Sustentabilidad de edificios en altura en ciudades-oasis : Características arquitectónicas y ambientales para el caso de la ciudad de Mendoza

En la ciudad de Mendoza -clima árido, templado continental - el modelo urbano, concebido como ciudad-oasis, cuenta con una estructura en damero acompañado por una trama de árboles y un sistema de riego (acequias) que bordea el perímetro de las manzanas. Es así que la ciudad define desde el punto de vista ambiental dos estratos: por un lado la situación bajo la copa de los árboles, en la cual se produce un micro-clima que beneficia a las edificaciones de baja altura (3-4 niveles). Por otro lado, fuera del estrato acondicionado por la arboleda, las edificaciones están expuestas directamente al clima de la región. Se entiende entonces que la respuesta arquitectónica no puede ser la misma bajo y sobre la copa de los árboles, debido a que los recursos naturales disponibles en cada estrato difieren entre sí. Se parte de la necesidad de atender a la diferenciación en altura que marca el contexto de Ciudad-oasis. De este modo surge el principal interrogante basado en la relevancia de un tratamiento específico de envolvente en relación a las condicionantes particulares que presenta su entorno mediato, en función de obtener resultados que tiendan a la habitabilidad y a un lenguaje arquitectónico homogéneo. Se analizan las características del contexto ambiental y edilicio, profundizando en los aspectos legales (normativas de edificación) que han significado, junto a los avances tecnológicos, un límite en las alturas edilicias. A partir de la identificación de envolventes representativas se seleccionan casos de estudio de unidades de vivienda bajo y sobre el estrato arbóreo. Se realizan auditorías termo-energéticas en edificios en altura de tecnología de envolvente másicas y livianas, complementadas con entrevistas de percepción subjetivas en relación al uso y ocupación de los espacios. Las mediciones se emplean para ajustar y validar modelos de simulación a los efectos de obtener instrumentos sistemáticos que permitan analizar distintas posibilidades teniendo en cuenta variables morfológicas y de materialidad. Las consideraciones de diseño edilicio logradas permiten disminuir en forma considerable los consumos energéticos actuales y los impactos ambientales. De esta manera se contribuye a mejorar la calidad de vida de los habitantes mediante la optimización de la relación entre el hombre, la arquitectura y su entorno. Se pretende aportar conocimientos a nivel arquitectónico, reflejados en pautas de diseño morfológicas y de materialidad, para nuevas construcciones que contribuyan a un mayor grado de sustentabilidad de edificios en altura en ciudades de clima árido continental, con características de oasis.Universidad Nacional de La Plata (UNLP) - Facultad de Arquitectura y Urbanismo (FAU

Sustentabilidad de edificios en altura en ciudades-oasis : Características arquitectónicas y ambientales para el caso de la ciudad de Mendoza

