Köppen - Wikipedia, la enciclopedia

libre»)


67

_______________________________________________________________________

Para el cálculo hay que multiplicar la temperatura media anual por los doce meses y

duplicarla, pues se considera un mes húmedo aquel en el que la precipitación en mm es

más del doble la temperatura en °C, de modo que para un año habrá de multiplicarse la

temperatura media anual por veinticuatro. Esta es la fórmula más utilizada aunque hay

otras formas de calcular la aridez más compleja. Bajo estas condiciones se suelen dar

las estepas y los desiertos.

En este tipo de climas la segunda letra explica el grado de aridez: S: las lluvias medias anuales están entre un 50% y un 100% de la temperatura media

anual multiplicada por veinticuatro.

W: las lluvias medias anuales están entre un 0% y un 50% de la temperatura media

anual multiplicada por veinticuatro.

La tercera letra explica las temperaturas:

h: temperatura media anual igual o por encima a 18 °C.

k: temperatura media anual por debajo de 18 °C.

BS - Semiárido

Las precipitaciones están entre un 50% y un 100% de la temperatura media anual

multiplicada por veinticuatro. Bajo estas condiciones la vegetación es escasa.

Este clima es conocido en algunas regiones como mediterráneo seco pues es, en

muchas ocasiones, un clima de transición entre el Csa (mediterráneo) y el BW

(desértico). Se da en zonas de estepas, semidesiertos, o zonas previas a los desiertos,

en todos los continentes salvo en el antártico.

BSh - Semiárido cálido

La temperatura media anual está por encima de los 18 °C.


68

_______________________________________________________________________

BSk - Semiárido frío

La temperatura media anual está por debajo de los 18 °C.

BW - Árido

Las precipitaciones están entre un 0% y un 50% de la temperatura media anual

multiplicada por veinticuatro. Bajo estas condiciones la vegetación es muy escasa o

nula. Se da en los desiertos y en algunos semidesiertos.

BWh - Árido cálido

La temperatura media anual está por encima de los 18 °C.

BWk - Árido frío

La temperatura media anual está por debajo de los 18° C.

En éste caso, el clima de la ZMSLP es el siguiente:

Iniciando con San Luís Potosí, existen diferentes climas a lo largo y ancho de éste

municipio. En la parte sur, el clima es seco templado y semiseco templado. Al norte:

Seco semicálido. En el centro, el clima es muy seco templado.

La temperatura media anual es de 16.8ºC, con una máxima absoluta de 35ºC y una

mínima absoluta de 7ºC. La temperatura cálida comprende de marzo a octubre y el

periodo frío de noviembre a febrero. («Clima y recursos naturales de San Luis Potosí»,

s. f.)

El clima predominante del municipio de Soledad de Graciano Sánchez es el seco

templado, con una franja al suroeste de clima semiseco templado.

La temperatura media anual es de 17.1 °C, la temperatura cálida comprende los meses

de marzo a octubre y el período frío de noviembre a febrero. Su precipitación pluvial es

de 362 m


69

_______________________________________________________________________

4.5.1. DÉFICIT Y SUPERÁVIT DE GRADOS DE TEMPERATURA

Para determinar una zona de confort, se considerará un déficit acumulado de grados de

temperatura cuando ésta se encuentre por debajo del nivel de confort, para así

determinar los días grado de calefacción que se requieran. Asimismo, un superávit

acumulado de grados de temperatura se da cuando la temperatura sobrepasa el nivel

de confort, lo cual nos ayudará a determinar los días grado de enfriamiento.

De esta manera, toda temperatura que se encuentre fuera del rango de confort

necesitará calefacción cuando esté por debajo de la temperatura mínima de confort, o

enfriamiento si está por encima de la temperatura máxima de confort, Siendo el rango

para cada zona de estudio:

Tabla 4.3 Zona de confort S.L.P. Fuente Elaboración propia basado en Aguillon, 1996

4.5.2. DÉFICIT Y SUPERÁVIT DE GRADOS DE TEMPERATURA EN SAN LUIS POTOSÍ. Déficit acumulado de grados de temperatura por debajo de los 19°C mínimos de

confort.

