TERMOGRAFÍA INFRARROJA PARA EL DIAGNÓSTICO TÉRMICO CONFIABLE CON ALTA REPLICABILIDAD Y BAJO COSTO DE VIVIENDAS EN MENDOZA, ARGENTINA

: El objetivo de este trabajo es valorar la utilidad de la termografía infrarroja para diagnosticar en forma rápida el desempeño térmico de edificios existentes. Se seleccionó un caso de estudio representativo de vivienda en la ciudad de Mendoza (32º40’LS, 68º51’LO, 750msnm) y se procedió a la toma de imágenes termográficas con una cámara de bajo costo (FLIR i3) en dos momentos del día, en la tarde-noche y en la mañana temprano, para evitar posibles errores debidos a la incidencia de radiación solar directa. La emisividad se introdujo en la cámara de acuerdo con estudios de materiales locales. Al mismo tiempo se realizaron mediciones continuas de temperatura del aire dentro y fuera de la vivienda con micro-adquisidores con el objeto de contrastar los resultados obtenidos mediante la exploración termográfica. Debido a que el caso de estudio tiene una inercia térmica alta las imágenes tomadas durante la tarde-noche muestran en una mayor medida los distintos comportamientos de los materiales de construcción. Se concluye que la termografía infrarroja resulta una herramienta valiosa para un diagnóstico térmico rápido en la certificación edilicia si se sigue un protocolo específico de forma de obtener resultados confiables

10 preguntas de los edificios energía cero: revisión del estado del arte

Zero Energy Buildings (ZEB) promote a comprehensive view of sustainable architecture and a profound change in the way to build. Research and development in energy transition must necessarily face technological and socio-economic issues. In that line, the goal here is to offer a response to minimize the building sector’s energy and environmental impact. To this end, a review of the state of the art of the subject was carried out, where 97 scientific articles from a period comprising 2006 to 2020, considered the most pertinent, were selected. The methodology consisted of analyzing these texts based on ten questions formulated to address the subject:  their origins, current status and future projections regarding energy efficiency and sustainability. The questions refer to definitions (Q1), sustainability (Q2), technologies involved (Q3), emissions (Q5), energy (Q4) (Q6) (Q7), regulations (Q8), climate change (Q9), and future projections (Q10). The work allows concluding that ZEB are integrated in a holistic way in the transformation towards a renewable and sustainable future in terms of energy solutions and, in turn, they have the potential to be implemented in different geographical and climatic positions.Los Edificios Energía Cero o ZEB (Zero Energy Buildings) promueven una mirada integral de la arquitectura sustentable y un cambio profundo en la manera de construir. La investigación y el desarrollo en transición energética deben necesariamente enfrentarse a problemas tecnológicos y socioeconómicos. En esa línea, la meta aquí es ofrecer una respuesta para minimizar el impacto energético y ambiental del sector edilicio. Se realizó, para ello, una revisión del estado del arte de la temática, donde se seleccionaron 97 artículos científicos considerados de mayor relevancia, en el período de 2006 a 2020. La metodología consistió en un análisis de esos textos a partir de diez preguntas formuladas para abordar la temática: sus orígenes, estado actual y proyecciones futuras en relación a la eficiencia energética y la sustentabilidad. Las preguntas hacen referencia a definiciones (P1), sustentabilidad (P2), tecnologías involucradas (P3), emisiones (P5), energía (P4) (P6) (P7), normativas (P8), cambio climático (P9) y proyecciones futuras (P10). El trabajo permite concluir que los ZEB se integran de manera holística en la transformación hacia un futuro renovable y sustentable en materia de soluciones energéticas y, a su vez, tienen potencialidad para ser implementados en diferentes posiciones geográficas y climáticas.