En la ciudad de Mendoza -clima árido, templado continental - el modelo urbano, concebido como ciudad-oasis, cuenta con una estructura en damero acompañado por una trama de árboles y un sistema de riego (acequias) que bordea el perímetro de las manzanas. Es así que la ciudad define desde el punto de vista ambiental dos estratos: por un lado la situación bajo la copa de los árboles, en la cual se produce un micro-clima que beneficia a las edificaciones de baja altura (3-4 niveles). Por otro lado, fuera del estrato acondicionado por la arboleda, las edificaciones están expuestas directamente al clima de la región. Se entiende entonces que la respuesta arquitectónica no puede ser la misma bajo y sobre la copa de los árboles, debido a que los recursos naturales disponibles en cada estrato difieren entre sí. Se parte de la necesidad de atender a la diferenciación en altura que marca el contexto de Ciudad-oasis. De este modo surge el principal interrogante basado en la relevancia de un tratamiento específico de envolvente en relación a las condicionantes particulares que presenta su entorno mediato, en función de obtener resultados que tiendan a la habitabilidad y a un lenguaje arquitectónico homogéneo. Se analizan las características del contexto ambiental y edilicio, profundizando en los aspectos legales (normativas de edificación) que han significado, junto a los avances tecnológicos, un límite en las alturas edilicias. A partir de la identificación de envolventes representativas se seleccionan casos de estudio de unidades de vivienda bajo y sobre el estrato arbóreo. Se realizan auditorías termo-energéticas en edificios en altura de tecnología de envolvente másicas y livianas, complementadas con entrevistas de percepción subjetivas en relación al uso y ocupación de los espacios. Las mediciones se emplean para ajustar y validar modelos de simulación a los efectos de obtener instrumentos sistemáticos que permitan analizar distintas posibilidades teniendo en cuenta variables morfológicas y de materialidad. Las consideraciones de diseño edilicio logradas permiten disminuir en forma considerable los consumos energéticos actuales y los impactos ambientales. De esta manera se contribuye a mejorar la calidad de vida de los habitantes mediante la optimización de la relación entre el hombre, la arquitectura y su entorno. Se pretende aportar conocimientos a nivel arquitectónico, reflejados en pautas de diseño morfológicas y de materialidad, para nuevas construcciones que contribuyan a un mayor grado de sustentabilidad de edificios en altura en ciudades de clima árido continental, con características de oasis.Universidad Nacional de La Plata (UNLP) - Facultad de Arquitectura y Urbanismo (FAU

Auditoría térmico-energética y percepción de confort en edificios en altura másicos y livianos en la ciudad de Mendoza

Se plantea la necesidad de complementar los datos pragmáticos de temperatura y consumos de energía obtenidos mediante auditorías con encuestas de percepción subjetiva a los usuarios. Se pretende obtener lineamientos de mejora arquitectónica que den respuestas adecuadas contemplando tanto lo métrico como lo subjetivo. Se ejemplifica la aplicación en edificios en altura en la ciudad de Mendoza con diferentes materializaciones de envolvente - másica y liviana en casos de unidades de vivienda ubicadas a distintas alturas atendiendo las particularidades en la "ciudad-oasis" de Mendoza. Los resultados demuestran que las viviendas se ven afectadas por variaciones que provocan los usuarios mediante la gestión de la envolvente, y principalmente debido al uso de sistemas mecánicos de acondicionamiento en búsqueda de confort. Esta circunstancia dificulta el análisis y la comparación entre casos, por lo que se considera muy valioso contar con el complemento de la entrevista para poder identificar las variables relacionadas con aspectos subjetivos del confort y poder realizar un análisis que permita extraer conclusiones extrapolables a casos similares.Fil: Balter, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Mendoza; ArgentinaFil: Ganem, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Mendoza. Instituto de Ciencias Humanas, Sociales y Ambientales; ArgentinaFil: Discoli, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Salta. Instituto de Invest.en Energia No Convencional. Grupo Vinculado Al Inenco - Instituto de Inv. y Politicas del Ambiente Constituido; Argentin

Evolución morfológica y materialización en edificios en altura en la ciudad de Mendoza: Incidencias en el comportamiento térmico interior

