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La dimensión humana en el acondicionamiento térmico de viviendas de producción estatal de ciudades del nordeste argentino

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Abstract

ADNea Revista de Arquitectura y Diseño del nordeste Argentino – Vol. 10, Nº 10- (Diciembre 2022) - https://www.arq.unne.edu.ar/adnea-no10/ Se consideraron viviendas de operatorias oficiales en las ciudades capitales del nordeste argentino, que se sintetizaron en cinco casos tipológicos. Se realizaron: encuestas a habitantes; monitoreos (térmicos y ocupacionales) a viviendas-caso; evaluaciones tradicionales de desempeño higrotérmico y consumo de energía para climatización. Se configuró un diagnóstico de situación, se caracterizaron algunas modalidades de uso y se identificaron variables significativas incidentes en el desempeño. Dichas variables se agruparon en tres dimensiones: entorno, diseño arquitectónico de la vivienda, y uso y gestión de sus habitantes, obteniendo un porcentual relativo de incidencia en el consumo para climatización de cada una: 10%, 30% y 60%, respectivamente: más allá de ciertas cualidades básicas de la vivienda, su desempeño depende principalmente del accionar de sus habitantes, constituyendo una primera aproximación a un modelo interpretativo de evaluación de eficiencia energético-ambiental de viviendas regionales.
100 | ADNea Revista de Arquitectura y Diseño del Nordeste argentino | Vol. 10 - N.o 10 ISSN 2347-064X
Alías, Herminia M.; Jacobo, Guillermo J.
heralias@arq.unne.edu.ar - gjjacobo@arq.unne.edu.ar
- Investig adora SGCyT – UNNE y CIN. Profesora adj unta (FAU-UNNE).
- Investig ador SGC yT – UNNE y CIN. Profesor titular (FAU-UNNE).
LA DIMENSIÓN HUMANA EN EL ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO
DE VIVIENDAS DE PRODUCCIÓN ESTATAL
DE CIUDADES DEL NORDESTE ARGENTINO
PALABRAS CLAVE
Hábitat, uso, climatización.
RESUMEN
Se consideraron viviendas de operato-
rias ociales en las ciudades capitales del
nordeste argentino, que se sintetizaron
en cinco casos tipológicos. Se realizaron
encuestas a habitantes, monitoreos (tér-
micos y ocupacionales) a viviendas-caso,
evaluaciones tradicionales de desempeño
higrotérmico y consumo de energía para
climatización. Se conguró un diagnósti-
co de situación, se caracterizaron algunas
modalidades de uso y se identicaron va-
riables signicativas incidentes en el des-
empeño. Dichas variables se agruparon en
tres dimensiones: entorno, diseño arquitec-
tónico de la vivienda y uso y gestión de sus
habitantes. Se obtuvo un porcentual rela-
tivo de incidencia en el consumo para cli-
matización de cada una: 10 %, 30 % y 60 %,
respectivamente. Más allá de ciertas cuali-
dades básicas de la vivienda, su desempe-
ño depende principalmente del accionar de
sus habitantes, constituyendo una primera
aproximación a un modelo interpretativo
de evaluación de eciencia energético-am-
biental de viviendas regionales.
http://dx.doi.org/ 10.30972/adn.0106360
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LA DIMENSIÓN HUMANA EN EL ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE VIVIENDAS DE PRODUCCIÓN ESTATAL DE CIUDADES DEL NORDESTE ARGENTINO
KEYWORDS
Habitat, use, air conditioning
ABSTRACT
Houses of official operations in the capital
cities of Argentinian northeastern were
considered, which were synthesized in five
typological cases. Surveys of inhabitants,
monitoring (thermal and occupational) of
case-houses, traditional evaluations of
hygrothermal performance and energy
consumption for air conditioning were
carried out. A diagnosis of the situation
was configured, some modalities of
use were characterized and significant
incident variables in performance were
identified. These variables were grouped
into three dimensions: environment,
architectural design of the dwelling, and
use and management of its inhabitants.
A relative percentage of incidence in the
consumption for air conditioning of each
one was obtained: 10%, 30% and 60%,
respectively. Beyond certain basic quali-
ties of housing, its performance depends
mainly on the actions of its inhabitants,
constituting a first approximation to an
interpretive model for the evaluation of
energy environmental performance of
regional dwelling.