Above-ground wineries and interior thermal stability: traditional and contemporary envelope analysis in Mendoza, Argentina

Energy flux exchange control between interior and exterior and thermal inertia of constructive materials are key characteristics of the envelope in winery buildings. This situation is particularly important in the case of above-ground buildings in climates with very variable daily and seasonal temperatures. In the case that architecture fails to provide the necessary answer, auxiliary energy is consumed. S.A. winery, located in Mendoza, Argentina consumes auxiliary energy equivalent to 2.500 kW per year. The mentioned a traditional adobe envelope (λ = 0.81W/mK) and a contemporary galvanized steel envelope without insulation (λ = 45 W/mK). The aim of this paper is to analyze materiality, thermal inertia and energy flux exchange of traditional and contemporary envelopes and to compare the obtained results with a theoretical case of an underground winery. Among the results, it can be observed that traditional envelope maintains interior temperatures between 8,5ºC and 10ºC bellow exterior temperatures, while new spaces with light contemporary envelopes do it only 3ºC to 5ºC bellow exterior temperatures. In a subterranean winery, in Mendoza, temperatures will be stables around 16,5ºC; that is, in summer, 20ºC bellow exterior temperatures.El control en el intercambio de flujos energéticos interior-exterior y la inercia térmica de los materiales constructivos son características claves de la envolvente de los edificios de bodegas. Esta situación es particularmente importante en el caso de los edificios construidos sobresuelo en climas con temperaturas diarias y estacionales muy variables. En el caso de que la arquitectura no provea la respuesta adecuada, indefectiblemente se recurre al consumo de energía auxiliar. La bodega S.A., ubicada en Mendoza, Argentina, consume energía auxiliar equivalente a 2.500 kW por año. Dicha bodega sobresuelo presenta dos tipos de envolvente vertical: una tradicional en adobe (λ = 0.81W/mK) y otra contemporánea en chapa galvanizada sin aislación (λ = 45 W/mK). El objetivo de este trabajo es analizar los aspectos de materialidad, inercia térmica e intercambio de flujos energéticos de envolventes tradicionales y contemporáneas y, comparar los resultados obtenidos con un caso teórico de bodega subterránea. Entre los resultados obtenidos se observa que la envolvente tradicional mantiene las temperaturas interiores entre 8,5 ºC y 10 ºC por debajo de las temperaturas exteriores, mientras que los nuevos espacios con envolventes contemporáneas lo hacen solamente 3 ºC a 5 ºC por debajo de las temperaturas exteriores. En el caso de una bodega subterránea, las temperaturas estarían estables durante el año en 16,5 ºC; esto es, en verano, 20 ºC por debajo de las temperaturas exteriores

Efectividad a futuro de las estrategias de diseño pasivas en viviendas

Passive architectural design strategies have been an effective response to the energy crisis of the 20th century. In temperate climates, their integration results in thermal behaviors that combine indoor comfort and energy efficiency. However, projected future climate change scenarios will not offer the same performances, resulting in such strategies being less effective. The objective of this work is to quantify the relative change in the effectiveness of passive design strategies in dwellings for arid temperate-cold climates (Bwk), taking the city of Mendoza (Argentina) as an example. Regarding future climate projections for warm arid climates (Bwh), using the CMIP5’s RCP8.5 scenario, equivalent to the IPCC’s CMIP6 SSP85 scenario, the results show a 20% decrease in the number of hours in annual comfort, with a 24% increase in the need for passive summer strategies.Las estrategias de diseño arquitectónico pasivo han sido una respuesta efectiva a la crisis energética del siglo XX. En climas templados, su integración resulta en comportamientos térmicos en los que se combinan el confort interior y la eficiencia energética. Sin embargo, los escenarios de cambio climático proyectados a futuro no ofrecerán los mismos rendimientos, resultando dichas estrategias menos efectivas. El objetivo de este trabajo es la cuantificación del cambio relativo en la efectividad de las estrategias de diseño pasivas en viviendas para clima árido templado-frío (Bwk), tomando como ejemplo la ciudad de Mendoza (Argentina). Respecto delas proyecciones de clima futuro para clima árido cálido (Bwh), utilizando el escenario RCP8.5 del CMIP5, equivalente al escenario SSP85 del CMIP6 del IPCC, los resultados muestran una disminución del 20% en la cantidad de horas en confort anual, con un incremento del 24% en la necesidad de estrategias pasivas de verano.As estratégias de projeto arquitetônico passivo têm sido uma resposta eficaz à crise energética do século XX. Em climas temperados, sua integração resulta em comportamentos térmicos que combinam conforto interno e eficiência energética. No entanto, os cenários de mudanças climáticas projetados para o futuro não oferecerão os mesmos desempenhos, tornando essas estratégias menos eficazes. O objetivo deste trabalho é quantificar a mudança relativa na eficácia das estratégias de projeto passivo em habitações para clima árido temperado-frio (Bwk), tomando como exemplo a cidade de Mendoza (Argentina). Com relação às projeções climáticas futuras para o clima árido quente (Bwh), usando o cenário CMIP5 RCP8.5, equivalente ao cenário CMIP6 SSP85 do IPCC, os resultados mostram uma redução de 20% no número de horas de conforto anual, com um aumento de 24% na necessidade de estratégias passivas de verão