Tabla 4.4 Días de grado de calefacción S.L.P. Fuente Elaboración propia basado en Aguilón, 1996


70

_______________________________________________________________________

Superávit acumulado de grados de temperatura por encima de los 27°C máximos de

confort.

Tabla 4.5 Días de grado de enfriamiento S.L.P. Fuente Elaboración propia basado en Aguilón, 1996

Estos datos nos sirven principalmente para saber a qué estación del año se deberá dar

prioridad en el control solar, ya sea en el diseño de una nueva construcción, o en el

diseño de los dispositivos para una construcción existente.

4.5.3. CLIMA ESTACIONAL DE LA CIUDAD DE SAN LUIS POTOSÍ.

Según las gráficas climáticas, en la ciudad de San Luis Potosí podemos encontrar cuatro

microclimas a lo largo del año (AGUILLON)

Tabla 4.6. Días de grado de enfriamiento S.L.P. Fuente Elaboración propia basado en Aguilón, 1996


71

_______________________________________________________________________

OBJETIVOS PRIMORDIALES DE CLIMATIZACIÓN

Controlar y optimizar los aportes caloríficos del exterior.

Controlar y aprovechar la ventilación exterior.

Propiciar la humidificación.

Evitar la disipación nocturna del calor.

Tabla 4.7. Clima estacional en invierno. Fuente Elaboración propia basado en Aguilón, 1996

REQUERIMIENTOS DE CLIMATIZACIÓN POR TEMPORADA Aprovechar la producción

interna de calor.

Aprovechar la ganancia térmica optimizando la radiación, de ser posible todo el día.

Bloqueo de la ventilación exterior.

Control de la humidificación entre 11:00 -con retraso térmico.

Tabla 4.8. Clima estacional en invierno. Fuente Elaboración propia basado en Aguilón, 1996


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_______________________________________________________________________

REQUERIMIENTOS DE CLIMATIZACIÓN POR TEMPORADA

Control de la producción interna de calor.

Bloqueo de radiación para evitar ganancia térmica entre 11:00 y 18:00.

Provocar humidificación en los espacios entre 11:00 y 16:00.

Control de la ventilación exterior.

Materiales de alta resistencia térmica.

Tabla 4.9. Clima estacional en verano. Fuente Elaboración propia basado en Aguilón, 1996


Control de la producción interna de calor.

Bloqueo de radiación para evitar ganancia térmica a partir de las 9:00.

Optimización de la humidificación.

Control de la ventilación.


Control de infiltraciones de lluvia

Tabla 4.10. Clima estacional en otoño. Fuente Elaboración propia basado en Aguilón, 1996


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_______________________________________________________________________


Control y Optimización de la producción interna de calor.

Bloqueo de radiación para una adecuada ganancia térmica, entre 11:00 y 16:00.

Provocar humidificación interna entre 11:00 y 16:00.

Fomentar y controlar la ventilación en el interior.


Evidentemente, al utilizar el método de control solar pasivo en una edificación

existente, no siempre es posible bloquear al cien por ciento la trayectoria de los rayos

solares en ciertas épocas y dejarlos entrar en otras, ya que dependemos directamente

de la orientación de la vivienda y de su configuración estructural.

Tomando como ejemplo el caso de la Ciudad de San Luis Potosí, vemos que los datos

de la tabla reflejan un mayor déficit de grados de temperatura en invierno, y un

superávit en verano que no es tan significativo, lo cual nos indica que se requiere

mayor grados de calefacción en invierno, que grados de enfriamiento en verano.

Así, la respuesta idónea sería un dispositivo de control solar que alcance a bloquear el

sol un poco en verano, pero que no impida su acceso en invierno.

En resumen, podemos definir en qué estación del año se requiere de algún control

térmico y en qué medida. Así, se podrá dar prioridad a una estrategia en específico, ya

sea calefacción o enfriamiento, pero atacando lo más posible a ambas.

