Superficie envolvente de control medio para mejorar el confort térmico de una vivienda en Huaraz
1Facultad y Departamento de Ingeniería Civil, Universidad Nacional Santiago Antúnez de Mayolo.
©Los autores. Este artículo es publicado por la Revista Aporte Santiaguino de la Universidad Nacional SantiagoAntúnez de Mayolo. Este es un artículo de acceso abierto, distribuido bajo los términos Licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional .
Resumen
El trabajo determinó la superficie envolvente de control medio para mejorar el confort térmico de una vivienda en la ciudad de Huaraz - Perú, para lo cual, se comparó dos viviendas con el mismo diseño, pero con diferente envolvente, una existente con una construcción típica de control mínimo y la otra con una envolvente mejorada de control medio, que aprovecha la energía solar pasiva. El cálculo térmico, se efectúo mediante el análisis de ganancias y pérdidas de calor. En conclusión, la superficie envolvente propuesta, mejoró sustantivamente el confort térmico de una vivienda en Huaraz; pronosticando que, mediante un coeficiente de trasmisión térmica global de 1,05 W/ m2 °C, con el apoyo de calentamiento solar pasivo, se logra una temperatura interior de 21 ± 1°C, donde más del 90 % de sus ocupantes estén satisfechos.
Palabras claves: Envolvente térmica; control medio; radiación solar.
Introducción
La ciudad de Huaraz, es un valle interandino en la cordillera de los andes del Perú, está a una latitud baja S 9,5°, a una longitud de 75° y a una altitud de 3100 m.s.n.m. Tiene una radiación solar anual alta entre los 5500 a 6200 w/m2°C, la que no es aprovechada para calentar las viviendas y dar un adecuado confort térmico a sus ocupantes. La temperatura media de cada mes del año, por estar cerca la Ecuador terrestre, es de alrededor de los 14 ± 1°C, no existiendo estaciones marcadas, por las madrugadas desciende hasta los 3,8°C y al medio día llega alrededor de los 23,4°C, existiendo una oscilación diaria de 20° ± 3°C.
Las superficies envolventes (SE) de las edificaciones que se construyen en Huaraz son de control mínimo, carecen de un adecuado aislamiento térmico, no adecuándose al clima, pues a través de ellas se transmite demasiado frío. Llámese SE a las superficies de la edificación que se encuentran en contacto con el medio ambiente (pisos, paredes y techos) y que sirven para controlar el clima interior de una edificación.
Monroy (2006:118-121) indica que las relaciones entre temperaturas medias exteriores e interiores de un edificio en función a su aislamiento e inercia térmica de la superficie envolvente pueden ser: 1). Control nulo, cuando una edificación es abierta y desocupada. 2) Control mínimo, es un edificio convencional sin acondicionamiento pasivo. 3) Control bajo, es cuando los ocupantes accionan mecanismos de regulación ambiental disponibles sin diseño soñar pasivo específico. 4) Control medio, se da en un edificio casi convencional, donde se aplican criterios específicos de diseño solar pasivo con medios de regulación hecha por sus ocupantes. 5) Control alto, es cuando se aplica una construcción muy especial para optimizar el rendimiento y su regulación. Una buena inercia térmica, permitirá mantener una temperatura media interior de 20°C que oscile casi ±1°C, pues la inercia térmica es la capacidad que tiene la S.E. de absorber el calor y restituirlo después de un tiempo al ambiente interior.
La cantidad de almacenamiento de energía depende en gran medida de la posición, el espesor del material y de la inercia térmica. Los espesores óptimos de almacenamiento de los materiales de almacenamiento se estudian través de la capacidad calorífica diurna (dhc), que también depende del material y de la insolación solar de los elementos. Si ingresa el sol a las habitaciones, el espesor óptimo de los materiales para pisos de cemento es de 0,15 y de 0,075 m para paredes (Abraham, 2017; Szokolay, 2014; Esteves et al. 2017).