Evaluación del desempeño ambiental de dos bodegas en Mendoza (Argentina). Propuesta de reacondicionamiento térmico y energético

Este trabajo presenta la evaluación del desempeño térmico y energético de dos bodegas en la provincia de Mendoza, Argentina (32º40’ Latitud Sur, 68º51’ Longitud Oeste, 750 metros sobre el nivel del mar). Se ha escogido la vendimia (febrero-marzo) como período a analizar debido a que la demanda de refrigeración es entonces mayor: toneladas de materia prima (a alrededor de 26-30ºC) deben ser procesadas a 8ºC, mientras que las temperaturas exteriores se encuentran alrededor de los 38ºC. Las bodegas seleccionadas tienen la misma cantidad y calidad de producción y similar tamaño edilicio, pero diferente manejo y materialidad en la envolvente. La bodega “P” fue construida con paredes de ladrillos tradicionales, con techo metálico con aislamiento térmico y simple vidrio en ventanas; mientras que la bodega “H” se construyó parcialmente con paneles de hormigón armado con aislamiento térmico, techos metálicos con aislamiento y doble vidrio hermético en sus aberturas. Se tomaron mediciones in situ de temperatura del aire, temperatura superficial en la envolvente, humedad relativa y radiación solar, y se estudiaron en relación a los registros de consumos energéticos de cada bodega. Luego, con los datos obtenidos se ajustó un modelo generado con el software Energy Plus, el cual se utilizó para simular alternativas de mejora de la envolvente. Como resultado, ambas bodegas presentaron mejoras. Las temperaturas medidas en bodega P fueron igualadas en un promedio de 18.89°C sin el uso de energía auxiliar. En el caso de la bodega H las temperaturas medidas se optimizaron, logrando un promedio de 21.77°C, otra vez, sin el uso de energía auxiliar. Existe la posibilidad de agregar estrategias de ventilación nocturna usando las temperaturas exteriores las cuales disminuyen en 9,78°C en el período analizado. La propuesta de reacondicionamiento térmico y energético que incorpora mejoras edilicias y el manejo de la envolvente durante la operación del mismo dan como resultado temperaturas mínimas interiores, sin el uso de energía auxiliar de 15.65°C, óptimas para la elaboración vitivinícola.This article evaluates the thermal and energy performance of two wineries in the province of Mendoza, Argentina (32° 40’ S, 68° 51’ W, 750m above sea level). The grape harvesting period (February–March) was selected for analysis because cooling demand at that time is higher: tons of hot raw material (at approximately 26-30°C) enter the wineries to be processed at 8°C, while outdoor temperatures are around 38°C. The selected wineries have similar-sized buildings and the same quantity and quality of production, but different management and envelope materiality. Winery P was built with walls of traditional bricks, single pane windows and a metal roof with thermal insulation; while winery H´s walls were partially built of reinforced concrete panels with thermal insulation, insulated metal roofs and double pane windows. Air, envelope surface, relative humidity and solar radiation temperatures were measured in situ and studied in relation to the energy consumption records of each winery. Then, with the data obtained, a model was generated with Energy Plus software, which was used to simulate envelope improvement alternatives. As a result, both wineries showed improved performance. The temperatures measured in winery P reached an average of 18.89 °C without the use of auxiliary energy. In the case of winery H, temperatures were optimized, thereby achieving an average of 21.77 °C, once again without the use of auxiliary energy. Moreover, it is possible to integrate night ventilation strategies using outdoor temperatures that decrease 9.78 °C in the period analyzed. The thermal and energy refurbishment proposal, which integrates building and envelope improvements, results in minimum indoor temperatures of 15.65 °C without the use of auxiliary energy--optimal for wine production