De acuerdo a los datos del Atlas Bioclimático del Estado de San Luis Potosí

(Aguillón, 2007) muestran que las temperaturas históricas más elevadas en el Estado

ocurren durante el mes de mayo con una temperatura máxima registrada de 36-36.5°

C, una temperatura mínima de 7.5-13.4° C y una temperatura promedio de 21.7° C.

Aunado a esto se hicieron algunos estudios planteados en la Adecuación Bioclimática

IIPFH (Aguillón, 2011) los cuales muestran que la temperatura confort en el mes de

Mayo es de 25.2 ° C mientras que en Junio es de 24.8° C.


74

_______________________________________________________________________

4.6. ENVOLVENTE ARQUITECTÓNICA

Es importante también conocer las características térmicas de los materiales que

conforman la envolvente arquitectónica ya que de esto depende mucho su

comportamiento, ya sea para almacenar la energía calorífica, transmitirla o evitarla

(Vélez pág 7).

A esto se añade que las propiedades termo físicas, radiativas y de aislamiento de los

materiales juegan un papel muy importante para lograr condiciones de confort dentro

de la vivienda.

Las características térmicas de los materiales según Vélez (1992) son:

Densidad.- Que es el peso relacionado con el volumen.

Calor específico.- Es la cantidad de calor que debe suministrarse a la unidad de masa

de una sustancia para que aumente su temperatura un grado centígrado.

Calor específico volumétrico.- Cantidad de calor que se suministra a la unidad de

volumen de una sustancia para que aumente su temperatura un grado centígrado.

Conductividad.- Capacidad de desplazamiento de la energía térmica que tiene un

cuerpo (no existe relación entre densidad y conductividad).

Resistividad.- Capacidad de evitar el desplazamiento de la energía térmica que tiene un

cuerpo.

Admisividad.- Producto de la conductividad por el calor específico volumétrico (a

mayor admisividad, un cuerpo parecerá más frío al tacto, ya que toma más rápido el

calor de la piel).

Difusividad.- Indica la velocidad a la que se trasmite un estado térmico (influye en la

variación de las temperaturas superficiales. Por ejemplo, a mayor difusividad, mayor


75

_______________________________________________________________________

margen de variación de las temperaturas superficiales). Para esto cabe señalar que los

principales materiales que conforman la envolvente arquitectónica de la vivienda de

vertical de interés social construida, son el concreto en losa, el ladrillo, el block y

mortero cemento-arena en muros, así como el vidrio, aluminio y acero en ventanas y

puertas.

A continuación se muestra una tabla con las características térmicas de los materiales

más utilizados en la vivienda vertical de interés social.

Material Densidad

(kg/m3)

Calor especif

ico (J/kg grado

C°)

Calor específic

o volumét

rico

(KJ/m3 grado

C°)

Conductividad

(10-3 W/m

grado C°)

Resistividad

(10-3 m grado C/W

Admisividad

(KJ2/s m4

grado2 C°)

Difusividad (10-6 m2/s)

Yeso 700 840 590 280 3 570 160 470

Mortero cemento-

arena

2 130

890 1 890 1 400 710 2 650 740

Mampostería 1 800

920 1 660 730 1 370 1 210 440

Vidrio 2 600

900 2 340 720 1 390 1 680 310

Acero 7 760

450 3 490 50 000 20 17 4500 14 300

Aluminio 2 700

910 2 460 200 000 5 492 000 81 300

Concreto 2100

840 1 760 1 000 1 000 1 760 570

Poliestireno expandido

30 1 700 50 33 30 300 1.7 660

Tabla 4.11 Características térmicas de los materiales más utilizados en la construcción de vivienda de interés social. Elaboración propia 2015. Basada en Vélez (1992).


76

_______________________________________________________________________

5. CASO DE ESTUDIO

Para la selección del caso de estudio donde se realizará esta investigación, nos

basaremos en el esquema de Kinnear y Taylor (1993) que consta de dos sencillos

pasos: La definición de la población y la identificación del muestreo.

1. DEFINICIÓN DE POBLACIÓN.-

• La población de viviendas deberá caracterizarse por ser de vertical de

interés social.

