Protocolo de diagnóstico térmico-energético para la rehabilitación bioclimática de viviendas en la ciudad de Mendoza, Argentina

116 páginas.Trabajo Fin de Máster Propio Universitario en Energías Renovables: Arquitetura y Urbanismo. La Ciudad Sostenible. Dirección: Dra. Arq. María López de Asiaín Alberich ; Dra. Arq. Carolina Ganem Karlen. La arquitectura juega un papel muy importante en el desarrollo del hombre y, a su vez, en el deterioro del medio ambiente, siendo los centros urbanos los principales focos de contaminación del mundo. Los edificios modifican el sitio y el entorno en que se emplazan indefectiblemente, siendo responsabilidad del hombre (principalmente de los profesionales de la construcción), lograr reducir el impacto que producen, a partir de la implementación de criterios de sustentabilidad y estrategias bioclimáticas, para así conseguir el equilibrio con el medio ambiente. La presente investigación, propone el desarrollo de un protocolo para el diagnóstico de las fortalezas y debilidades de las viviendas existentes en Mendoza, y la búsqueda del confort de los usuarios proponiendo soluciones para la rehabilitación de las mismas. Teniendo en cuenta condicionantes micro-climáticas, geográficas y urbanas del lugar, fortalezas y debilidades morfológicas y constructivas de la arquitectura existente, así como también hábitos sociales y culturales de los usuarios. El objetivo de esta investigación es mejorar la calidad de vida de los habitantes de la ciudad de Mendoza a través del uso de un protocolo de diagnóstico térmico-energético para la rehabilitación bioclimática de las viviendas existentes y, a su vez, fomentar la toma de conciencia ambiental y la valoración de la eficiencia energética de las viviendas, tanto de los usuarios como de los profesionales afines a la arquitectura.Architecture plays a very important role in the development of human beings and, in turn, in the deterioration of the environment. Urban centers are the main sources of pollution in the world. Buildings modify the site and the environment in which they are located, therefore, it is man´s responsibility (mainly professionals) to reduce their negative impact. Implementation of sustainability and bioclimatic strategies are needed in order to achieve balance with the environment. The present research proposes the development of a diagnostic protocol for the assessment of strengths and weaknesses of residential buildings in Mendoza. In order to improve thermal comfort, guidelines for dwelling rehabilitation are suggested. Micro-climatic, geographic and urban determinants of the site were studied, as well as the morphological and constructive strengths and weaknesses of the building environment, social and cultural habits of the users were also evaluated. The objective of this research is to improve the quality of life of the inhabitants of the city of Mendoza through the use of a thermal - energetic diagnostic protocol for the bioclimatic rehabilitation of houses. In turn, it aims to promote awareness of environmental protection and energy efficiency in residential buildings

The active role of the user in the search for thermal comfort of dwellings in a temperate arid climate

El comportamiento del usuario es uno de los principales factores de incertidumbre en el desempeño térmico de una vivienda. El presente estudio contribuye a identificar variables que influyen en la conducta del usuario y, a su vez, en cómo ésta afecta el desempeño térmico de viviendas en la ciudad de Mendoza. En ese sentido, se realizó una auditoría térmica de una vivienda representativa, en verano e invierno, elaborando en forma paralela un registro de uso y gestión de los habitantes. Se concluye que, en verano, una correcta gestión de la envolvente mediante la ventilación nocturna favorece el logro de confort interior en un 89% de los datos registrados; y, en invierno, un correcto aprovechamiento de la ganancia solar directa favorece el logro de confort en un 60% de dichos datos. Se evalúan, finalmente, alternativas de mejora edilicia para la estación más desfavorable.User behavior is one of the main factors of uncertainty in the thermal performance of a dwelling. This study contributes to identifying variables that would influence the user behavior and, in turn, how these affect the thermal performance of houses located in the city of Mendoza. For this, a thermal audit of a representative dwelling was made in summer and winter, while also recording occupancy and occupant actions. It was concluded that, in summer, correct management of the envelope through night cooling favors reaching indoor comfort in 89% of the recorded data. In winter, the correct use of direct solar gain favors reaching comfort in 60% of the recorded data. Finally, alternatives for building improvements are evaluated for the most unfavorable seasonFil: Andreoni Trentacoste, Soledad Elisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Ambiente, Hábitat y Energía; ArgentinaFil: Ganem, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Ambiente, Hábitat y Energía; Argentin

Management of a dwelling envelope in summer: occupant influence on the indoor thermal comfort conditions

