Recibido: 04-09-2021 / Revisado: 17-09-2021 / Aceptado: 08-10-2021 /
Publicado: 05-11-2021
Estudio térmico en una vivienda situada en la
ciudad de Guayaquil
DOI: https://doi.org/10.33262/ap.v3i4.1.124
<= o:p>
Thermal stud=
y in
a villa located in the city of Guayaquil
Holger Arturo Intriago Mairongo<=
/span>.
[1], =
Alex
Andrés Gonzales Vega. [2], =
Egner
Manuel Rosero Obando. [3] & Felipe Noé Plaza
Hernández. [4]
Abstract
The construction sector is one of the
sectors that has the greatest impact on the country's economy the present w=
ork
seeks to determine in a quantitative exploratory way the most influential
parameters in the thermal behavior of a house located in a very hot humid
climate, for this in the work a study of heat flow in the walls, floor and
ceiling of a housing to try to reduce the energy consumption of air
conditioning and advertise them as eco-efficient in the city of Guayaquil -
Ecuador, using common construction materials of the houses, according to the
latest INEC census, these materials are: concrete block 15 cm thick for wal=
ls,
15 cm thick lightened concrete on the ceiling and 20 cm heavy concrete on t=
he
floor; furthermore, 20% of the wall surfaces are glazed with 6 mm thick sin=
gle
glass windows. For this, the heat gains from walls and ceilings will be
evaluated at noon, three hours before and after noon, for a typical day due=
to
the effect of sensible heat. Through the application of numerical methods a=
nd
with the assistance of the octave free software, it is determined that the
color gain depends on the orientation of the house with respect to the sun =
and
the largest wall area
Keywords: thermal, housing, eco-efficient, convection,
conduction.
Resumen
El sector de la construcción es uno de los sectores que mayor
impacto tiene en la economía del país; el presente trabajo busca determinar=
de
forma exploratoria cuantitativa los parámetros más influyentes en el
comportamiento térmico de una vivienda ubicada en un clima húmedo muy calur=
oso,
para ello en el trabajo se realizó un estudio de flujo de calor en las pare=
des,
piso y techo de una vivienda para tratar de disminuir el consumo energético=
del
aire acondicionado y anunciarlas como eco-eficiente en la ciudad de Guayaqu=
il -
Ecuador, empleando materiales de construcción comunes
de las viviendas, de acuerdo con el último censo del INEC, estos materiales
son: bloque de concreto de 15 cm de espesor para paredes, concreto aliviana=
do
de 15 cm de espesor en el techo y concreto pesado de 20 cm en el piso; adem=
ás,
el 20% de las superficies de las paredes son acristaladas con ventanas de
vidrio simple de 6 mm de espesor. Para ello se evaluarán las
ganancias de calor por paredes y techos al medio día, tres horas antes y
después del mediodía, para un día típico por efecto del calor sensible.
Mediante la aplicación de métodos numéricos y con asistencia del software l=
ibre
octave, se determina que la ganancia de color depende de la orientación de =
la
vivienda con respecto al sol y del área más grande de pared.
Palabras clave: térmic=
o,
vivienda, eco-eficiente, convección, conducción.
Introducción
El sector de la construcción es uno de los sectores que mayor impacto ti= ene en la economía del país; así mismo la vivienda tiene gran importancia ya = que se transforma en las bases en donde se desarrolla el núcleo familiar, c= reando sentimientos de pertenencia y de confort. Es por ello que todo núcle= o familiar merece tener una vivienda en donde pueda ver crecer su hogar, si= ntiendo que vive en un lugar digno y de calidad. La realidad del país, prev= alece en el déficit de vivienda, en especial en los sectores económicos med= ios bajos y bajos. Es un reto, tanto para el gobierno, como para el sector = inmobiliario, disminuir este déficit implementando viviendas que puedan ser= de precios económicos, pero que al mismo instante sean capaces de brindar = seguridad y calidad a sus ocupantes según lo afirma (Olmedo, 2017).
