Área de Clima y Confort

 

Acciones FADU frente al COVID-19 – AIRES DE CAMBIOS

Iniciativa de buenas prácticas centradas en la calidad de aire interior en la vivienda, como medida para disminuir la aparición de afecciones respiratorias que podrían interferir en un posible pico de casos de COVID-19 durante los meses de invierno.

Equipo: A. Picción, M. Camacho, L. Gutiérrez, N. López, L. Pereira, D. Sosa, L. Vega, L. De León, M. Martínez, M. Paris

AIRES DE CAMBIOS – Una herramienta predictiva de ventilación higiénica en invierno

La emergencia sanitaria requiere permanencias prolongadas y simultáneas en las viviendas. Escuchamos hablar de la importancia de mantener nuestros ambientes ventilados, pero ¿cuánto es necesario ventilar? En base al pronóstico del tiempo, esta herramienta predice lo mínimo que debes abrir tu ventana en invierno para mantener la calidad de aire interior, evitando pérdidas de calor excesivas. Una ventilación deficiente puede provocar afecciones respiratorias que podrían interferir en el diagnóstico de COVID-19 en un eventual pico de casos en los meses de invierno.

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Actividades:

En el departamento se plantean distintas líneas de trabajo, fundamentalmente para:

1-Promover la importancia y la viabilidad de la arquitectura que responde al clima, así como el logro del confort con base en la eficiencia energética (edificio bien diseñado-sistemas artificiales ajustados)

2-Mejorar la calidad higrotérmica de la envolvente y la calidad del ambiente interior de los espacios desde la primeras etapas del proyecto arquitectónico.

3-Demostrar y evaluar sistemas de bajo consumo energético como los sistemas solares pasivos y los sistemas de ventilación e iluminación natural.

4-Proveer herramientas, procedimientos y pautas de evaluación  sencillas y complejas para que el profesional pueda diseñar conscientemente.

Investigación

Listado de investigaciones terminadas o en ejecución (link al resumen en cada proyecto)

 

Resúmenes de los trabajos de investigación:

Un aporte a la eficiencia energética a partir del estudio de condiciones de confort térmico y lumínico en edificios de uso discontinuo para condiciones de clima templado. Estudio de casos. Proyecto I+D concursado y financiado por la CSIC. 2009 – 2011.

La investigación propuso un primer acercamiento al tema del confort térmico y visual y su relación con  la eficiencia energética en edificios públicos de uso discontinuo destinados a enseñanza y a oficinas. Las características climáticas de la localidad, las estrategias de diseño adoptadas y las cargas internas junto con los patrones de uso del edificio y sus equipamientos, definen la demanda de energía para lograr el confort térmico y visual. Objetivo: El propósito de esta investigación es contribuir con la definición de estándares térmicos para el diseño y funcionamiento de este tipo de edificaciones en nuestro clima, determinando las condiciones interiores deseables, así como establecer cuáles son los problemas planteados por el diseño de la iluminación que afectan tanto al confort visual como al consumo de energía eléctrica. Metodología: Durante el período caluroso y el frío se estudiaron experimentalmente cuatro edificios, con diferencias en cuanto a zona climática (Montevideo y Salto), resoluciones tipológicas y  usuarios (acostumbrados a ambientes naturales y/o artificialmente acondicionados). Basados en el enfoque adaptativo de confort térmico, se adquirieron datos acerca del ambiente térmico y lumínico, de la respuesta de las personas acerca de las condiciones en las que trabajan y sus preferencias y de las acciones que realizan para lograr confort, en ambos aspectos.  Resultados: Se correlacionaron las mediciones con las respuestas recibidas para determinar un rango de temperaturas de confort y analizar su influencia  sobre el consumo de energía del edificio. El país está desarrollando un Proyecto Nacional de Eficiencia Energética por lo que se trata de fortalecer la sinergia entre la investigación y los lineamientos políticos y reglamentarios, aportando resultados en la materia. Los estudios de campo mostraron bajos porcentajes de confort térmico en los edificios públicos analizados tanto para el período frío y caluroso. En cambio los porcentajes de confort lumínico en la mayoría de los edificios presentan valores porcentuales superiores

 

Pautas de diseño bioclimático para optimizar condiciones de confort y uso de energía en el sector residencial financiado por organismos públicos, para Uruguay, caso de clima complejo. Proyecto concursado y financiado por el PDT, 2005-2009.

Se realizaron estudios experimentales para obtener datos de partida reales de comparación en el campo de la investigación, referidos al parque de vivienda financiado por el sector público en los últimos 10 años (Banco Hipotecario del Uruguay BHU y/o Banco de Previsión Social BPS a través del Fondo Nacional de Vivienda para Pasivos) en Montevideo y Salto.