Con respecto al confort térmico, la Norma ISO-7730.2005), lo define como aquellas condiciones de la mente que expresan satisfacción del ambiente térmico. Los valores de referencia para el confort son - 0,5 ≤ PMV ≤+ 0,5 ó PPD ≤ 10%, donde PMV es el Promedio del Voto Previsto y PPD Promedio del Porcentaje de Insatisfechos. La Norma peruana EM 110 de Confort Térmico y Lumínico con Eficiencia Energética (2014), establece para que exista confort térmico en Huaraz, ubicada en la zona climática 5 de tipo alto andino, las edificaciones deben tener un límite de transmitancia máxima en muros de 1,0; en techos de 0,83 y en pisos de 3,26 W/m2°C; establece como temperatura ambiente interior para vivienda de 18°C.
Se efectuaron investigaciones en diferentes países de latitudes altas, (Fosdick, 2016; Mazzocco et al. 2020; Saad y Araji, 2020; Cillari, Fantozzi y Franco, 2021); las que concluyen que se puede reducir la demanda energética de edificaciones utilizando estrategias bioclimáticas, entre 20 al 85,6 %, cuando se usa una superficie envolvente con aislamiento térmico y orientación adecuada para la captación de la energía solar.
Existen estudios en lugares alto andinos del centro y sur del Perú, (Aquino, 2018; Molina ,Horn y Gómez, 2020; Wieser, 2021); que realizaron balances energéticos para determinar la eficiencia de las viviendas solares pasivas que propusieron, logrando entre 9 a 17 °C en espacios interiores sobre las condiciones exteriores; alcanzaron temperaturas de confort térmico entre 19 a 21 °C.
En Huaraz; Silva, Depaz y Alva. 2016, redujeron las pérdidas de calor de una vivienda, mejorando el aislamiento de rendijas de puertas y ventanas, techaron un patio central con vidriado; obteniendo el resultado que, la temperatura interior se incrementaba entre 1,2 a 2,6°C en promedio logrando temperaturas de 20°C por más de siete horas. También, Corrales y Villegas (2014), en un estudio de espacios modulares con muros trombe orientados a diferentes orientaciones, concluyeron que la mejor orientación para calentar espacios es la este - oeste, donde durante todo el año, se calentó el ambiente interior ensayado entre 19 a 23 °C.
No existe estudios en la ciudad de Huaraz, que propongan la superficie envolvente que debe aplicarse en la construcción de las viviendas, que conlleve a un confort térmico adecuado a sus ocupantes. El objetivo de la presente investigación es: Determinar la superficie envolvente de control medio para mejorar el confort térmico de una vivienda en la ciudad de Huaraz - Perú
Materiales y Métodos
De acuerdo a la orientación, la investigación fue aplicada, debido a que está orientada a lograr un nuevo conocimiento destinado a soluciones prácticas. El diseño de la investigación es cuasi experimental, donde los grupos no están asignados aleatoriamente, existiendo un grupo de control y un grupo experimental. La población, por ser un estudio de un caso, es igual que la muestra.
La metodología consistió en diseñar una vivienda con una superficie envolvente solar pasiva de control medio, para compararla energéticamente con una existente con envolvente de control mínimo (típica), con características comunes en su configuración, de área de piso, volumen de aire a calentar y la misma orientación, con las mismas condiciones geográficas y climatológicas.