A partir =
del estudio de la termodinámica, se ha aprendido que la energía se puede tr=
ansferir por interacciones de un sistema con su entorno. Estas interaccione=
s se denominan trabajo y calor. Sin embargo, la termodinámica se ocupa de l=
os estados finales del proceso durante el cual una interacción ocurre y no =
proporciona información sobre la naturaleza del entorno el tiempo índice en=
lo que ocurre. Los estud=
ios que se realizan a nivel de eficiencia energética para el desafío del em=
prendedor en construcciones de viviendas eficientes requiere de cambios con=
ceptuales de fondo en varios aspectos como: el diseño, uso de materiales y =
aplicación de sistemas constructivos innovadores, que satisfagan las necesi=
dades de los usuarios en las edificaciones y que sean sustentables con el m=
edio ambiente propone como “ecología arquitectónica” según el mismo autor, =
los edificadores de viviendas son responsables de un elevado consumo de ene=
rgía, por lo cual se ve la necesidad latente de aplicar nuevos conceptos en=
marcados dentro de los estudias relacionados con la trasferencia de calor=
(Filippín, 2010).Existen d= iferentes factores que ayudan a determinar el confort como son: los factore= s internos y factores externos, en lo que respecta a los factores externos = podemos decir que se refiere al grado de arropamiento, tipo y color de la v= estimenta, factores ambientales como temperatura de aire, temperatura radia= nte, humedad del aire, velocidad de viento, niveles lumínicos, niveles acús= ticos, calidad del aire, olores, ruidos elementos visuales, etc. (Alvear, 2021), considerando= la diversidad a la que se refiere se puede subdividir en dos tipos: los fa= ctores físicos o climáticos en lo que se encuentra la temperatura del aire,= radiación, humedad en el movimiento del aire; y los factores individuales = que abarcan la vestimenta, aclimatación, sexo, edad, forma del cuerpo, gras= a subcutánea, alimentos bebidas, color de la piel y estado de salud.=
En la act=
ualidad en el mundo existe un déficit de viviendas de interés social en la =
ciudad de Guayaquil Ecuador los grandes asentamientos humanos generan la ne=
cesidad de construir casas que de alguna forma solucionen el hacinamiento q=
ue existen en las zonas urbanas. E=
l presente estudio tiene como objetivo, determinar las ganancias de calor d=
e una vivienda ubicada en la ciudad de Guayaquil, con el fin de plantear pr=
opuestas que nos permitan disminuir el consumo energético del aire acondici=
onado y presentar una solución viable como vivienda eco-eficiente. Para el =
análisis del comportamiento de esta vivienda se emplea los métodos numérico=
s mediante el uso de un software libre muy eficiente como lo es e Octave, e=
l cual mediante la caracterización des variables que intervienen en el comp=
ortamiento térmico de la vivienda bajo las condiciones iniciales para luego=
realizar la modelación numérica; esto nos permitirá definir que materiales=
son los más apropiados para evitar que la vivienda gane demasiado calor en=
condiciones de temperaturas muy elevados que caracterizan a esta ciudad (A. Calle, 2021).
Pregunta de investigación: ¿Cuál es la ganancia=
de
calor de una vivienda expuesta a las temperaturas en la ciudad de Guayaquil=
?
Objetivo, evaluar bajo el método
numérico las ganancias de calor en una vivienda construida con materiales
comunes, ubicada en la ciudad de Guayaquil en un clima húmedo caluroso dura=
nte
el mediodía, tres horas antes y después del mediodía.
