Confort higro-térmico y diseño bioclimático en Colombia
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2023
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Resumen
Este estudio pretende desarrollar un modelo de vivienda multifamiliar en altura que mejore el confort higro-térmico apoyándose en las estrategias de diseño bioclimático dentro de un contexto de una ciudad Colombiana. La aplicación del diseño bioclimático en la construcción mejoraría en gran medida el confort higro-térmico interno en todas las estancias de la edificación, creando ambientes más saludables para sus habitantes.
El proyecto se compone por tres distintas fases, investigación, diseño y finalmente la comprobación. La fase de investigación caracteriza 8 ciudades de Colombia con distintos climas, en el ámbito bioclimático, por medio del uso de la carta bioclimática de Baruch Givoni (1976), y comparando entre las estrategias aplicables de cada localización para determinar el lugar de trabajo. Finalmente, y debido a su clima, se selecciona la ciudad de Villavicencio. Se estudian las diferentes tipologías de vivienda, cómo se han diseñado y construido a través del tiempo, usos, alturas y un análisis de edificios que apliquen el diseño bioclimático en el contexto.
La fase de diseño desarrolla una propuesta de un modelo de vivienda multifamiliar en altura, en donde los aspectos climáticos de su entorno son de suma importancia. El diseño genera un contraste con lo evidenciado en las viviendas convencionales de la localización, teniendo como eje jerárquico la organización por patios, y una composición llena de vacíos, captando una adecuada ventilación e iluminación dentro del espacio reducido del contexto “no ideal”.
La fase de comprobación realiza una simulación CFD o análisis de dinámica de fluidos computacional, entre el diseño propuesto vs un diseño de vivienda convencional. Comprobando que la sensación higro-térmica de los espacios internos del diseño propuesto es mejor, manteniéndose confortable en cualquier hora del día, sin la necesidad de utilizar elementos de ventilación mecánica que afecten la salud de las personas que lo habiten.
La pertinencia de este proyecto radica en empezar a preocuparnos por la salud y el bienestar de los habitantes de las edificaciones. Este proyecto demuestra que el diseño bioclimático se puede aplicar hasta en los entornos más complicados de resolver. Tomando el vacío como un elemento fundamental, el cual rompe la dinámica de volúmenes robustos y el exceso de construcción en las manzanas, creando espacios saludables para las personas tanto en exteriores como en interiores.
Descripción
Abstract
This study aims to develop a model of multifamily high-rise housing that improves the hygro-thermal comfort based on bioclimatic design strategies within a Colombian city context. The application of bioclimatic design in construction would greatly improve the internal hygro-thermal comfort in all rooms of the building, creating healthier environments for its inhabitants.
The project consists of three distinct phases; research, design and finally, testing. The research phase characterizes 8 cities in Colombia with different climates, in the bioclimatic field, through the use of the bioclimatic chart of Baruch Givoni (1976), and comparing the applicable strategies of each location to determine the place of work. Finally, and due to its climate, the city of Villavicencio was selected. The different housing typologies are studied, how they have been designed and built through time, uses, heights and an analysis of buildings that apply bioclimatic design in the context.
The design phase develops a proposal for a multi-family high-rise housing model, where the climatic aspects of its environment are of the utmost importance. The design is a contrast with what is evidenced in the conventional housing of the location, having as hierarchical axis the organization by patios, and a composition full of voids, capturing adequate ventilation and lighting within the reduced space of the "non-ideal" context.
The verification phase performs a CFD simulation or computational fluid dynamics analysis, between the proposed design vs. a conventional housing design. It was found that the hygro-thermal sensation of the internal spaces of the proposed design is better, remaining comfortable at any time of the day, without the need to use mechanical ventilation elements that affect the health of the people who live in it.
The relevance of this project lies in starting to care about the health and well-being of the inhabitants of the buildings. This project demonstrates that bioclimatic design can be applied even in the most complicated environments. Taking the void as a fundamental element, which breaks the dynamics of robust volumes and the excess of construction in the blocks, creating healthy spaces for people both outdoors and indoors.
Palabras clave
Arquitectura bioclimática, Climatización, Edificios de viviendas, Dinámica de fluidos computacional
Keywords
Bioclimatic architecture, Air conditioning, Residential buildings, Computational Fluid Dynamics