Se obtuvo los datos meteorológicos de Temperatura y Humedad de la Estación Meteorológica de Shancayán del SENAMHI en Huaraz. La radiación solar vertical en diferentes direcciones se obtuvo de Corrales y Villegas (2013). Para obtener la temperatura de confort térmico para la temperatura interior de cálculo para Huaraz se utilizó la ecuación de Szokolay (2014):
Tn = 17,1+0,31* Tm ± 2 | (1) |
donde: Tn= temperatura neutra; Tm = Temperatura media del mes. El mes de cálculo será junio por ser el más frío con un Tm de 13,34 °C, entonces Tn = 21,2 ±2 °C
Se determinó la transmisión térmica y los flujos de calor de los diferentes tipos de la superficie envolvente, que permitió efectuar el balance energético hora a hora en el día medio del mes más frio (junio) de cada vivienda, las que se orientaron de este y oeste por ser la mejor orientación, luego se comparó los resultados. Se utilizó el método correlativo siguiente:
El balance energético se efectuó hora a hora en el día medio del mes más frío (junio) en cada vivienda en dirección E-O y se utilizó la Ecuación (2):
La temperatura interior hora a hora se obtuvo al aplicar la Ecuación 3 y 4
Donde K=es la conductancia del elemento de cierre. Si=es la superficie. Tsai=Temperatura sol aire. Tint= temperatura interior de cálculo (21°C). τ = coeficiente de transmisión del vidrio. Esi= Energía solar transmitida. Pi=calor de fuentes internas: ocupantes, equipos e iluminación. Qm=Caudal másico de ventilación. Ca= calor específico del aire. Text= temperatura exterior. ΔT=variación de temperatura horaria. DHC= suma de Ai. dhci donde Ai = área de paredes, techos y pisos de almacenamiento y Dhci=respectiva capacidad diurna (Abraham 2017). La conductancia en caso de pisos es KiSi (Tint-Tterreno).
Ki se calcula según la Ecuación (5), donde hext es la conductancia del aire exterior y hint es la conductancia del aire interior:
Para Tsa se utiliza la Ecuación (6) para cerramientos verticales y la (7) para cerramientos horizontales, donde α = absorción del material, Es= energía solar y h= conductancia del aire exterior y Ta=temperatura ambiente.
Para calcular la inercia térmica, se empleó las ecuaciones 8 y 9:
Para elementos homogéneos:
Para elementos heterogéneos:
Dónde: μ = amortiguación; φ= retraso en horas, e= espesor de la pared. T= tiempo 24 horas y/o 2350, K= coeficiente de transferencia, c= calor específico, p=densidad.
Mediante el aplicativo, PMV 2008 ver 1,0 Ingvar Holmer. Subprograma JAVA para ISO 7730, se calculó el confort térmico de cada vivienda mediante el PMV (Promedio del Voto Previsto) y el PPD (Promedio del Porcentaje de Satisfechos). Se utilizó la temperatura media interior resultante como temperatura del aire y la temperatura interior más baja como la temperatura radiante. El arropamiento y la actividad en ambos casos es igual; la velocidad del aire y humedad relativa varían en función al control mínimo y medio.
Resultados