Objetivos específicos: · =
Realizar el modelamiento numérico para
determinar las ganancias de calor de una vivienda ubicada en la ciudad de
Guayaquil. ·&nb=
sp;
Calcular el valor de =
las
resistencias total por convección y conducción. ·&nb=
sp;
Definir los materiales
con mejor características de conductividad térmica para disminuir la gananc=
ia
de calor Marco teórico Ecuador
presenta escasez cualitativa y cuantitativa de conjuntos habitacionales para
familias de bajos recursos son alarmantes, la limitación de servicios masic=
os
afecta a un número importante de hogares de la región. El 21 % no dispones =
de instalaciones
hidrosanitarias y eléctricas; 12% de las viviendas están fabricadas de
materiales inadecuados, otro porcentaje que fluctúa en 6% disponen de un su=
elo
de tierra o viven en condiciones de aglomeración, estas características
perjudican directamente la salud (C. Calle,
2021). En
la actualidad desde sus inicios la ciudad de Guayaquil se ha caracterizado =
por
tener un clima tropical promedio durante todo el año, dando temperaturas que
van desde 24 0C. mínimo y 30 0=
C
máximo, esta condicionante climática genera temperaturas inestables dentro =
de
edificaciones unifamiliares, construidas con materiales tradicionales. En la
ciudad de Guayaquil existen edificaciones unifamiliares construidas con
materiales de construcción que no poseen propiedades térmicas, en la mayorí=
a de
los casos esto se debe a la falta de aplicaciones de materiales adecuados, =
para
la construcción de una envolvente que genere confort térmico en las
edificaciones multifamiliares (Medina, 2016). Propiedades térmicas Las
propiedades térmicas se refieren a la mayor o menor capacidad de transmitir
calor o acumularlo, y así dar lugar a la inercia térmica de una construcción
según dichas capacidades se pueden definir como: densidad, calor especifico=
y
conductividad térmica, que se refiere al material también está la transmita=
ncia
térmica, la capacidad calorífica y el retardo que se refieren a los element=
os
constructivos, como los cerramientos horizontales (techos), los cerramientos
verticales transparentes (paños fijos, ventanas y puertas) y los cerramient=
os
verticales opacos (muros y puertas) (Estevez, 2=
021). El
presente trabajo se describen los parámetros de entrada, considerados para =
el
modelado de vivienda datos meteorológicos y datos monitoreados interiores
necesarios para llevar a cabo el modelo matemático del cálculo de ganancia =
de
calor, luego se describe la forma en que fueron variados los parámetros de
entrada para obtener un modelo calibrado, una vez calculado se procedió a la
evaluación del confort térmico. Para
la evaluación se estableció el modelo para calcular los límites de temperat=
ura
operativa en base as horas donde se determinó la mayor incidencia radiación=
solar
en la vivienda Para
continuar con la evaluación se determinaron los flujos de calor a través de=
la
envolvente de las viviendas y conocer los elementos que aportan calor al
interior de la vivienda Resistencia térmica En
este punto observamos que, para el caso especial de transferencia de calor
unidimensional sin generación de energía interna y con propiedades constant=
es,
se sugiere un concepto muy importante por la ecuación 1 Fuente: INCROPERA=
(2011) Nota: Fundam=
entals
of heat and mass transfer seventh edition “Frank P. In=
cropera
/ David P. Dewitt” Para el desarrollo del cálculo numérico de la vivienda ubicada=
en
la ciudad de Guayaquil, se utilizó software libre OCTAVE con las siguientes=
condiciones
iniciales: Figura 1 Envolvente de la vivienda =
Fuente: Vivieda (2015) Tabla 1 Condiciones iniciales de la vivienda NOMECLATURA
OCTAVE SIMBOLOGIA VALOR #Temperatura
interior T_inf_i 23.00 T_inf_0 26.20 #Temperatura
promedio anual del piso T_inf_1 23.00 Tabla 1 Condiciones iniciales de la vivienda (contin=
uación) NOMECLATURA
OCTAVE SIMBOLOGIA VALOR #Espesor
de bloque de concreto de pared Lb 0.15 Lv 0.006 Lp 0.20 Lpi 0.050 Le 0.010 kb 0.49 kv 1.05 kl 0.23 kp 1.40 kpi 0.163 ke 0.90 h_i 4.00 h_o 28.373 An 25.00 As 37.50 Ae 12.50 Ao 25.00 #Área
de ventana Norte y este Av 12.50 #Área
loza Al 150.00 #Área
del piso Ap 150.00 Fuente: Vivienta (2018) Pared plana La conducción de calor atreves de una pared plana se puede
reacomodar para tener resistencias térmicas de la pared en contra de la
conducción de calor o simplemente la resistencia a la conducción de la pare=
d.
Es importante comprender que la resistencia térmica de un medio depende de =
la
configuración geométrica y de las propiedades térmicas del medio Resistencias térmicas Ecu. 1.