• Las viviendas deberán localizarse dentro de la Zona Metropolitana de

San Luis Potosí y pertenecer a un desarrollo o conjunto habitacional,

esto permitirá la ubicación de prototipos de vivienda con distintas

orientaciones, para poder realizar las comparativas de esta investigación.

• Los conjuntos habitacionales identificados deberán estar habitado

mínimo desde hace 5 años.

2. IDENTIFICACIÓN DEL MUESTREO

• Se identificarán los principales constructores que producen vivienda

social dentro de la Zona Metropolitana de San Luis Potosí.

• De cada constructora de vivienda se ubicaran los fraccionamientos que

cumplan con dichas características.

• Una vez localizado el conjunto con mayor factibilidad para la realización

de éste estudio. Se buscaran viviendas en donde los habitantes estén

dispuestos a colaborar en el proceso de investigación.


77

_______________________________________________________________________

Según el proceso de selección mencionado en el capítulo anterior referente al

instrumento de evaluación se identificaron las principales desarrolladoras que

producen vivienda social dentro de la Zona Metropolitana de San Luis Potosí. Y se

encontraron los siguientes conjuntos (Figura, 5.1)

CONJUNTOS DE VIVIENDA VERTICAL UBICADOS MAPEO

Figura 5.1 Mapeo ubicación delos principales conjuntos

(https://www.google.com.mx/maps?q=zona+5+de+la+Ciudad+de+San+Luis+Potosi).

Ya ubicados los conjuntos se procedió a realizar un cuadro en donde se marcaron las

principales características, para determinar cuál sería la mejor opción de acuerdo a las

mismas y continuar con la investigación. (tabla 5.2)

https://www.google.com.mx/maps?q=zona+5+de+la+Ciudad+de+San+Luis+Potosi


78

_______________________________________________________________________

TABLA DE SELECCIÓN

Tabla 5.2. Características para selección de conjunto vertical a evaluar. Elaboración propia.

En base a la tabal anterior se seleccionó la opción 9, siendo el Conjunto habitacional

“las Golondrinas” ubicado sobre la calle Antiguo Camino a Guanajuato, al sur de la

ciudad de San Luis Potosí ubicado en la zona 5 de la ZMSLP. (Figura 5.3). Así como su

macro localización (figura 5.4) y su localización (figura 5.5)

Figura 5.3 Características para selección de conjunto Vertical a evaluar. Elaboración propia.


79

_______________________________________________________________________

Figura 5.4. Macro localización de la conjunto Golondrinas en San Luis Potosí. Fuente: Construcción propia con base

a imagen digital, Google Earth, 2013

Figura 5.5. Localización del lote dentro del conjunto Golondrinas en San Luis Potosí. Fuente: Construcción propia

con base a imagen digital, Google Earth, 2013.


80

_______________________________________________________________________

El Conjunto del Planteamiento Arquitectónico a estudiar parte con un edifico de 4

niveles, que a continuación se muestra; (Figura 5.6, 5.7 y 5.8)

Figura 5.6. Localización del lote dentro del conjunto Golondrinas en San Luis Potosí. Fuente: Construcción propia

con base a imagen digital, Google Earth, 2013.

Figura 5.7. Fachada dentro del conjunto Golondrinas en San Luis Potosí. Fuente: Construcción propia con base a

imagen digital, Google Earth, 2013


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_______________________________________________________________________

Figura 5.8. Calle dentro del conjunto Golondrinas en San Luis Potosí. Fuente: Construcción propia con base a imagen digital, Google Earth, 2013

Figura 5.9. Orientación Urbana del Conjunto Golondrinas, estudio de caso. Elaboración propia. Fuente Imágenes

Google maps.


82

_______________________________________________________________________

5.1. CONTEXTO URBANO DEL EMPLAZAMIENTO DE LA VIVIENDA DE INTERÉS SOCIAL VERTICAL

El conjunto en estudio se ubica en la Colonia Las Pilitas y localiza en la manzana

comprendida entre la Calle De Morse y la Avenida Antiguo Camino a Guanajuato con

orientación Norte con Oriente; y entre la Calle Demócrito al sur y colindancia al

Poniente. Consta de 10 módulos de 4 niveles con 8 departamentos, en total son 80

viviendas.