h | Te | GANANCIAS DE CALOR | PERDIDAS DE CALOR | VAR. TEMPERAT. | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Vent. | Cierres | Ocup. | Total | Vent. | Cierres | Pisos | Infiltrac. | Total | ΔT | Tin. | °C | ||
1 | 8,4 | 0 | -2748 | 270 | -2748 | -1605 | -5144 | -466 | -2307 | -9522 | -0,27 | 17,27 | 16,99 |
2 | 7,5 | 0 | -3132 | 270 | -2862 | -1720 | -5512 | -501 | -2471 | -10204 | -0,30 | 16,99 | 16,70 |
3 | 6,6 | 0 | -3515 | 270 | -3245 | -1834 | -5879 | -536 | -2636 | -10886 | -0,32 | 16,70 | 16,37 |
4 | 5,7 | 0 | -3899 | 270 | -3628 | -1949 | -6247 | -571 | -2801 | -11567 | -0,35 | 16,37 | 16,03 |
5 | 4,8 | 0 | -4282 | 270 | -4012 | -2064 | -6614 | -606 | -2966 | -12249 | -0,37 | 16,03 | 15,66 |
6 | 3,9 | 0 | -4665 | 977 | -3688 | -2178 | -6982 | -641 | -3130 | -12931 | -0,38 | 15,66 | 15,28 |
7 | 5,6 | 4485 | -5049 | 810 | 246 | -1962 | -6287 | -575 | -2819 | -11643 | -0,26 | 15,28 | 15,02 |
8 | 13,3 | 4622 | -5432 | 245 | -565 | -981 | -3144 | -276 | -1410 | -5810 | -0,14 | 15,02 | 14,88 |
9 | 15,6 | 4368 | -5816 | 210 | -1237 | -682 | -2185 | -185 | -980 | -4032 | -0,12 | 14,88 | 14,76 |
10 | 16,1 | 3791 | -6199 | 35 | -2373 | -622 | -1992 | -167 | -893 | -3673 | -0,14 | 14,76 | 14,62 |
11 | 17,1 | 2949 | -6583 | 385 | -3248 | -497 | -1592 | -129 | -714 | -2932 | -0,14 | 16,40 | 16,26 |
12 | 19,0 | 2142 | -2351 | 1645 | 1435 | -255 | -817 | -55 | -366 | -1493 | 0,00 | 16,26 | 16,26 |
13 | 21,0 | 2904 | 2435 | 1096 | 6435 | 0 | 0 | 22 | 0 | 22 | 0,15 | 16,26 | 16,41 |
14 | 22,5 | 3690 | 4747 | 483 | 8920 | 191 | 612 | 81 | 275 | 1159 | 0,23 | 16,41 | 16,63 |
15 | 22,4 | 4219 | 6128 | 277 | 10625 | 179 | 575 | 77 | 258 | 1089 | 0,27 | 16,63 | 16,90 |
16 | 20,4 | 4436 | 7104 | 187 | 11727 | -76 | -245 | -1 | -110 | -432 | 0,26 | 16,90 | 17,16 |
17 | 19,5 | 4277 | 7373 | 396 | 12046 | -191 | -612 | -36 | -275 | -1114 | 0,25 | 17,16 | 17,41 |
18 | 17,7 | 0 | 8118 | 235 | 8353 | -420 | -1347 | -105 | -604 | -2477 | 0,13 | 17,41 | 17,54 |
19 | 13,8 | 0 | 8199 | 1509 | 9707 | -917 | -2940 | -257 | -1318 | -5432 | 0,10 | 17,54 | 17,64 |
20 | 12,9 | 0 | 7738 | 2170 | 9908 | -1032 | -3307 | -292 | -1483 | -6113 | 0,09 | 17,64 | 17,72 |
21 | 12,4 | 0 | 6059 | 753 | 6811 | -1096 | -3511 | -311 | -1574 | -6492 | 0,01 | 17,72 | 17,73 |
22 | 11,8 | 0 | 3783 | 580 | 4363 | -1172 | -3756 | -334 | -1684 | -6947 | -0,06 | 17,73 | 17,67 |
23 | 11,1 | 0 | -1029 | 372 | -656 | -1261 | -4042 | -361 | -1812 | -7477 | -0,18 | 17,67 | 17,49 |
24 | 10,9 | 0 | -2365 | 270 | -2095 | -1287 | -4124 | -369 | -1849 | -7628 | -0,22 | 17,49 | 17,27 |
∑ Ti |
13,3 | 41884 | 4620 | 13985 | 60489 | -23430 | -75092 | -6593 | -33669 | -138784 | -1,78 | 16,52 16,57 |
h | Te | GANANCIAS DE CALOR | PERDIDAS DE CALOR | VAR. TEMPERAT. | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Vent. | Trombe | Cierres | Ocup. | Total | Vent. | Cierres | Pisos | Infiltrac. | Total | ΔT | Tin. | °C | ||