#Temperatura
exterior 26.2 - 30.5 - 32.4
#Espesor
de vidrio de ventana
#Espesor
del piso
#Espesor
del pino
#Espesor
del enlucido
#Conductividad
de bloque de concreto de pared
#Conductividad
de vidrio de ventana
#Conductividad
de loza
#Conductividad
del piso
#Conductividad
del pino
#Conductividad
del enlucido
#Coeficiente
de conveccion del aire interior
#Coeficiente
de conveccion del aire exterior
#Área
de pared norte - area de ventana
#Área
total de pared sur
#Área
de pared norte - area de ventana
#Área
total de pared oeste
La trasferencia de calor unidimensional en estado estacionario=
a
través de una pared plana de espesor L, área A y conductividad térmica K qu=
e está
expuesta ala convección sobre ambos lados hacia fluidos a las temperaturas =
T1 y
T2, con coeficiente de trasferencia de calor h1 y h2, respectivamente, la
variación de la temperatura varia en forma lineal en condiciones estacionar=
ias
(Sánchez, 2014).
Figura 2
Resistencias Térmicas
Fuente: Cengel (2007)
Metodología
El enfoque de la investigación es cuantitativo, mediante un
proceso secuencial y probatorio. Cada etapa precede a la siguiente es decir
definir la ganancia de calor mediante la definición de las variables como s=
on
las condiciones iniciales de la vivienda, para luego realizar la modelación
atendiendo los criterios de resistencias térmicas en seri y paralelos
analizando los parámetros de convección y conducción. El orden es riguroso,
aunque podemos redefinir alguna fase.
El diseño de la investigación es de tipo exploratorio, esto se
justifica ya que el objetivo es examinar un tema o problema de investigación
poco estudiado como es las ganancias de calor de una vivienda de carácter
social que implica un segmento de la población históricamente excluidos es =
decir,
cuando la revisión de la literatura reveló que tan solo hay guías no
investigadas como son los datos de ministerio urbano y vivienda, con este
documento se motiva a indagar sobre el tema mediante nuevas perspectivas. L=
os
estudios exploratorios sirven para familiarizarnos con fenómenos relativame=
nte
desconocidos, obtener información sobre la posibilidad de llevar a cabo una
investigación más completa respecto de un contexto particular, indagar nuev=
os
problemas, identificar conceptos o variables promisorias, establecer
prioridades para investigaciones futuras, o sugerir afirmaciones y postulad=
os
Las características de la investigación definida en el presente
documento, refiere la necesidad de medir y estimar magnitudes de la gananci=
a de
calor para luego asociarla con los valores requeridos para que la vivienda
resulte eco-eficiente. También se ha delimitados el estudio térmico de la
vivienda de interés social en la ciudad de Guayaquil a conocer de forma
concreta cómo se comporta a una temperatura promedio diaria es decir al med=
io
día cuando el calor sensible es evidente por las características de la zona.
Mediante la revisión de los datos establecidos por el instituto meteorológi=
co y
algunas características térmicas de los materiales comunes de construcción =
como
el concreto liviano y bloque se derivó el estudio de forma exploratoria para
examinar mediante la modelación en octave para obtener datos específicos que
nos permiten conocer las ganancias de calor por conducción y convección.
La obtención de los datos se fundamenta, en la medición de la
temperatura interna de la vivienda además de la temperatura en el exterior;=
el
tamaño de la envolvente se caracterizó mediante la longitud de (ancho y lar=
go).
Los procedimientos son estandarizados ya que constan en tablas y las fórmul=
as
están en el libro de Increpara.
Algunos informes de investigación se centran en la explicación=
de
algún tema de interés. Este objetivo implica conclusiones indeterminadas, o
bien, tentativas; por eso es importante que esto se indique. Los lectores d=
eben
saber que la intención es solamente indagar el estadio de una situación
específica. Por lo general, este tipo de investigación es útil en la toma de
decisiones para proponer la vivienda como ecoeficiente. Métodos de
investigación, destinados a descubrir nuevas verdades, a esclarecer hechos
desconocidos o a enriquecer el patrimonio de conocimientos, pueden ser de
investigación religiosa, filosófica o científica, de acuerdo con el mundo de
valores o hechos que se pretenda esclarecer
Resultados
y discusión
Cálculo de las ganancias de calor=
por
paredes, suelo y techo, a las 09h00, aplicación “ONE NOTE” de Microsoft.
