Efficient building envelopes: Relationship between environmental conditions, comfortable spaces, and digital simulations
Materiales de construcción, adaptación al clima, arquitectura bioclimática, comportamiento térmico, confort térmico y lumínico, modelo de simulación
ResumenLa vivienda social en Colombia presenta una problemática asociada a la selección y uso de una materialidad consecuente con el cambio climático y las condiciones de confort térmico y lumínico. En esta investigación se evalúan opciones para sugerir una mejor selección de materiales de la envolvente, para esto, se emplea un prototipo de vivienda ubicada en el barrio Bella vista municipio de Soacha (Colombia), este se modela con tres grupos de materiales categorizados como: tradicionales, vanguardia e innovadores. Se realizan 144 simulaciones térmicas y 18 lumínicas considerando el clima y sus variaciones durante los siguientes cincuenta y cinco años de vida útil de la edificación, esto con el fin de comparar e identificar la combinación de materiales que logran mejor eficiencia térmica y lumínica. Como resultado se encuentra que los materiales tradicionales e innovadores responden con mayor eficiencia, aunque requieren de acciones pasivas de diseño, al estar fuera de los rangos de confort; Por su parte, los materiales de vanguardia se encuentran en balance dentro de las dos categorías.Palabras Clave: adaptación al clima; arquitectura bioclimática; comportamiento térmico; confort térmico y lumínico; materiales de construcción; modelo de simulación;Efficient building envelopes: Relationship between environmental conditions, comfortable spaces, and digital simulationsAbstractSocial housing in Colombia presents a problem associated with the selection and use of materials that are consistent with climate change and the conditions of thermal and lighting comfort. This research evaluates different options to suggest a better selection of building envelope materials; for this, an urban housing prototype located in the Bella Vista district of Soacha (Colombia) was used. The modeling used three groups of materials categorized as traditional, avant-garde, and innovative. 144 thermal and 18 lighting simulations were carried out, considering the climate and its variations during the next fifty-five years of useful life of the building, in order to compare and identify the combination of materials that achieve better thermal and lighting efficiency. As a result, the paper found that traditional and innovative materials have greater efficiency, although they require passive design actions since they are outside the comfort ranges. Avant-garde materials showed balanced values within the two categories.Keywords: Adaptation to climate; bioclimatic architecture; thermal behavior; thermal and lighting comfort; construction materials; simulation model. Envolventes eficientes: relação entre condições ambientais, espaços confortáveis e simulações digitaisResumoA moradia social na Colômbia apresenta uma problemática associada com a seleção e o uso de uma materialidade consequente com a mudança climática e com as condições de conforto térmico e luminoso. Nesta pesquisa, são avaliadas opções para sugerir uma melhor seleção de materiais da envolvente; para isso, é empregado um protótipo de moradia localizada no bairro Bella Vista, município de Soacha (Colômbia), o qual é modelado com três grupos de materiais categorizados como: tradicionais, de vanguarda e inovadores. São realizadas 144 simulações térmicas e 18 luminosas nas quais são considerados o clima e suas variações durante os seguintes 55 anos de vida útil da edificação, com o objetivo de comparar e identificar a combinação de materiais que conseguem melhor eficiência térmica e luminosa. Como resultado, constata-se que os materiais tradicionais e inovadores atendem com maior eficiência, embora requeiram de ações passivas de desenho, por estarem fora dos padrões de conforto. Por sua vez, os materiais de vanguarda se encontram em equilíbrio dentro das duas categorias.Palavras-chave: adaptação ao clima; arquitetura bioclimática; comportamento térmico; conforto térmico e luminoso; materiais de construção; modelo de simulação.Recibido: junio 2 / 2018 Evaluado: octubre 22 / 2018 Aceptado: diciembre 5 / 2018Publicado en línea: diciembre de 2018 / Actualizado: diciembre de 2018
Natalia Medina-Patrón, Jonathan Escobar-Saiz
https://editorial.ucatolica.edu.co/ojsucatolica/revistas_ucatolica/index.php/RevArq/article/view/2140