1 | 8,4 | 0 | 1600 | 1152 | 270 | 3022 | -625 | -930 | -430 | -1633 | -3618 | -0,01 | 21,96 | 21,95 |
2 | 7,5 | 0 | -506 | 620 | 270 | 385 | -669 | -996 | -463 | -1749 | -3877 | -0,08 | 21,95 | 21,86 |
3 | 6,6 | 0 | -506 | -443 | 270 | -679 | -714 | -1062 | -495 | -1866 | -4137 | -0,11 | 21,86 | 21,75 |
4 | 5,7 | 0 | -498 | -772 | 270 | -1000 | -759 | -1129 | -527 | -1983 | -4397 | -0,12 | 21,75 | 21,63 |
5 | 4,8 | 0 | -492 | -878 | 270 | -1099 | -803 | -1195 | -559 | -2099 | -4657 | -0,13 | 21,63 | 21,50 |
6 | 3,9 | 0 | -487 | -983 | 977 | -493 | -848 | -1262 | -591 | -2216 | -4917 | -0,12 | 20,09 | 19,97 |
7 | 5,6 | 5398 | -473 | -1089 | 810 | 4646 | -1765 | -2059 | -531 | -1996 | -6349 | -0,04 | 19,97 | 19,93 |
8 | 13,3 | 5580 | -473 | -1195 | 245 | 4158 | -882 | -1029 | -255 | -998 | -3165 | 0,02 | 19,93 | 19,95 |
9 | 15,6 | 5290 | -487 | -1300 | 210 | 3712 | -613 | -716 | -171 | -694 | -2194 | 0,04 | 19,95 | 19,98 |
10 | 16,1 | 4608 | -492 | -1406 | 35 | 2745 | -559 | -652 | -154 | -632 | -1998 | 0,02 | 19,98 | 20,00 |
11 | 17,1 | 3605 | -498 | -1511 | 385 | 1980 | -447 | -521 | -119 | -505 | -1593 | 0,01 | 20,00 | 20,01 |
12 | 19,0 | 2637 | -506 | -1617 | 1645 | 2159 | -229 | -267 | -51 | -259 | -807 | 0,03 | 20,01 | 20,04 |
13 | 21,0 | 3603 | -506 | -1723 | 1096 | 2470 | 0 | 0 | 20 | 0 | 20 | 0,06 | 20,04 | 20,10 |
14 | 22,5 | 4604 | 1600 | -1828 | 483 | 4859 | 172 | 201 | 74 | 194 | 641 | 0,13 | 20,10 | 20,23 |
15 | 22,4 | 5285 | 1929 | -1772 | 277 | 5719 | 161 | 188 | 71 | 182 | 602 | 0,15 | 20,23 | 20,37 |
16 | 20,4 | 5574 | 1938 | -609 | 187 | 7090 | -69 | -80 | -1 | -78 | -228 | 0,16 | 20,37 | 20,53 |
17 | 19,5 | 5391 | 1761 | 515 | 396 | 8063 | -172 | -201 | -33 | -194 | -600 | 0,17 | 20,53 | 20,70 |
18 | 17,7 | 0 | 1403 | 1047 | 235 | 2685 | -164 | -243 | -98 | -428 | -933 | 0,04 | 20,70 | 20,74 |
19 | 13,8 | 0 | 1042 | 1376 | 1509 | 3926 | -357 | -531 | -237 | -933 | -2058 | 0,04 | 20,74 | 20,79 |
20 | 12,9 | 0 | 1042 | 1613 | 2170 | 4825 | -402 | -598 | -269 | -1050 | -2318 | 0,06 | 20,79 | 20,84 |
21 | 12,4 | 0 | 1403 | 1705 | 753 | 3861 | -426 | -635 | -287 | -1114 | -2463 | 0,03 | 20,84 | 20,88 |
22 | 11,8 | 0 | 1761 | 1806 | 580 | 4147 | -456 | -679 | -309 | -1192 | -2636 | 0,03 | 20,88 | 20,91 |
23 | 11,1 | 0 | 1938 | 1768 | 372 | 4078 | -491 | -730 | -334 | -1283 | -2838 | 0,03 | 20,91 | 20,94 |
24 | 10,9 | 0 | 1929 | 1595 | 270 | 3794 | -501 | -745 | -341 | -1309 | -2896 | 0,02 | 20,94 | 21,96 |
Σ | 13,3 | 51575 | 13421 | -3927 | 13985 | 75055 | -11617 | -15873 | -6092 | -23833 | -57415 | 0,41 | 20,98 | |
Ti | 21,00 |
DESCRIP. | T= 24 | e | k | A | K | c | p | p | B | φ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
m | Wh°C | m/W/m2°C | W/mh°C | W/Kg | Kg/m3 | Kg/m2 | h | |||
PARED LADRILLO S/AISLAR | 0,16 | 2,93 | 0,34 | 2,93 | 0,24 | 1687,5 | 270,0 | 91,36 | 5 | |
TECHO FIBROCEMENTO | 0,04 | 2,15 | 0,47 | 2,15 | 0,25 | 247,0 | 9,9 | 7,43 | 2 |