Las viviendas se encuentra en un predio de 8400 m2, 120.00 m de frente x 70.00 m de

fondo, de los cuales 2600m2 son de vialidad y estacionamientos la fachada principal

ubicada en la Calle Camino Antiguo a Guanajuato, orientada al Oriente, el predio

presenta un espacio para circulación y estacionamiento, y tan solo 300m2 de área

verde para jardín

La fachada posterior orientada al Poniente área destinada como patio de tendido, con

una barda perimetral de 2.50 m de altura, esta colinda con predios de uso baldíos. Al

Oriente colinda con la calle Camino Antiguo a Guanajuato, de 18 mts de ancho, al Sur

colinda con la calle Demócrito de 13 mts de ancho. (Fig5.10).

Figura 5.10. Colindancias del conjunto Golondrinas en San Luis Potosí. Fuente: Construcción propia con base a

imagen digital, Google Earth, 2013


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_______________________________________________________________________

5.2. CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS. Cimentación: Renchido a base de piedra bola junteada con mortero cal arena 1:5 en

zanjas de 120 cm. por la profundidad requerida y mampostería a base de piedra laja

junteada con mortero cemento cal arena 1:3 hasta alcanzar el nivel de enrace.

Muros: A base de tabique de barro recocido 7x14x21 cm., desplantados sobre una

cadena de cimentación de concreto armada con varilla de 3/8” y estribos de alambrón

de ¼” a cada 20 cm y reforzado en esquinas con castillos de concreto armados con

varillas de 3/8” y estribos de alambrón de ¼” a cada 20 cm. (Figura 5.11 y 5.12)

Figura 5.11. Materiales, conjunto Golondrinas en San Luis Potosí. Fuente: Construcción propia con base en

programa ArchiCad 19


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_______________________________________________________________________

Losas: De concreto premezclado TMA 3/4 F’C = 200 Kg/cm2 y armada con varilla de

3/8” en ambos sentidos en retícula de 30 cm de espesor de 20 cms, aprox. según

cálculo estructural y colocada sobre cimbra a base de cimbra y polines, con pendiente

de 2% hacia la parte posterior de la vivienda para el desalojo del agua pluvial.

Cabe mencionar que el piso de las viviendas es de mármol el cual debido a sus

propiedades naturales, el mármol tiene un buen índice de conductividad térmico y una

alta capacidad de retención de temperatura.

Desde el punto de vista constructivo, la mano de obra especializada (albañilería,

carpintería, plomería, electricista y detalles), así como los materiales, herramientas y

utensilios empleados en la vivienda de interés social vertical en la ciudad de San Luis

Potosí se aprecia a detalle en sus sistemas constructivos.

La solución constructiva adoptada por la vivienda de interés social vertical descrita en

el caso de estudio se presenta en una explosión de la vivienda típica de interés social

vertical en la zona desarrollada.

Figura 5.12. Materiales, conjunto Golondrinas en San Luis Potosí. Fuente: Construcción propia con base en

programa ArchiCad 19


85

_______________________________________________________________________

De tal manera que partiendo de la caracterización del análisis térmico de 3 viviendas

tipo (Gallegos et al., 2015) con las mismas características arquitectónicas y diferente

orientación describiremos las características de los 3 edificios a evaluar otorgando una

clave su orientación.

Figura 5.13. Orientación Urbana de la Vivienda de interés social, estudio de caso. Elaboración propia. Fuente

Imágenes Google maps.

Las variables que se tomarán en cuenta para dicho análisis serán (1): Generales del

proyecto - Ubicación en el lote - Orientación de la fachada más larga - Localización de

las actividades - Tipo de techo - Altura de piso a techo

Aberturas - Ubicación en fachada según dimensión - Ubicación respecto al nivel de piso

interior - Protección

1 Variables tomadas de las fuentes: Comisión Nacional de la Vivienda, “Código de la Edificación de la Vivienda,

Capítulo 27: Sustentabilidad”, México, 2007, p.p. 230-231 y KING BINELLI, Delia. “Acondicionamiento Bioclimático”.