Bodegas sobresuelo y estabilidad térmica interior: análisis de envolventes tradicionales y contemporáneas en Mendoza, Argentina

El control en el intercambio de flujos energéticos interior-exterior y la inercia térmica de los materiales constructivos son características claves de la envolvente de los edificios de bodegas. Esta situación es particularmente importante en el caso de los edificios construidos sobresuelo en climas con temperaturas diarias y estacionales muy variables. En el caso de que la arquitectura no provea la respuesta adecuada, indefectiblemente se recurre al consumo de energía auxiliar. La bodega S.A., ubicada en Mendoza, Argentina, consume energía auxiliar equivalente a 2.500 kW por año. Dicha bodega sobresuelo presenta dos tipos de envolvente vertical: una tradicional en adobe (λ = 0.81W/mK) y otra contemporánea en chapa galvanizada sin aislación (λ = 45 W/mK). El objetivo de este trabajo es analizar los aspectos de materialidad, inercia térmica e intercambio de flujos energéticos de envolventes tradicionales y contemporáneas y, comparar los resultados obtenidos con un caso teórico de bodega subterránea. Entre los resultados obtenidos se observa que la envolvente tradicional mantiene las temperaturas interiores entre 8,5 ºC y 10 ºC por debajo de las temperaturas exteriores, mientras que los nuevos espacios con envolventes contemporáneas lo hacen solamente 3 ºC a 5 ºC por debajo de las temperaturas exteriores. En el caso de una bodega subterránea, las temperaturas estarían estables durante el año en 16,5 ºC; esto es, en verano, 20 ºC por debajo de las temperaturas exteriores

Mejoras en el desempeño energético de edificios en verano mediante la integración de envolventes ventiladas en fachadas norte y cubiertas. El caso de Mendoza, Argentina.

La propuesta de medidas de eficiencia energética en el sector residencial de Argentina requiere el análisis de las posibilidades arquitectónicas de rehabilitación edilicia con tecnologías que disminuyan los consumos energéticos, factibles de implementarse a nivel local. En regiones con alto nivel de radiación solar, como es el caso de la ciudad de Mendoza, pueden reducirse los flujos de calor transmitidos al interior mediante la ventilación natural de las capas en la envolvente -tanto en fachadas como en cubiertas-, obteniéndose así importantes ahorros en los consumos para refrigeración. El presente trabajo evalúa el potencial de mejora con la integración de envolventes ventiladas. La metodología del trabajo se estructura en dos etapas: i) relevamiento de edificios residenciales, según la tipología morfológica, y análisis de las posibilidades de rehabilitación con fachada ventilada, de acuerdo a las superficies de envolvente expuesta por orientación; ii) simulación de un caso de estudio -previamente validado con mediciones in situ- con el software EnergyPlus. Al integrar fachadas y cubiertas ventiladas se lograron importantes ahorros energéticos del orden del 32%, considerando al edificio sin usuarios (desocupado). Para el caso de las unidades del último piso, con cubiertas expuestas al exterior se registraron ahorros energéticos del 260%

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