Los estudios experimentales conciernen al andamiento de temperaturas y percepción de confort y luego por simulación (Energy Plus) se evalúa las potencialidades de las estrategias de diseño utilizadas (factor de hueco, protección solar, masa y transmitancia térmica). Para ello se analizan los consumos de energía. Conclusiones: Necesidad de colocar protecciones solares en las dos ciudades. En Salto la aplicación de las estrategias de diseño que tienen que ver con el control de la energía incidente ya sea protecciones solares y/o porcentaje de área de hueco es determinante en el consumo de energía total de la vivienda. En Montevideo y en Salto el peso que tiene la colocación de aislante térmico es similar en lo que refiere a consumo de energía, con mayor incidencia en el ahorro de energía para calefacción.

ver informe final: pautas de diseño bioclimático-pdt06.pdf

Mayor información: DECCA I decca@fadu.edu.uy

 

 

Evaluación del comportamiento térmico de construcciones livianas en clima templado. Proyecto I+D concursado y financiado por la CSIC (2005-2008)

En los últimos años en Uruguay se aplica cada vez más frecuentemente sistemas constructivos no convencionales que tienen como característica similar el hecho de ser ‘livianos’ o de baja inercia térmica. Para ello se monitoreó un prototipo liviano ubicado en Montevideo durante un año, aplicando distintas estrategias pasivas (aislamiento, protección solar, masa térmica y ventilación) y luego se trabajó mediante simulación térmica con una misma serie de días representativos para comparar resultados. Se determinó la influencia que tienen estas estrategias de diseño pasivas sobre la oscilación de la temperatura interior del prototipo en el período caluroso y en el frío.

Mayor información: DECCA I decca@fadu.edu.uy

Evaluación del comportamiento higrotérmico de las viviendas del BPS-MVOTMA, centrado en la ventilación natural a través de percepción de los adultos mayores. (2004-2006)

Responsable María Noel López

Esta investigación abordó mecanismos de evaluación de confort térmico y su relación con la ventilación natural de las viviendas del BPS-MVOTMA, en base al diagnóstico de los propios usuarios: los adultos mayores. Uno de los factores significativos que se vincula a la sensación de bienestar es la edad del individuo. Este factor se lo relacionó a la acción de ventilar que está fuertemente vinculada con la percepción sensorial del confort. Se trató de confrontar los requerimientos necesarios para alcanzar el confort y las acciones que realmente se realizan para ventilar a los efectos de avanzar en una serie de investigaciones sobre confort adaptativo que permita evaluar este parámetro.

Mayor información: María Noel López I marialop@fadu.edu.uy

Clima, microclima y condiciones de confort en el espacio urbano Rambla (2003 -2004)

Este trabajo de investigación y asesoramiento, que involucró a  varios institutos de la Facultad de Arquitectura, tenía como objetivo definir pautas para el ordenamiento paisajístico de la Rambla de Montevideo. Es un caso que revela cuestiones-clave por su situación costera: 1. Tipos, destinos, roles y funciones de los distintos espacios urbanos de la Rambla. 2. Protección de las fuertes visuales y de los espacios verdes. 3. Las preferencias y compromisos de la comunidad, desde diferentes puntos de vista para entender la organización, funcionamiento o desarrollo de los espacios exteriores.  Se sistematizó información sobre los componentes del sistema que tienen implicancias sobre el acondicionamiento térmico y lumínico del espacio. Se desarrollaron aportes conceptuales y herramientas para apoyar a la definición de pautas de actuación sobre el espacio público Rambla en sus distintas escalas.

Mayor información: DECCA I decca@fadu.edu.uy

Tratamiento de datos climáticos de localidades de Uruguay para evaluación térmica y energética de proyectos y edificios. Proyecto concursado y financiado por el PDT, 2005-2009.

Se elaboraron guías de diseño y bases de datos horarios de las principales variables climáticas tratados según distintas metodologías, para su uso en el proyecto y la evaluación térmica y energética de edificios.

Bases de datos horarias: necesarias para los programas de simulación.

Cartas Bioclimáticas: guías de diseño que permiten identificar las estrategias de proyecto más adecuadas para la adaptación del edificio al clima local.

Mayor información: Alicia Picción I decca@fadu.edu.uy

 

 

Selección de programas de simulación para la predicción del comportamiento térmico de edificios. (2001-2003).