Resistencias en serie de la pared este
<=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-size:11.0pt;line-height:200%;font-family:"Arial"=
,sans-serif;
mso-fareast-font-family:Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-bidi=
-font-family:
"Times New Roman";mso-bidi-theme-font:minor-bidi;mso-ansi-language:ES-EC;
mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:AR-SA'>
Resistencias en serie de la ventana
<=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-size:11.0pt;line-height:200%;font-family:"Arial"=
,sans-serif;
mso-fareast-font-family:Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-bidi=
-font-family:
"Times New Roman";mso-bidi-theme-font:minor-bidi;mso-ansi-language:ES-EC;
mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:AR-SA'>
<=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-size:11.0pt;line-height:200%;font-family:"Arial"=
,sans-serif;
mso-fareast-font-family:Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-bidi=
-font-family:
"Times New Roman";mso-bidi-theme-font:minor-bidi;mso-ansi-language:ES-EC;
mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:AR-SA'>
Suma de Resistencias en serie de la pared
=
Suma de
Resistencias en serie de la ventana
Suma de resistencias en paralelo
Cálculo de flujo de calor en la pare=
d sur
Resistencias en serie de la pared sur
<=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-size:11.0pt;line-height:200%;font-family:"Arial"=
,sans-serif;
mso-fareast-font-family:Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-bidi=
-font-family:
"Times New Roman";mso-bidi-theme-font:minor-bidi;mso-ansi-language:ES-EC;
mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:AR-SA'>
Cálculo de flujo de calor en la pared oeste
Resistencias en serie de la pared oeste
<=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-size:11.0pt;line-height:200%;font-family:"Arial"=
,sans-serif;
mso-fareast-font-family:Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-bidi=
-font-family:
"Times New Roman";mso-bidi-theme-font:minor-bidi;mso-ansi-language:ES-EC;
mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:AR-SA'>
El resultado obtenido a es=
tas
condiciones es de 1409x10-3 K/W.
Así mismo, para el cálculo de pa=
red
oeste por conducción detallamos:
<=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-size:11.0pt;line-height:200%;font-family:"Arial"=
,sans-serif;
mso-fareast-font-family:Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-bidi=
-font-family:
"Times New Roman";mso-bidi-theme-font:minor-bidi;mso-ansi-language:ES-EC;
mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:AR-SA'>
Obtenemos el resultado de 0.0122=
45
K/W, y finalmente, para el cálculo de resistencias en serie de la pared oes=
te,
por convección expresamos:
<=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-size:11.0pt;line-height:200%;font-family:"Arial"=
,sans-serif;
mso-fareast-font-family:Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-bidi=
-font-family:
"Times New Roman";mso-bidi-theme-font:minor-bidi;mso-ansi-language:ES-EC;
mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:AR-SA'>
Conseguimos
el resultado de 0.010000 K/W: Por lo tanto, la sumatoria total de las
resistencias en la pared oeste siendo las 09h00 obtenemos con la siguiente
expresión
<=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-size:11.0pt;line-height:200%;font-family:"Arial"=
,sans-serif;
mso-fareast-font-family:Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-bidi=
-font-family:
"Times New Roman";mso-bidi-theme-font:minor-bidi;mso-ansi-language:ES-EC;
mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:AR-SA'>
La sumatoria de las
resistencias por conversión y conducción en la pared oeste siendo las 09h00=
es
de 2.3655x10-2 K/W, ahora.
Para
el cálculo del flujo de calor en la pared oeste, se detalla a continuación.=
Por lo tanto, el flujo de calor =
en
la pared oeste siendo las 09h00 es de 135.28 W.
Cálculo de flujo de calor en la loza
Resistencias en serie de la loza
<=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-size:11.0pt;line-height:200%;font-family:"Arial"=
,sans-serif;
mso-fareast-font-family:Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-bidi=
-font-family:
"Times New Roman";mso-bidi-theme-font:minor-bidi;mso-ansi-language:ES-EC;
mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:AR-SA'>
Ahora,
el siguiente calculo para determinar la resistencia de la loza por conducci=
ón
expresamos lo siguiente:
<=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-size:11.0pt;line-height:200%;font-family:"Arial"=
,sans-serif;
mso-fareast-font-family:Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-bidi=
-font-family:
"Times New Roman";mso-bidi-theme-font:minor-bidi;mso-ansi-language:ES-EC;
mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:AR-SA'>
El
resultado logrado en la loza por conducción es de 4.3478x〖10〗^(-4) K/W, y.