Universidad Autónoma Metropolitana, México, 1994, pp. 18-19.


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_______________________________________________________________________

Ventilación - Unilateral - Cruzada - Otras

Dispositivos de protección y ganancia solar - Remetimientos - Salientes en fachada -

Patio interior - Aleros - Pórticos y balcones - Tragaluces - Parteluces o quiebrasoles –

Vegetación.

Modulo 1A - O; Orientación ORIENTE-NORTE Este módulo se caracteriza principalmente por estar orientada hacia el Oriente desde

su fachada principal (figura 5.14), y al Norte en su fachada secundaria, es decir los

muros que colindan con el exterior son los que designaron la orientación del módulo,

en donde tenemos que la sala y la recamara 1 con un ventanal de proyección están

orientadas hacia el oriente, la recamara 2 aunque geográficamente se encuentra

ubicada al Norte se consideró por el muro que colinda al exterior al Oriente y por la

ventana que permite mayor permeabilidad del clima exterior al interior se consideró

con esa orientación, así mismo la cocina y el baño por su muro colindante con el

exterior se denominó con orientación norte.

Figura 5.14. Fachada con orientación Oriente Modulo 1A -O. Elaboración propia. Fuente Imágenes Google maps.


87

_______________________________________________________________________

Figura 5.15. Ubicación en el conjunto del Módulo 1A- -O. Elaboración propia. Fuente Imágenes Google maps.

Así mismo el complemento del módulo presenta la misma orientación para la sala y la

recamara 1 y las mismas condiciones, no así para la recamara 2 la cual está orientada

hacia el oriente y hacia el sur en donde presenta un vano, el baño y la cocina están

orientadas hacia el sur

Figura 5.16. Modulo 1A- -O. Elaboración propia.


88

_______________________________________________________________________

Módulo 2B - N; Orientación NORTE-ORIENTE Este módulo se caracteriza principalmente por estar orientada hacia el Norte sur desde

su fachada principal (figura 5.17), y al Sur en su fachada secundaria, es decir los muros

que colindan con el exterior son los que designaron la orientación del módulo, en

donde tenemos que la sala y la recamara 1 con un ventanal de proyección están

orientadas hacia el Norte, la recamara 2 aunque geográficamente se encuentra ubicada

al Sur se consideró por el muro que colinda al exterior orientado al Oriente sin ninguna

ventana, así mismo la cocina y el baño por su muro colindante con el exterior se

denominó con orientación Sur.

Figura 5.17. Fachada con orientación Norte Modulo ZB -N. Elaboración propia. Fuente Imágenes Google maps.


89

_______________________________________________________________________

Figura 5.18. Ubicación en el conjunto del Módulo 2B- -N. Elaboración propia. Fuente Imágenes Google maps.


recamara 1 y 2 las mismas condiciones, también presenta la misma orientación de la

cocina y baño, sin embargo al Oriente y al Poniente presenta colindancias con otros

módulos del conjunto.

Figura 5.19. Modulo 2B- -N. Elaboración propia.


90

_______________________________________________________________________

Módulo 3A - P; Orientación Poniente- Norte Este módulo se caracteriza principalmente por estar orientada hacia el Poniente desde

su fachada principal (figura 5.20), y al Norte en su fachada secundaria, es decir los

muros que colindan con el exterior son los que designaron la orientación del módulo,

en donde tenemos que la sala y la recamara 1 con un ventanal de proyección están

orientadas hacia el Poniente, la recamara 2 aunque geográficamente se encuentra

ubicada al Sur se consideró por el muro que colinda al exterior está orientado al Norte

con una ventana, así mismo la cocina y el baño por su muro colindante con el exterior

se denominó con orientación Norte.

Figura 5.20. Fachada con orientación Poniente Modulo 3A -P. Elaboración propia. Fuente Imágenes Google maps.


91

_______________________________________________________________________

Figura 5.21. Ubicación en el conjunto del Módulo 3A- -P. Elaboración propia. Fuente Imágenes Google maps.


recamara 1 y las mismas condiciones, sin embargo la orientación de la cocina y baño, se

encuentran al Oriente y al Norte y Sur presenta colindancias con otros módulos del

conjunto.