Responsable V. Chauvie

Se trató de la evaluación de programas para las condiciones de nuestro clima considerando su rango de aplicación. Los datos experimentales obtenidos del monitoreo de un prototipo se comparan con las predicciones de los programas de simulación. La variable de comparación es la temperatura del aire interior. De acuerdo a los resultados obtenidos en el estudio de correlación el programa Simedif presenta correspondencia con los datos medidos.

Mayor información: Alicia Picción I decca@fadu.edu.uy

 

Concepción del aislamiento de la cubierta liviana (2001)

 

Se plantean pautas de diseño, exigencias y recomendaciones para mejorar el desempeño higrotérmico de estos cerramientos livianos:

Transmitancia máxima (U) ≤ 0.40 W/m2K).

Tipo y orden de las capas.

Calidad: materiales y ejecución

Mayor información: Alicia Picción I decca@fadu.edu.uy

 

 

Proyecto de exigencias mínimas y recomendaciones para mejorar la calidad higrotérmica de las viviendas financiadas por el BHU (1998). Responsable Prof. Arq. M. Girardin

Se  formularon recomendaciones de diseño y exigencias mínimas para la envolvente opaca de los edificios a fin de prevenir patologías de condensación:

Estudios del riesgo de ocurrencia de condensaciones: software HTERM.

Tipo y orden de las capas.

Transmitancia máxima (U) ≤ 0.85 W/m2K).

Este valor fue incorporado en los pliegos del BHU y es norma en todo el país.

Mayor información: Alicia Picción I decca@fadu.edu.uy

Enseñanza

Grado:

Acondicionamiento Térmico, cursos presencial y semipresencial .

Curso opcional: El proyecto con las energías – link a http://www.proyectoconenergias.blogspot.com/

Cuerpo docente: G. Balarini, E. Sarthou (área proyectual) y A. Picción, M.N. López (área tecnológica).

Posgrado:

Cursos de Actualización profesional: Arquitectura bioclimática (2007-2008, UEP), Acondicionamiento Térmico eficiente e Iluminación eficiente (2008 y 2006, en convenio con el MIEM, responsable: Ing. Di Fabio), Las patologías de condensación: Diseño y uso del edificio (2000-2004, UEP)

Extensión

El Departamento se relaciona con el medio de diversas formas entre las cuales se destacan los Proyectos de Extensión a la comunidad, los Convenios y los asesoramientos a organismos públicos o privados, empresas y profesionales. Estas actividades cumplen su objetivo de resolver diversas necesidades y a su vez aportan a las actividades de investigación que se realizan.

Actividades de Extensión a la comunidad

Hábitat, Vivienda y Familia, el caso de los realojos de la IMM en el territorio del PIM (Programa Integral Metropolitano UDELAR), financiado por CSEAM. 2009.

Transferencia de Tecnología y de diseño energéticamente eficiente. El caso de los realojos de la IMM-Movimiento Tacurú”, financiado con fondos de Facultad de Arquitectura. Con la participación de CEUTA. 2008

‘Estudio de los aspectos higrotérmicos y propuesta de mejoras progresivas y adecuación a las condiciones locales de un proyecto de vivienda social en Artigas. También participamos en la elaboración del Manual de uso, mantenimiento y mejora de las viviendas, para los usuarios. En el marco del convenio entre la UDELAR y la Intersocial de Artigas, 2001.

Asesoramientos realizados:

Estudios de arquitectura sobre desempeño térmico de fachadas ventiladas, estudios de asoleamiento en viviendas, impacto de la sombra de edificios en altura.

Empresa Puerta del Sur S.A – Aeropuerto de Carrasco. Estudios de asoleamiento

BROU: estrategias para mejorar el desempeño térmico y lumínico de sucursales.

MECAEP: Estudio del desempeño de un tipo de parasoles para aulas escolares.

UNIT: Asistencia a comités UNIT: Comité técnico de eficiencia energética en edificaciones; Comité en eficiencia energética en colectores solares

IMM: Grupo de trabajo interdisciplinario para la adecuación de la normativa vigente en materia de aislación térmica de vivienda

Convenios en que participó el Departamento:

Convenio Facultad de Arquitectura (Instituto de la construcción) MVOTMA (DINAVI) para el SISTEMA DE OTORGAMIENTO DE APTITUD TÉCNICA A SISTEMAS CONSTRUCTIVOS NO TRADICIONALES (Evaluación del punto 4.2 –habitabilidad y confort desempeño higrotérmico) 2011 vigente

Convenio con Bromyros S.A.: Estudiar experimentalmente y evaluar el desempeño térmico de un prototipo desarrollado por la empresa en base Isopaneles (sistema constructivo liviano), para las condicionantes climáticas de la ciudad de Montevideo. 2006 – 2007.