El trabajo estudia la evolución morfológica y en materialización en edificios en altura en la ciudad de Mendoza, con el fin de diagnosticar la incidencia en el comportamiento térmico interior de unidades de viviendas en altura que presenten diferentes tecnologías de envolvente. Para ello se han analizado las normativas edilicias en la ciudad y la influencia de las tendencias arquitectónicas internacionales en la producción de edificios residenciales. A partir de la identificación de envolventes representativas ?másicas y livianas- se han seleccionado casos de estudio y se han realizado mediciones in situ de la temperatura del aire interior y exterior en una estación intermedia. Los casos analizados demuestran que frente a temperaturas exteriores equivalentes, las diferencias en tecnología y morfología edilicia, significan importantes variaciones en el comportamiento térmico interior. Se obtienen mayores temperaturas en el caso liviano, en un promedio de 5,30°C en las temperaturas máximas y de 4,10°C en las mínimas por sobre el caso másico, comprometiendo las condiciones de confort interior.This paper studies the morphological and technological evolution in high-rise buildings in Mendoza city, in order to diagnose the incidence in the thermal behaviour of high-rise apartments with different envelope materials technology. Building ́s regulations and the influence of international architectural trends have been analyzed in residential high-rise buildings. Considering representative envelopes–mass and light type- two studies cases were selected and in situ measurements of indoor and outdoor air temperature were made in an intermediate season. The analyzed cases show that buildings’ differences on technology and morphology mean significant changes on indoor thermal behaviour. Higher temperatures are obtained in the light case compared to the mass case, at an average of 5,30°C in maximum, and 4,10°C in the minimum temperatures, compromising indoor comfort conditions.Fil: Balter, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Mendoza. Instituto de Ciencias Humanas, Sociales y Ambientales; ArgentinaFil: Ganem, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Mendoza. Instituto de Ciencias Humanas, Sociales y Ambientales; ArgentinaFil: Canton, Maria Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Mendoza. Instituto de Ciencias Humanas, Sociales y Ambientales; Argentin

Condiciones de sostenibilidad de la ciudad compacta: análisis de superficies expuestas a la radiación y sombras arrojadas en la Ciudad de Mendoza

¿Podemos decir que toda ciudad compacta es una ciudad sostenible? ¿Cuáles son los parámetros que definen a una ciudad compacta sostenible? El objetivo de este trabajo es determinar las características de la ciudad compacta tal y como está creciendo hoy mediante el estudio en profundidad de una ciudad en plena densificación, la ciudad de Mendoza en la República Argentina. Se parte del estudio de los diferentes códigos de edificación vigentes desde su fundación y las restricciones y oportunidades que plantea cada uno. Asimismo, se analiza el impacto que producen en la ciudad los edificios en altura resultantes, en particular en lo relativo al análisis de superficies expuestas a la radiación solar incidente y a sombras arrojadas hacia el entorno inmediato.Peer Reviewe

Air cavity performance in Opaque Ventilated Façades in accordance with the Spanish Technical Building Code

Objective: The use and study of Opaque Ventilated Façades (OVF) has considerably expanded in recent years as an efficient envelope option when hoping to reduce cooling thermal loads for buildings. This is due to the solar protection provided by the outer layer and the ventilation from the air cavity. However, the actual situation in the air cavity of OVF buildings is usually very different from the theoretical studies, which do not consider the fixing systems of the outer layer regularly arranged inside the air cavity. This information is crucial to understand and validate predictions of the efficient behaviour of the system. Therefore, the objective of this work is to classify and analyse the performance of the air chamber in OVF existing buildings in Barcelona in accordance with current building regulations. Methodology: Twenty-one buildings were surveyed and classified and the air movement and temperature inside the cavity was measured in ten buildings. Conclusions: The findings show that although the Technical Building Code of Spain regulates the air cavity ventilation according opening minimums per linear meter, air inlet and outlet openings have the greatest influence on air cavity ventilation, even more so than open joint surface of the outer layer. For these reason, we recommend considering all OVF system variables within building regulations since there are significant variations of heat transfer regarding the physical and geometric characteristics of their elements. Originality: The originality of the study lies in the survey and characterization of O in real buildings, and the results obtained by on-site measurements. This study is aimed at designers and construction professionals interested in the efficient performance of ventilated façade systems.Fil: Balter, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Ambiente, Hábitat y Energía; ArgentinaFil: Pardal, Cristina. Universidad Politécnica de Catalunya; EspañaFil: Paricio, Ignacio. Universidad Politécnica de Catalunya; EspañaFil: 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; Argentin

Ahorros en los consumos para enfriamiento de espacios interiores mediante la evaluación de sistemas de protección solar en edificios residenciales en altura. El caso de la "ciudad-oasis" de Mendoza, Argentina