Figura 5.22. Modulo 3A- -P. Elaboración propia.


92

_______________________________________________________________________

6. Marco Metodológico

El método científico que se utilizara será el hipotético-deductivo ya que va de lo

general a lo particular (bernal, 2000) y para la medición cualitativa nos basaremos en el

método de Blasco y Peter 2007 que a su vez basan su metodología en la de Taylor y

Bodgan.

El enfoque de la investigación será principalmente cuantitativo ya que se usara la

recolección de datos para probar hipótesis, con base en la medición numérica y el

análisis estadístico, para establecer patrones de comportamiento y probar teorías., Se

derivaran objetivos y preguntas de investigación, se revisa la literatura y se construye

un marco teórico. De las preguntas se establece la hipótesis y determinan variables, se

desarrolla un plan para probarlas (diseño).

De manera que se pretende medir, analizar y evaluar los efectos térmicos de la

vivienda con la aplicación de elementos protectores y sin ellos, para determinar cómo

se deberá adecuar la estrategia de control térmico, ocupando así el método deductivo

propio de dicho proceso. Así mismo cualitativo ya que se analizara la percepción de los

usuarios antes y después de la aplicación de los elementos.

La unidad de análisis de estudio propuesto será la vivienda vertical de interés social en

la ciudad de San Luis Potosí.


93

_______________________________________________________________________

6.1.1. RECOPILACION DE INFORMACION

Recopilación y análisis de información de textos, artículos, entrevistas, sitios web etc.

Elaboración de fichas de consulta

6.1.2. SELECCIÓN DE CASO DE ESTUDIO. Evaluación de viviendas en diferentes niveles y orientaciones delos distintos

Edificios (Conjunto habitacional las Golondrinas)

Análisis de usuarios mediante encuestas

Confrontación.

6.1.3. EVALUACIÓN PREVIA

Medición térmica de la vivienda mediante data-logger HOBO medidor de

temperatura Mod. HOBO UX120-006M el cual cuenta con 4 canales

compatibles con una gran cantidad de sensores para registrar

temperatura, corriente, el nivel de CO2, la tensión y otros parámetros.

Análisis de criterios y requerimientos.

Encuesta a usuarios sobre la percepción térmica de la vivienda sin

protectores solares.

Evaluación de resultados

conclusiones

6.1.4 DISEÑO (Premisas)

Análisis y evaluación de mediciones preliminares, mediante el software

HOBOware

Análisis y evaluación de mediciones preliminares, mediante el software

Programas informáticos CE3 y CE3X

Participación focal en grupo para el diseño de el modulo para la

protección solar

(Final)


94

_______________________________________________________________________

Simulación de diseño para análisis post (software; BIOSOL, SOL-ARQ,

AUTO-DESK ECOTEC 6, SIMUTERM.

6.1.5. ANÁLISIS DE MEDICIONES Y ENCUESTAS

Análisis de mediciones y elaboración de datos mediante el software

HOBOware

Análisis de las encuetas a los usuarios, ante y post de la percepción

térmica de la vivienda

Elaboración de certificado de eficiencia energética post.

Evaluación de resultados

conclusiones

6.1.6. EVALUACION FINAL

Derivado de los datos de los formatos previamente cargados en software HOBOware,

Programas informáticos CE3 y CE3X y las gráficas correspondientes, en base a los

análisis y resultados de las diferencias entre las variables, se determinara cuál variable

funciona mejor.

Se elaboraran las propuestas necesarias para lograr el confort térmico en la vivienda

social así como las recomendaciones conceptuales necesarias por último una

conclusión.