Convenios con el Banco Hipotecario del Uruguay

Ambos convenios de asesoramiento con el BHU tienen como objetivo contribuir al mejoramiento de la calidad de la vivienda financiada por el organismo.

2º convenio: Elaboración de una Manual para Cubierta de Tejas con Estructura de Madera, desarrollado por el equipo de investigación sobre Madera del IC. El DECCA especificó los aspectos de desempeño higrotérmico, con la determinación de valores de transmitancia térmica máxima y recomendaciones de diseño. 2003,

1º convenio: Calidad Higrotérmica de la Vivienda. Exigencias Mínimas y Recomendaciones

Responsable: M.Girardin, Asistentes: C.Echevarría, C.Martínez, A. Picción. 1998.

 

Principales líneas de Asesoramiento:

  • Evaluación del comportamiento térmico y lumínico del edificio en base a monitoreo en condiciones reales de funcionamiento.

Monitoreo de las variables ambientales interiores (temperatura, humedad relativa, velocidad del aire, temperatura superficial y radiante). Relevamiento físico y de pautas de uso del edificio. Sistematización de datos (tablas y gráficas). Análisis estadístico. Correlación de resultados. Evaluación.

  • Predicción de comportamiento térmico, lumínico y energético de edificios en base a simulación computacional

Simulaciones térmicas del edificio en régimen dinámico. Estimación del consumo de energía anual por metro cuadrado y estimación de ahorro de consumo (total, calefacción, refrigeración). Andamiento de las temperaturas sólo con estrategias pasivas. Estudio de variantes de diseño y su impacto sobre el consumo de energía y el andamiento de temperaturas. Sistematización y análisis estadístico. Correlación de resultados. Evaluación.

  • Mapa térmico a través de termografía infrarroja

Detección de puentes térmicos, humedades, infiltraciones de agua y aire, ubicación y calidad de aislación térmica de edificios o de sus partes. Análisis y Evaluación de resultados.

  • Análisis de situaciones de confort térmico y lumínico en espacios interiores o exteriores.

Aplicación de encuestas. Relevamiento físico espacial y de pautas de uso. Monitoreo de las variables ambientales interiores y exteriores. Sistematización de datos (tablas y gráficas). Análisis estadístico. Correlación de resultados. Evaluación.

  • Evaluación del asoleamiento y requerimientos de protección solar

Estudios sobre planos, cerramientos transparentes y espacios exteriores e interiores – penetración de sol y radiación recibida según orientación del plano.

Estudio del  impacto de las sombras arrojadas sobre planos a nivel de anteproyecto y con maquetas.

Comportamiento de cerramientos transparentes y determinación de las protecciones solares necesarias.

  • Calidad higrotérmica de la vivienda, análisis de patologías de origen higrotérmico.

Cálculo de transmitancia térmica (U), capacidad térmica (CT), amortiguación y retardo térmico de cerramientos opacos convencionales y/o con materiales innovadores. Estudio de riesgo de condensaciones. Análisis y evaluación de propuestas y variantes.

  • Estudios de viabilidad según criterios de normativa térmica.
    • Estudios de viabilidad de uso de colectores solares térmicos.

 

Nota: Los costos de los asesoramientos se determina en función de la solicitud específica

Equipamiento

Estación meteorológica HOBO Onset.

Termómetros químicos, termómetros de máxima y mínima, termómetro de globo, termopares para medición de temperatura superficial, termopares y registrador continuo de temperatura y humedad relativa con software, sensores integrados HOBO para medición de temperatura del aire, humedad relativa y canales externos con software, psicrómetros e indicadores de humedad, anemómetros de hilo caliente, luxómetros digitales con registrador.

Termómetro infrarrojo (IR) doble láser

Cámara termográfica FLUKE.

Instrumentos especializados para evaluación de insolación: Simulador de trayectorias solares para visualización de insolación en modelos a escala, análisis del enmascaramiento del entorno. Software para estudios de asoleamiento, sombras, iluminación natural.

Herramientas para la predicción de comportamiento térmico y energético de edificios: programas multizona en régimen dinámico (Energy Plus, Simedif y Ecotec)

Normativa

Se trabaja con la normativa nacional UNIT y reglamentaciones municipales y normas internacionales: ISO, EN-UN, ASHRAE aplicables a cada caso.

Publicado por | 20 de agosto de 2019 - 00:26 | Actualizado: 29 de julio de 2020 - 19:38 | PDF