Desempeño térmico pasivo de la envolvente de la Universidad Nacional de San Juan para la conservación del confort térmico en los espacios áulicos.

DRA. ARQ. ALBA RAMOS SANZ; DRA. ARQ. YESICA ALAMINO

2023-03-01/2024-02-16

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Optimización energética

Energia-Otros

El presente trabajo incluye sugerencias para la mejora pasiva de los espacios áulicos analizados. Sin embargo, estas mejoras recomendadas deben ser confirmadas empírica y/o experimentalmente con técnicas cuya profundización requiere de un nuevo trabajo de investigación de tipo concluyente. Para el período de invierno, se estima que entre las 8 a.m. y las 21 p.m. la zona de confort térmico se alcanza sólo en un 8.8% del tiempo (76/868 hs). Considerando las ganancias internas debidas a la ocupación de las aulas por parte del conjunto de profesores y alumnos y a la utilización de luminarias y equipos informáticos, la zona de confort térmico de invierno avanza desde el 8.8% hasta el 44% de las horas (383/868 hs). Esta constituye una estimación teórica que puede ser confirmada empíricamente con los datos de relevamiento térmico obtenidos en las diferencias de temperatura de las instancias de receso/dictado. En promedio, las ganancias internas aportan un incremento de +8,33 °C a los espacios áulicos de la FAUD-UNSJ, los cuales en la instancia de receso invernal presentan una temperatura de un 40% superior a la media exterior de invierno para San Juan (8,3°C; IRAM 11603). Cabe recordar que en algunas aulas (1, talleres 5 y 6; Tabla 4) este aporte pasivo proveniente de las ganancias internas es insuficiente para alcanzar el límite inferior de la zona de confort de invierno. En el resto de los casos puede estimarse que este aporte pasivo aumenta la zona de confort térmico de invierno a un 35.4% de las horas consideradas (307/868 hs). Mediante la sola ocupación de las aulas, se reduce la carga térmica de los equipos de calefacción, no obstante, estos deben funcionar el 56% de las horas restantes. La estrategia de ganancia solar pasiva (b) solamente y sin contemplar las ganancias internas (aulas vacías o con baja ocupación), podría proporcionar un 41,4% de incremento de la zona de confort de invierno, con 435/868 hs y puede activarse a temperaturas exteriores a partir de los 4°C. Esto indica que en un día de invierno frío es posible ganar aportes pasivos mediante la insolación adecuada de los espacios áulicos. Aun así, el 50% del tiempo restante es necesario activar sistemas de calefacción convencional. Considerando las estrategias pasivas (a) ganancias internas, (b) calefacción solar pasiva, (c) acumulación en masa térmica y (d) protección de vientos fríos se alcanza como máximo un 59% del tiempo dentro de la zona de confort térmico, siendo necesaria la calefacción activa como mínimo el 41% de las horas restantes de cursado. La estrategia (c) de acumulación en masa térmica es poco efectiva en aquellos espacios construidos con materiales livianos o que presentan excesiva cantidad de superficies vidriadas, como sucede en los talleres. Por otra parte, la estrategia (d) protección de brisas (e infiltraciones) es relevante en el caso del hall de la FAUD cuya planta baja se encuentra casi totalmente ventilada por el ingreso principal; en este sentido se sugiere la incorporación de dos puertas con tecnología DVH ubicadas ambas alrededor del hall de acceso y en dirección a aulas 1 y 2 y en dirección contraria, al taller 5. En el caso del taller 6 se considera relevante la sustitución de la carpintería por tecnología DVH a la cantidad de superficie vidriada al sur, orientación principal de los vientos más frecuentes del período analizado. A las estrategias bioclimáticas pasivas se propone la adición de la mejora constructiva (e) incremento de la resistencia térmica de la envolvente para aquellos casos cuyos elementos constructivos son abundantes en relación a los demás que encierran el espacio áulico y que demuestran deficiencia en su desempeño térmico-pasivo. Este es el caso de la cubierta del último piso, la cual podría optimizarse mediante la adición de una cámara de aire de 0.025 m (0.16 m2/W°K) y cielorraso de poliestireno expandido de 0.05 m (0.63 m2/W°K). Como se observa en la 0, la resistencia térmica superficial se incrementa al doble, y promueve un retraso de la onda térmica en casi dos horas más. Una estrategia pasiva adicional es (f) la adaptación del horario de cursado: si la ocupación de las aulas en invierno se limitara a horarios comprendidos entre las 13 a.m. y las 19 p.m, la zona de confort se incrementaría hasta un 15.4% del tiempo (67hs). Sumando a ésta las estrategias (a), (b) y (c) para las aulas (1) y talleres (2, 9, 10 y 11) orientados al norte, se adicionarían horas a la zona de confort hasta un 78% del total, siendo requerida la calefacción activa solo el 22% del tiempo restante. De esta manera la performance térmico-pasiva del edificio de la FAUD se vería incrementada significativamente, sin costo económico alguno. Sin embargo, los talleres 5 y 6 presentan orientación sur, con lo cual las estrategias bioclimáticas nacidas en la calefacción solar pasiva no son aplicables en estos casos.