Finalmente,
para el cálculo de la resistencia por convección expresamos lo siguiente:
<=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-size:11.0pt;line-height:200%;font-family:"Arial"=
,sans-serif;
mso-fareast-font-family:Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-bidi=
-font-family:
"Times New Roman";mso-bidi-theme-font:minor-bidi;mso-ansi-language:ES-EC;
mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:AR-SA'>
El resultado conseguido por
convección en la loza siendo las 09h00 es de 1.6667x〖10〗^(-3) K/W.
Ahora,
para el cálculo de sumatoria total de resistencias en la loza se detalla lo
siguiente:
Por lo tanto, la sumatoria total=
de
las resistencias en la loza a las 09h00 es de 6.2495x〖10〗^(-3)
K/W.
Para el cálculo del flujo de cal=
or
en la loza, se detalla a continuación.
Por lo tanto, el flu=
jo
de calor en la loza siendo las 09h00 es de 512.04 W.
Cálculo de flujo de calor en el piso
Resistencias en serie del piso
<=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-size:11.0pt;line-height:200%;font-family:"Arial"=
,sans-serif;
mso-fareast-font-family:Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-bidi=
-font-family:
"Times New Roman";mso-bidi-theme-font:minor-bidi;mso-ansi-language:ES-EC;
mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:AR-SA'>
Para este caso, cálculo de resis=
tencias
en serie en el piso de la vivienda, por convección siendo las 09h00 tenemos=
un
valor de 1.6667x10-3 K/W:
<=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-size:11.0pt;line-height:200%;font-family:"Arial"=
,sans-serif;
mso-fareast-font-family:Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-bidi=
-font-family:
"Times New Roman";mso-bidi-theme-font:minor-bidi;mso-ansi-language:ES-EC;
mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:AR-SA'>
Así mism=
o,
en la misma hora para el cálculo de resistencias en serie por conducción en=
el
piso de la vivienda, tenemos un valor de 1.6667x10-3 K/W:
Ahora la
sumatoria total de las resistencias en el piso de la vivienda expresamos lo
siguiente:
Por lo
tanto, el resultado total de sumatoria de resistencias en el piso de la
vivienda a las 09h00 es de 2.6190x〖
Para el =
cálculo
del flujo de calor en el piso de la vivienda a las 09h00, se detalla a cont=
inuación.
Por lo tanto, el flujo de calor en el piso siendo las 09h00 es=
de
1336.4 W.
Ganancia total de calor a las 09h=
00,
12h00 y 15h00, sin aislamiento y con 2 propuestas, aplicación “ONE NOTE” de Microsoft.
La
sumatoria de las ganancias de calor de cada uno de los lados de la vivienda
(paredes, loza y piso) a las 9:00 horas es de 2664.52 Wattios.
La
sumatoria de las ganancias de calor de cada uno de los lados de la vivienda
(paredes, loza y piso) a las 12:00 horas es de 4449.1 =
Wattios.
La
sumatoria de las ganancias de calor de cada uno de los lados de la vivienda
(paredes, loza y piso) a las 15:00 horas, es de 5237.7 Wattios
Para presentar las viviendas como
ecoeficientes, se deben presentar las propuestas en las cuales las ganancia=
s de
calor incidentes en las viviendas a las horas ya establecidas sean mínimas.=
Primera
propuesta
Paredes enlucidas con mortero (ar=
ena
y cemento) el cual tiene un coeficiente de conductividad de 0,90 W/mK
La
sumatoria de las ganancias de calor de cada uno de los lados de la vivienda (=
paredes,
loza y piso) a las 9:00 horas, con
paredes interiores enlucidas es de 2611.7 Wattios, con=
lo cual
se logra una reducción del 2 % de ganancia de calor en la vivienda con resp=
ecto
a la ganancia de calor a la misma hora sin el enlucido.