This article analyzes the thermal and energy performance of high-rise residential buildings in the specific context of an oasis city. The aim of the study is to define adequate solar control systems in the envelope for each building material typology –heavyweight and lightweight– for two different housing height levels: above and below the tree canopy. By monitoring occupied dwellings, dynamic models were validated with Energy Plus software and proposed alternatives for solar protection were simulated. Energy savings for cooling were analyzed in apartments at low, middle and high levels. Results show that in the heavyweight building, the dwellings below the tree canopy do not require HVAC energy consumption to reach thermal comfort zones when exterior shading devices are used. While in units above the tree canopy, energy savings range from 32% to 42%. In the case of the lightweight building, apartments below the tree canopy present energy savings of approximately 53% and in those above the tree canopy savings are between 46% and 54%. The suitable dimensions of such elements constitute possible proposals for inclusion in local building regulations. El presente trabajo estudia el comportamiento térmico y energético de edificios residenciales en altura, en el contexto particular de una “ciudad-oasis”. Se plantea como objetivo la definición de sistemas de control solar adecuados en la envolvente para cada tipología material de edificio -másica y liviana- y para cada estrato en altura de las viviendas: debajo y sobre de la copa de los árboles. El monitoreo de viviendas en uso permite validar modelos geométricos (software Energy Plus) y simular propuestas de aplicación de elementos de protección solar. Se analizan los ahorros en los consumos para enfriamiento en departamentos en niveles bajos, medios y altos. Los resultados muestran que en el edificio másico, en las viviendas ubicadas debajo de la copa de los árboles, es posible anular las cargas energéticas para enfriamiento mediante el uso de elementos exteriores de protección solar. Mientras que en las viviendas sobre la copa de los árboles, los ahorros energéticos se encuentran entre el 32% y 42%. En el edificio liviano, la aplicación de sistemas de control en departamentos bajo la copa de los árboles alcanza ahorros del orden del 53% y en las viviendas sobre la copa, las reducciones energéticas se encuentran entre el 46% y 54%. Las dimensiones adecuadas de tales elementos pueden generar propuestas posibles de ser transferidas a las normativas locales de edificación.&nbsp

Ahorros en los consumos para enfriamiento de espacios interiores mediante la evaluación de sistemas de protección solar en edificios residenciales en altura. El caso de la "ciudad-oasis" de Mendoza, Argentina

This article analyzes the thermal and energy performance of high-rise residential buildings in the specific context of an oasis city. The aim of the study is to define adequate solar control systems in the envelope for each building material typology –heavyweight and lightweight– for two different housing height levels: above and below the tree canopy. By monitoring occupied dwellings, dynamic models were validated with Energy Plus software and proposed alternatives for solar protection were simulated. Energy savings for cooling were analyzed in apartments at low, middle and high levels. Results show that in the heavyweight building, the dwellings below the tree canopy do not require HVAC energy consumption to reach thermal comfort zones when exterior shading devices are used. While in units above the tree canopy, energy savings range from 32% to 42%. In the case of the lightweight building, apartments below the tree canopy present energy savings of approximately 53% and in those above the tree canopy savings are between 46% and 54%. The suitable dimensions of such elements constitute possible proposals for inclusion in local building regulations. El presente trabajo estudia el comportamiento térmico y energético de edificios residenciales en altura, en el contexto particular de una “ciudad-oasis”. Se plantea como objetivo la definición de sistemas de control solar adecuados en la envolvente para cada tipología material de edificio -másica y liviana- y para cada estrato en altura de las viviendas: debajo y sobre de la copa de los árboles. El monitoreo de viviendas en uso permite validar modelos geométricos (software Energy Plus) y simular propuestas de aplicación de elementos de protección solar. Se analizan los ahorros en los consumos para enfriamiento en departamentos en niveles bajos, medios y altos. Los resultados muestran que en el edificio másico, en las viviendas ubicadas debajo de la copa de los árboles, es posible anular las cargas energéticas para enfriamiento mediante el uso de elementos exteriores de protección solar. Mientras que en las viviendas sobre la copa de los árboles, los ahorros energéticos se encuentran entre el 32% y 42%. En el edificio liviano, la aplicación de sistemas de control en departamentos bajo la copa de los árboles alcanza ahorros del orden del 53% y en las viviendas sobre la copa, las reducciones energéticas se encuentran entre el 46% y 54%. Las dimensiones adecuadas de tales elementos pueden generar propuestas posibles de ser transferidas a las normativas locales de edificación.&nbsp