DESCRIP. | T= 24 | e | k | A | K | c | p | p | B | φ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
m | Wh°C | m/W/m2°C | W/mh°C | W/Kg | Kg/m3 | Kg/m2 | h | |||
PARED LADRILLO AISLADA | 0,29 | 0,66 | 1,51 | 0,66 | 0,26 | 1284,2 | 366,0 | 16,6 | 9 | |
LOSA ALIGERADA | 0,32 | 0,30 | 3,38 | 0,30 | 0,31 | 1390,6 | 445,0 | 2,96 | 8 | |
MURO TROMBE | 0,42 | 1,22 | 0,82 | 1,22 | 0,26 | 2325,4 | 979,0 | 78,33 | 10 |
VIV. | m2 | U | U/m2 |
---|---|---|---|
V1 | 248,4 | 561,1 | 2,26 |
V2 | 245,2 | 256,3 | 1,05 |
Descripción | V1 | V2 |
---|---|---|
M (W / m2). Producción de energía (58 a 232 W / m2) | 70,00 | 70,00 |
W ( W / m2 . Tasa de trabajo mecánico. (Normalmente 0) | 00,00 | 00,00 |
Ta (°C). Temperatura anbiente media. | 16,57 | 20,98 |
Tr (°C). Temperatura radiante media (a menudo cercana a la temperatura del aire) | 15,42 | 19,90 |
Ambiente: | ||
v (m / s). Velocidad relativa del aire ( (0,1 a 1 m/s) | 0,70 | 0,20 |
rh (%). Humedad relativa | 65,00 | 55,00 |
Icl (clo). Aislamiento básico de la ropa (1 clo = 0,155 / m2k) | 1,00 | 1,00 |
Cálculo de PPV y PPD | ||
PPV (-3 frío a +3 caliente) | -1,86 | -0,39 |
PPD (%) | 69,90 | 8,20 |
Cof. Tranf. de calor | Un | V1 | V2 | EM-110 |
---|---|---|---|---|
Paredes | U | 2,93 | 0,66 | 1,00 |
Techos | U | 1,92 | 0,30 | 0,93 |
Pisos | U | 1,41 | 1,26 | 3,26 |
Discusión
La vivienda V1 de la Fig.1, es una edificación típica de dos niveles orientada al este y oeste, con una superficie envolvente caracterizada con muros de ladrillo de 0,15 m y cubierta ligera de planchas de fibrocemento y cielo raso de caña con yeso, con control mínimo en los vanos. La V2, es la misma vivienda, con diseño solar pasivo, que incorpora muros trombe en las fachadas, con superficie envolvente mejorada, con muros de 0,28 m de espesor, con cubierta de losa aligerada con casetones de poliestireno expandido protegido con planchas de fibrocemento, incluye una exclusa al ingreso, pisos reflejantes de cerámicos blancos al exterior y un aislamiento de control medio en ventanas; se aprecia sus características en la Fig. 2.
Las ganancias de calor de la V1 mostrada en la Tabla 1 es de 69490 W son menores que las pérdidas de 138684 W, alcanzando una temperatura interior de 16,6 °C±1,25. En cambio, las ganancias de las V2 de la Tabla 2, son de 75055 W mayor que las pérdidas de 57415 W, alcanzando una temperatura interior de confort de 21°C±0,5; temperatura similar a la dada por la ecuación de Szokolay (2014), aproximada a los resultados de Silva, Depaz y Alva (2016); Corrales y Villegas (2014); coincide con Monroy (2006:118), que para una vivienda de control medio con una temperatura exterior de 13,3 °C, que es de Huaraz, le corresponde 20,5° C. La V2 tiene un ahorro energético del 100%, mayor que los establecidos en estudios de otros contextos más frígidos que están entre el 25 al 85,6 % (Fosdick, 2016; Mazzocco et al., 2010; Saad y Araji, 2020; Cillari, Fantozzi, y Franco, 2021).
