Confort y eficiencia energética en el diseño de edificaciones. Un enfoque práctico

Un enfoque práctico


Acceso abierto
Acceso abierto

La  climatización  de  edificaciones  demanda,  para  su  completo  éxito, la integración de la ingeniería mecánica con la arquitectura. Cada decisión (tipo de fachada, tamaño de ventanas, tipo de techo, etc.), además de su valor estético-funcional, condiciona las necesidades de equipo y, por ende, el consumo de energía, las inversiones,  los  costos  de  operación  y  mantenimiento,  y  los  impactos  ambientales.

Este  libro  pone  al  alcance  de  sus  usuarios  diversas  opciones  para  sustituir un diseño intuitivo por un diseño racional, objetivo, organizado,  y  evaluable  en  todas  las  áreas.  Gracias  a  estos  textos,  se  podrán  seleccionar  estrategias  y  equipos  de  climatización  que  conduzcan  al  confort,  a  la  calidad  de  aire,  a  la  inversión  inteligente  y  moderada  de  recursos económicos y energéticos, y a la mitigación de efectos ecológicos  negativos.  Todo  lo  anterior  no  excluye  la  capacidad  de  análisis  crítico  en  edificaciones  existentes,  esto  es  especialmente  aplicable  en  rehabilitaciones,  proyectos  de  mejora,  acompañamiento  (commissio-ning) o simplemente evaluación ambiental.  Estas aseveraciones tienen fundamento  en  el  hecho  de  que  tanto  el  confort  como  la  eficiencia  energética  son  cuantificables  —y  manejables—  desde  el  diseño,  o  sea  que no son accidentes a medir en campo, sino condiciones factibles de determinar anticipadamente.

No Related Posts

ARC024000 ARQUITECTURA > Edificios > General
AM Arquitectura
620.1 Tecnología (ciencias aplicadas) > Ingeniería y operaciones afines > Ingeniería y operaciones afines > Mecánica de ingeniería (mecánica aplicada) y ciencia de materiales



Autor

Miguel Enrique Rosillo

Identificadores:
Tipo ID Valor ID
ORCID https://orcid.org/0000-0002-0931-0764
Biografía:

Profesor titular de Ingeniería Mecánica en la Universidad del Valle, Colombia. Ingeniero mecánico de la Universidad del Valle y maestro en Ingeniería en Energías Alternativas, de la Universidad de Andalucía, España. Su interés se ha centrado en las áreas de refrigeración y aire acondicionado, eficiencia energética, ventilación y transporte neumático, termodinámica teórica y aplicada, y arquitectura bioclimática. Fue directivo de la Asociación Colombiana de Ingenieros Electricistas y Mecánicos, ACIEM; ha sido consultor de las principales industrias regionales, y ha realizado numerosos proyectos de ingeniería arquitectónica, climatización y calidad de aire.







Autor

Carlos Alberto Herrera Cáceres

Identificadores:
Tipo ID Valor ID
ORCID https://orcid.org/0000-0003-3983-2800
Biografía:

Profesor titular de Ingeniería Mecánica y de Arquitectura de la Universidad del Valle, Colombia. Cursó su pregrado en la Universidad del Valle, su Maestría en Termofluidos en la Universidad Nacional Autónoma de México, y su Doctorado en Lehigh University, Pennsylvania. Sus áreas de trabajo son eficiencia y valoración energética, flujo de fluidos, termodinámica, climatización y arquitectura bioclimática. Miembro de ASHRAE y ACAIRE, consejero del capítulo estudiantil de ASHRAE en la Universidad del Valle, y participante en numerosos proyectos industriales de eficiencia energética y diseño de arquitectura sostenible.




CONTENIDO

Prefacio  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .9

Aspectos generales del proyecto de una edificación  y del diseño de climatización .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 11

Capítulo 1

Fundamentos .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 13

Capítulo 2

Confort térmico  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 23

Concepto de confort .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 23

Indices de confort .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 32

Normatividad sobre confort térmico  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 40

Herramientas de cuantificación numérica del confort .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 42

Capítulo 3

Condiciones ambientales .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 51

La estación meteorológica  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 52

Lectura de la rosa de los vientos .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 59

La instrumentación  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 61

Capítulo 4

Calidad del aire  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 65

Introducción .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 65

Glosario, abreviaturas, acrónimos .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 65

Calidad de aire interior y exterior .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 72

Contaminantes .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 77

Instrumentación .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 86

Calidad de aire en Colombia .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 91

Contenido  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  104

Ventilación  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  118

Capítulo 5

Carga térmica .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  125

Cargas calóricas  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  128

Capítulo 6

Caso base (base case) .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  135

Caracterizaciones  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  135

Identificación de la hora crítica  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  140

Calidad de aire interior y análisis de los primeros resultados .  .  .  .  .  .  .  .  150

Capacidad de renovación de aire por ventilación natural .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  150

Capítulo 7

Estrategias de climatización  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  153

Caso base .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  160

Proposición de estrategias  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  160

Primer balance de modificaciones .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  163

Selección de modificaciones y balance climático final .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  168

Otras alternativas  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  170

Capítulo 8

Eficiencia energética .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  173

Eficiencia energética de aparatos con la misma función .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  176

Caso base   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  177

Edificios energía cero, o energía cercana a cero, o energía plus .  .  .  .  .  .  .  180

Capítulo 9

Análisis económico e impacto ambiental .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  183

Vida del proyecto  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  183

Inversión de capital  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  184

Caso base .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  185

Costos de operación, mantenimiento, combustibles y servicios  .  .  .  .  .  .  186

Caso base .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  188

Elementos de ingeniería económica .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  190

Caso base .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  194

Producción de CO2 .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  195

Bibliografía .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  197




Publicaciones relacionadas