95

_______________________________________________________________________

6.2 CRONOGRAMA En la siguiente imagen se muestra las etapas a realizar y los tiempos en que se ejecutaran

6.3. HERRAMIENTAS Termómetro data-logger Mod. HOBO UX120-006M y utilización software HOBOware


96

_______________________________________________________________________

Los siguientes son algunas de las encuestas y formatos que se planean utilizar para la

correcta medición de los diferentes casos de estudio, ver su evolución y analizar sus

diferencias


97

_______________________________________________________________________


98

_______________________________________________________________________

7. CONCLUSIONES

La vivienda de interés social vertical debe ser habitable y de calidad. Y qué mejor

manera de alcanzar este concepto a través de métodos pasivos que no generen un

impacto irreversible en el medio ambiente, a través del diseño mismo de los elementos

arquitectónicos y del estudio de su adecuada implementación.

En la mayoría de los fraccionamientos de interés social VERTICAL de tipo INFONAVIT,

podemos apreciar que no se toma en cuenta la orientación de las viviendas a la hora de

proyectarlas. Parece ser que la cultura capitalista nos encierra en un sistema de

producción y consumismo, donde sacar el mayor provecho económico de una porción

de tierra, implica sacrificar el bienestar habitacional de quienes pretenden vivir o

sobrevivir en estas viviendas, tratando de acomodar la mayor cantidad posible de casas

en la menor superficie posible de terreno, dejando totalmente de lado el impacto que

su orientación tendrá en el confort interior de dicha unidad habitacional.

Es impresionante escuchar en las noticias acerca de las resoluciones del gobierno para

sacar del mercado las bombillas incandescentes porque consumen demasiada energía,

o de las hipotecas verdes del INFONAVIT, en donde se provee a las viviendas de un

calentador solar para ahorrar energía, por lo que ahora pueden ser llamadas viviendas

ecológicas o sustentables siendo está más como una tendencia de mercado.

Si analizamos el concepto de estas hipotecas verdes y las viviendas en las cuales son

implementadas, podremos llegar a la conclusión de que se trata de estrategias de

corrección y no de prevención, donde las viviendas tipo son plantadas de manera

indiscriminada sin importar siquiera el tipo de clima en el que se encuentran, para


99

_______________________________________________________________________

posteriormente tratar de corregir un problema de energía con otro, a sabiendas que es

más fácil y más económico prevenir que corregir.

Si dichas viviendas no cuentan con una orientación adecuada, sabemos que se

generará un aumento o un descenso considerable de temperatura en los espacios

interiores de las mismas, según la temporada del año, por lo que los usuarios

dependerán de dispositivos activos de climatización para alcanzar el nivel de confort

deseado, generando un alto costo económico y ambiental.

De esta manera nos damos cuenta que el posible ahorro que se pueda obtener de un

calentador solar, es inútil si antes no se tomó en cuenta la orientación de la vivienda y

sus consecuencias, por lo que aquel adjetivo de verde, no es más que un adorno y un

sistema de mercadotecnia para vender algo que esté de moda.

Si tan solo analizáramos la orientación de estas fachadas en su etapa de diseño y de

cómo va a ser afectada cada una de ellas por la trayectoria solar a lo largo del año, se

podría llegar a una solución al común denominador de la mayoría de estas viviendas

que es la ausencia de confort, evitando las orientaciones críticas en espacios de

estancia prolongada, e implementando estrategias pasivas de control solar en las

orientaciones que se requieran.

Esto inclusive si no se pretende implementar el dispositivo al momento de la

construcción del conjunto, se puede generar una serie de recomendaciones para que el

usuario las integre a lo largo de su estancia en su unidad habitacional, según sus

posibilidades y presupuesto.

Se tendrá que analizar las variables que se estudiaran en la simulación solar y térmica,

para lograr un control solar, tomando a manera general, las recomendaciones en

cuanto a las orientaciones, los generales del proyecto, las aberturas, las dimensiones

de las mismas y los tipos de protección solar, así como las fachadas.


100

_______________________________________________________________________

La ciencia y la tecnología buscan la mejor satisfacción a las necesidades del usuario.

Con el uso y el aprovechamiento de éstas tecnologías y estos conocimientos,

obtendremos mejores herramientas de diseño y maneras más rápidas de evaluar y

prever el comportamiento de las edificaciones y su relación con el entorno físico,

asegurando el bienestar de los usuarios y del medio ambiente.


101

_______________________________________________________________________

8. Referencias bibliográficas

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