La
sumatoria de las ganancias de calor de cada uno de los lados de vivienda
(paredes, loza y piso) a las 12:00 horas, con paredes interiores
enlucidas es de 4374.9 Wattios, con lo cual se logra una reducción del 2 % de
ganancia de calor en la vivienda con respecto a la ganancia de calor a la m=
isma
hora sin el enlucido.
La
sumatoria de las ganancias de calor de cada uno de los lados de vivienda
(paredes, loza y piso) a las 15:00 horas, con paredes interiores
enlucidas es de 5153.0 Wattios, con lo cual se =
logra
una reducción del 2 % de ganancia de calor en la vivienda con respecto a la=
ganancia
de calor a la misma hora sin el enlucido.
Segunda
propuesta
Paredes revestidas con madera (pi=
no)
el cual tiene un coeficiente de conductividad de 0,163 W/mK
La
sumatoria de las ganancias de calor de cada uno de los lados de la vivienda
(paredes, loza y piso) a las 9:00 horas, con paredes exteriores
revestidas con madera es de 1767.5 Wattios, con=
lo
cual se logra una reducción del 33.66 % de ganancia de calor en la vivienda=
con
respecto a la ganancia de calor a la misma hora sin el enlucido y el
revestimiento.
a las =
12pm
con madera de pino en las paredes
La
sumatoria de las ganancias de calor de cada uno de los lados de la vivienda
(paredes, loza y piso) a las 12:00 horas, con paredes exteriores
revestidas con madera es de 3134.1 Wattios, con=
lo
cual se logra una reducción del 29.55 % de ganancia de calor en la vivienda=
con
respecto a la ganancia de calor a la misma hora sin el enlucido y el
revestimiento.
Cálculo del flujo de calor en la
vivienda a las 15pm con madera de pino en las paredes
La
sumatoria de las ganancias de calor de cada uno de los lados de la vivienda
(paredes, loza y piso) a las 15:00 horas, con paredes exteriores
revestidas con madera es de 3738.0 Wattios, con=
lo
cual se logra una reducción del 28.63 % de ganancia de calor en la vivienda=
con
respecto a la ganancia de calor a la misma hora sin el enlucido y el
revestimiento.
El
resumen de las actividades de cálculo realizados, se detalla en la tabla 2.=
Tabla 2
|
Ganancias de ca=
lor
con las diferentes propuestas |
|||||||||
|
CONDICIONES |
HORA |
Q |
% |
HORA |
Q |
% |
HORA |
Q |
% |
|
NORMAL |
09h00 |
2664.5 |
- |
12h00 |
4449.1 |
- |
15h00 |
5237.7 |
- |
|
PROPUESTA 1 |
2611.7 |
2 |
4374.9 |
2 |
5154.0 |
2 |
|||
|
PROPUESTA 2 |
1767.5 |
33.66 |
3134.1 |
29.55 |
738.0 |
28.6 |
Por lo tanto, en referencia, a.
· =
La propuesta 2, consta de pablas de pino, co=
n un
espesor de 50 mm, con un coeficiente de conductividad k igual a 0,163 W/
Conclusiones
Se determinó que la posición del sol=
con
respecto a la pared de la casa es un determinante para la ganancia de calor=
. Es
importante que el constructor tome en cuenta esta variable para permitir
exponer las áreas de la vivienda que tengan menor cantidad de metros cuadra=
dos
a la radiación del sol.
· =
Considerando que l=
as
condiciones climáticas en la ciudad de guayaquil tienen como principales
características altos niveles de insolación, sería importante el uso de
materiales para recubrimiento como pintura altamente reflectiva y emisivos,=
esto
puede ser una ayuda sencilla y económica para reducir fuertemente la incide=
ncia
de la radiación solar en las superficies de la vivienda reflejándose en la =
reducción
del consumo de energía para climatización de la casa.
La mejor propuesta para comercialización de las viviendas tipo
eco-eficientes, ubicadas en la ciudad de Guayaquil, es el revestimiento de
madera tipo pino, material que será utilizado en el interior de la vivienda
para obtener una gran reducción calor de 33.66% a las 09h00, 29.55% a las 12h00 y
finalmente a las 15h00 una reducción de 28.63%.
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