El comportamiento del usuario en la búsqueda del confort térmico interior, principalmente en la interacción con la envolvente, es un parámetro que afecta el desempeño térmico de edificios residenciales. El objetivo del presente trabajo es cuantificar las variables que influyen en la gestión de ventanas de una vivienda en la ciudad de Mendoza. Se presentan los resultados del análisis estadístico de los datos de gestión de aberturas en una vivienda en condiciones reales de uso en verano, haciendo foco en los registros de apertura y cierre de ventanas. El modelo predictivo que considera la interacción de las variables de temperatura interior y exterior obtiene un 83% de observaciones exitosamente clasificadas. Las conclusiones permiten establecer parámetros de referencia para identificar perfiles de uso para su posterior implementación en programas de simulación. Haciendo posible que los resultados simulados en forma predictiva se aproximen al desempeño real edilicio.In the search for indoor thermal comfort, occupant behaviour in terms of the interaction with the enclosure, is a parameter that affects the thermal performance of residential buildings. The objective of this work is to quantify the variables that influence the management of windows of a dwelling in the city of Mendoza. The results of the statistical analysis of windows management data in a dwelling under real conditions of use in summer are presented, focusing on window opening and closing records. The predictive model that considers the interaction of indoor and outdoor temperature variables obtains 83% of successfully classified observations. Conclusions allow to set reference parameters to identify occupant behaviour profiles for later implementation in simulation programs. Making it possible for predictively simulated results to approximate real building performanceFil: Andreoni Trentacoste, Soledad Elisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Ambiente, Hábitat y Energía; ArgentinaFil: Ganem, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Ambiente, Hábitat y Energía; Argentin

Influencia del uso y gestión de la envolvente en el comportamiento térmico de verano de una vivienda en la ciudad de Mendoza, Argentina

En la ciudad de Mendoza, Argentina, las viviendas presentan mayoritariamente una baja calidad constructiva en relación con la falta de aislamiento de sus envolventes. Se estima que el 95% de las viviendas existentes no están aisladas en su envolvente vertical y presentan aislamiento insuficiente en techos. En un clima templado continental, con grandes amplitudes térmicas diarias y estacionales, las viviendas presentan inercia térmica como única estrategia bioclimática. En estas circunstancias, las posibilidades de gestión que ofrezca la envolvente -a través de elementos practicables y/o móviles-, son claves para la aproximación al logro del confort interior. El presente trabajo analiza la influencia del uso y gestión de las aberturas en la envolvente a cargo del usuario en una vivienda tradicional, mediante monitoreo higrotérmico, durante 59 días en verano. Para ello, se midieron dos períodos con distintas condiciones climáticas (extremas y moderadas) en los que se aplicó la estrategia de ventilación natural nocturna, gracias a la cual se obtuvo 82% de horas en confort. Asimismo, se midió un período sin gestión de las aberturas en la envolvente, es decir, manteniéndolas cerradas; de lo que resultó solo un 6% de horas en confort. Se concluye, en suma, que la intervención comprometida y consciente del usuario mediante el aprovechamiento de la ventilación nocturna, en combinación con la inercia térmica del envolvente, desempeña un papel importante en el logro de condiciones térmicas en interiores que reducen el sobrecalentamiento durante el verano

Influencia del uso y gestión de la envolvente en el comportamiento térmico de verano de una vivienda en la ciudad de Mendoza, Argentina