En la Fig. 3, al comparar la temperatura interior alcanzada a las 6 horas en las viviendas V1 y V2 en relación a la temperatura exterior en °C, se desprende que la V1 tiene una diferencia de temperaturas de 11 °C y la V2 de 16,2 °C. La V2 logra 5,2 °C más sobre la V1, pero con pocas oscilaciones; esto se debe a la inercia térmica, aislamiento de la superficie envolvente y al uso de la energía solar. Estos resultados son similares a los establecidos en otras investigaciones en el Perú, que logran entre 9 a 17°C en interiores sobre las condiciones mínimas exteriores (Aquino, 2018; Molina, Horn y Gómez, 2020; Wieser, 2021).
Aplicando los principios de inercia térmica fundamentada por diferentes autores (Abraham, 2017; Szokolay, 2014; Esteves et al., 2017); resulta que la V1 (Tabla 3) logra un retraso de restituir el calor entre 2 y 5 horas, menor que la V2 (Tabla 4) que está entre 8 a 10 horas; esto se debe al mejoramiento de la superficie envolvente de la V2. La V2 (Tabla 5) tiene un coeficiente global de transferencia 2,15 veces menor que la V1, por lo tanto, la V2 tiene mejor aislamiento e inercia térmica.
El confort térmico pronosticado mediante el voto medio previsto (PMV) en la vivienda V1 de la Tabla 6 es de - 1,86 y el de la V2 en la Fig. 4 es de -0,39, la V2 cumple con la Norma ISO 7730.2005 de que, -0,5 < PMV > +0,5 y la V1 no la cumple. El porcentaje de personas no satisfechas (PPD) en la V1 es del 69,9 % y de la V2 es del 8,2 %. La V2 cumple con la norma ISO 7730 de PPD < 10%, no así la V1.
Según los valores dados en la Tabla 7, la V2 está en confort térmico al tener índices menores de transferencia que los mínimos indicados en la Norma EM 110. La V1 no está en confort térmico, por tener índices mayores.
Conclusiones
La superficie envolvente de control medio para mejorar el confort térmico de una vivienda en Huaraz es de diseño solar pasivo, con buen aislamiento, con un coeficiente de transmisión global de U ≤ 1,05 W/m2h°C, con una inercia térmica φ ≥ 8 horas de retraso, con vanos orientados al este u oeste y elementos de control, con una temperatura interior de confort térmico de 21±2 °C y con un pronóstico de que más del 90 % de sus ocupantes estén satisfechos.
La superficie envolvente de una vivienda típica en Huaraz es de control mínimo, poco aislante, con un coeficiente de transmisión global de U ≥ 2,26 W/m2h°C, con una inercia térmica φ ≤ 5 horas de retraso, con vanos orientados indistintamente sin elementos de control, alcanzando una temperatura interior térmica de 16,6 ± 1,2 °C, con un pronóstico de que menos del 70 % de sus ocupantes no están satisfechos. Debe revisarse la Norma EM 110.
Referencias Bibliográficas
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La revista de investigación Aporte Santiaguino es una publicación científica de periodicidad semestral. Tiene como objetivo difundir los resultados de los trabajos de investigación desarrollados en los ámbitos regional, nacional e internacional, como una contribución a la solución de la problemática natural, social y cultural, La revista publica artículos científicos originales e inéditos en las Ingenierías. Los trabajos recepcionados son evaluados por árbitros externos según criterios de calidad.
Autor
Fecha de recepción
15/09/2021
Fecha de aceptación
28/10/2021
Correspondencia
Miguel R. Corrales Picardo
mcorralesp@unasam.edu.pe
https://orcid.org/0000-0002-7490-8690
Revista Aporte Santiaguino
Volumen 14 N°2, julio-diciembre 2021:
pág. 239-252
https://doi.org/10.32911/as.2021.v14.n2.816
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