Incidencia de estrategias pasivas en el comportamiento termo-energético de una vivienda en verano, con diferentes escenarios de orientación en Mendoza

The objective of this work is to assess the incidence of passive strategies in summer and its influence on the thermal and energy behavior of a dwelling under study. The same project gave rise to two orientation scenarios: East-West and South-North.Through dynamic simulation in Energy Plus, five days of the most representative summer month (January in the Southern Hemisphere) were studied.The results of the application of insulation in the envelope, DVH, and natural night ventilation, showed an improvement in thermal behavior. For the East-West model, the interior temperature was reduced by 2.5°C and auxiliary energy consumption by 60%, while the South-North model reduced interior temperature by 3°C and consumption by 70%.It is concluded that, if the project does not start from the conditions considered optimal (orientation), through the incorporation of passive strategies, significant energy reductions and interior comfort conditions can be obtained.El objetivo de este trabajo es valorar la incidencia de estrategias pasivas en verano y su influencia en el comportamiento térmico y energético de una vivienda en estudio. Un mismo proyecto dio lugar a dos escenarios de orientación: Este-Oeste y Sur- Norte.Mediante simulación dinámica en Energy Plus, se estudiaron cinco días del mes más representativo de verano (enero en Hemisferio Sur).Los resultados de la aplicación de aislación en envolvente, DVH, y ventilación natural nocturna, demostraron mejoras en el comportamiento térmico. Para el escenario Este-Oeste se redujo la temperatura interior en el orden de  2.5°C  y el consumo de energía auxiliar en 60%, mientras que para el Sur-Norte se  disminuyó 3°C de temperatura interior y  70% de consumo.  Se concluye que, si el proyecto no parte de las condiciones consideradas óptimas (orientación) mediante la incorporación de estrategias pasivas se puede obtener reducciones energéticas y condiciones de confort interiores significativas

Edificios en altura másicos y livianos en ciudades-oasis: evaluación térmica y energética de viviendas debajo y sobre la copa de los árboles en Mendoza, Argentina

La forestación urbana en Ciudades-Oasis definen desde el punto de vista ambiental dos estratos en altura: una situación micro-climática moderada debajo la copa de los árboles y una situación extrema sobre la misma. El objetivo del trabajo es evaluar la eficiencia energética y las condiciones de habitabilidad de unidades de viviendas en edificios en altura. Se seleccionaron cuatro casos en la Ciudad-Oasis de Mendoza, Argentina: dos ubicados debajo  y dos sobre la copa de los árboles. Se evaluaron envolventes del tipo másica y liviana. Se realizaron durante dos años mediciones higro-térmicas in situ utilizadas para validar modelos mediante el programa de simulación Energy Plus. Se estudiaron medidas de rehabilitación energética y se analizaron comportamientos térmicos y consumos de energía para climatización. Los resultados demuestran que los departamentos debajo la copa de los árboles aprovechan en verano la protección de la arboleda urbana a la radiación incidente (diferencias térmicas del orden de 4°C), y cuentan con temperaturas más elevadas en invierno (diferencias del orden de 3°C). Con la materialidad edilicia mejorada, debajo la copa se logran consumos para climatización mínimos, cercanos a un edificio de energía cero. Asimismo, las viviendas de los edificios másicos demuestran comportamientos térmicos más cercanos al rango de confort respecto a los edificios livianos