In the city of Mendoza, Argentina, construction quality is low in most dwellings with regards to the lack of insulation in their building envelopes. It is estimated that 95% of the existing housing has no insulation in its vertical envelope and insufficient insulation in roofs. In a temperate continental climate with large daily and seasonal thermal amplitudes, the only bioclimatic strategy present in the dwellings is thermal inertia. In these circumstances, the management possibilities offered by the envelope –through movable and operable elements–, are key to achieving indoor thermal comfort. This research analyzes the influence of the use and management of the envelope by the user in a traditional dwelling through hygrothermal monitoring over 59 days in summer. To this end, two periods with extreme and moderate climatic conditions were measured. By applying a nocturnal ventilation strategy for cooling, together with the closure of windows during the daytime, it was possible to achieve comfort 82% of the time. Likewise, the dwelling was measured for a period during which the envelope was not managed, that is to say, windows remained completely closed during the day and night, thereby resulting in the achievement of comfort only 6% of the time. In summary, it is concluded that the committed and conscious intervention of the user through the use of night ventilation, in conjunction with the thermal inertia of the envelope, play an important role in achieving indoor thermal conditions by reducing overheating in summer.En la ciudad de Mendoza, Argentina, las viviendas presentan mayoritariamente una baja calidad constructiva en relación con la falta de aislamiento de sus envolventes. Se estima que el 95% de las viviendas existentes no están aisladas en su envolvente vertical y presentan aislamiento insuficiente en techos. En un clima templado continental, con grandes amplitudes térmicas diarias y estacionales, las viviendas presentan inercia térmica como única estrategia bioclimática. En estas circunstancias, las posibilidades de gestión que ofrezca la envolvente -a través de elementos practicables y/o móviles-, son claves para la aproximación al logro del confort interior. El presente trabajo analiza la influencia del uso y gestión de las aberturas en la envolvente a cargo del usuario en una vivienda tradicional, mediante monitoreo higrotérmico, durante 59 días en verano. Para ello, se midieron dos períodos con distintas condiciones climáticas (extremas y moderadas) en los que se aplicó la estrategia de ventilación natural nocturna, gracias a la cual se obtuvo 82% de horas en confort. Asimismo, se midió un período sin gestión de las aberturas en la envolvente, es decir, manteniéndolas cerradas; de lo que resultó solo un 6% de horas en confort. Se concluye, en suma, que la intervención comprometida y consciente del usuario mediante el aprovechamiento de la ventilación nocturna, en combinación con la inercia térmica del envolvente, desempeña un papel importante en el logro de condiciones térmicas en interiores que reducen el sobrecalentamiento durante el verano

Assesing buildings adaptation to climate change

This paper presents the thermal and energy analysis of a winery project in the current situation and in 3 tentative scenarios (2020-2050-2080). The winery will be build in the Uco Valley, a cold inter-mountain valley in Province of Mendoza (33° 34´ 57.4 "SL; 69º 02´ 47.8" WL and 1,025 masl) (GD base 18 = 1963 / GD base 20 = 2466). An Energy Plus model of the architectural proposal was made with the current climatic conditions, and in the future according to scenario A2 of the IPCC. Meteorological conditions were adopted using one of the IPCC GCMs. EPW files were generated by Climate Change World Weather File Generator (CCWorldWeatherGen, University of Southampton). According to the initial project, current consumption was estimated at 35.70 kWh/m2 (135,374.40 kWh year), and when the proposed improvements were made to the envelope consumption was halved to 18.28 kWh m2 (69,317.76 kWh year). With these results, future consumption is evaluated in the three mentioned scenarios. The building with improvements turns out to be resilient and adapts to climate change, maintaining the energy consumption of refrigeration throughout its useful life, unlike the initial project in which energy consumption for refrigeration tripled by 2080.Fil: Ganem, Carolina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Artes y Diseño; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Ambiente, Hábitat y Energía; ArgentinaFil: Barea Paci, Gustavo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Ambiente, Hábitat y Energía; ArgentinaFil: Andreoni Trentacoste, Soledad Elisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Ambiente, Hábitat y Energía; Argentina35th PLEA Conference on Passive and Low Energy ArchitectureEspañaUniversidad de Coruñ

Assessing buildings’ adaptation to climate change: the case of a winery at design project stage

This paper presents the thermal and energy analysis of a winery project in the current situation and in 3 tentative scenarios (2020-2050-2080). The winery will be build in the Uco Valley, a cold inter-mountain valley in Province of Mendoza (33° 34´ 57.4 "SL; 69º 02´ 47.8" WL and 1,025 masl) (GD base 18 = 1963 / GD base 20 = 2466). An Energy Plus model of the architectural proposal was made with the current climatic conditions, and in the future according to scenario A2 of the IPCC. Meteorological conditions were adopted using one of the IPCC GCMs. EPW files were generated by Climate Change World Weather File Generator (CCWorldWeatherGen, University of Southampton). According to the initial project, current consumption was estimated at 35.70 kWh/m2 (135,374.40 kWh year), and when the proposed improvements were made to the envelope consumption was halved to 18.28 kWh m2 (69,317.76 kWh year). With these results, future consumption is evaluated in the three mentioned scenarios. The building with improvements turns out to be resilient and adapts to climate change, maintaining the energy consumption of refrigeration throughout its useful life, unlike the initial project in which energy consumption for refrigeration tripled by 2080.Fil: Ganem, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Ambiente, Hábitat y Energía; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Artes y Diseño; ArgentinaFil: Barea Paci, Gustavo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Ambiente, Hábitat y Energía; ArgentinaFil: Andreoni Trentacoste, Soledad Elisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Ambiente, Hábitat y Energía; Argentina35th PLEA Conference on Passive and Low Energy ArchitectureLa CoruñaEspañaUniversidad de CoruñaPLEA Associatio