THE HUMAN DIMENSION IN
THE THERMAL CONDITIONING
OF STATE-PRODUCED HOUSES
IN CITIES OF ARGENTINIAN
NORTHEAST
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Alías, Herminia M.; Jacobo, Guillermo J.
INTRODUCCIÓN
El nordeste argentino (NEA) como
región, que responde más a similitudes
socioeconómicas que geográficas
(aunque toda la región tiene clima
muy cálido), incluye las provincias
de Chaco, Corrientes, Misiones y For-
mosa, siendo sus ciudades capitales
Resistencia, Corrientes, Posadas y
Formosa, respectivamente. Buena parte
del NEA pertenece a la zona bioam-
biental muy cálida y húmeda (IRAM,
2012), con temperaturas máximas
superiores a 34 °C, con sensaciones
térmicas superiores potenciadas por
las significativas humedades relativas
(medias entre 65 y 85 % durante casi
todo el año) y con amplitudes térmicas
inferiores a 14 °C y valores máximos
de irradiación solar global diaria de
hasta 1000 W/m2. Las condiciones
estivales tienen una duración efectiva
que excede ampliamente la extensión
estacional teórica de tres meses. En
las cuatro provincias se han construido
a través de los respectivos Institutos
de Vivienda unas 63.000 unidades
en el período 2004-2014. De este
total, casi un 40 % corresponde a las
ciudades capitales, constituyendo
grupos pequeños y muy similares
de viviendas individuales, en baja
densidad, de planta baja (y en muy
pocos casos en dúplex), de entre vein-
te y cien unidades. Se implantan en
zonas periurbanas, apareados o entre
medianeras, y constructivamente se
resuelven mediante cubiertas livianas
metálicas y muros exteriores de la-
drillos cerámicos (huecos o macizos,
de poco espesor) y por carpinterías
de madera o de perfilería metálica.
Se ha detectado una producción de
veintiún prototipos de viviendas indi-
viduales. Las analogías y diferencias
entre ellos permitieron agruparlos en
cinco casos principales de viviendas
(tabla 1).
APROXIMACIONES
CONCEPTUALES
La denominada “Transición Ener-
gética Argentina al 2050” tiene el
objetivo de lograr la diversificación
de la matriz energética con Energías
Renovables, Eficiencia Energética
(EE) en la vivienda y un escenario
de estrategias para la reducción de
emisiones, siguiendo la experiencia
internacional (Fernández, 2019). Des-
de el año 2005, un tercio de la energía
en Argentina se destina al sector
vivienda (Ministerio de Hacienda,
2018), por lo que el sector residencial
reviste potencial para una reducción
energética significativa. Reducir el
consumo energético general permite
reducir el consumo de combustibles
fósiles y la emisión de gases ligados
al calentamiento global.
En el NEA la electricidad constituye
el tipo de energía casi excluyente
utilizado por las viviendas, siendo la
refrigeración el rubro más significati-
vo. La demanda de energía eléctrica
promedio en las principales ciudades
del NEA tiene un crecimiento sos-
tenido en las tres últimas décadas,
frente al uso intensivo y creciente
de climatización electromecánica.
Esto determina altos costos eco-
nómicos para lograr condiciones de
habitabilidad, o bien determina con-
diciones de vida deficientes cuando
el habitante no cuenta con recursos
para acceder al acondicionamiento
electromecánico. Este panorama tiene
consecuencias sociales, políticas y
económicas negativas. De ello surge
que, para proyectar y construir vi-
viendas ambiental y energéticamente
eficientes en el NEA, un aspecto que
hay que mejorar es el de la energía
demandada para su climatización,
especialmente en los extensos y
rigurosos períodos cálidos (si bien
no es posible prescindir de equipos
de acondicionamiento, es factible
que su uso resulte menos intensivo).
Así como el clima influye en la vida
del hombre determinando parte de
sus comportamientos y las carac-
terísticas de su hábitat, también el
hombre, en la búsqueda del bienestar
y en la interacción con su vivienda,
impacta fuertemente en el desem-
peño térmico y energético del sector
residencial (Andreoni Trentacoste &
Ganem Karlen, 2017). Cuando pro-
totipos de vivienda diseñados para
una “familia tipo” son habitados por
grupos heterogéneos y sometidos a
usos imprevistos, pueden generarse
situaciones extremas (Sulaiman
et al., 2009). Las gestiones de los
habitantes para adecuar a sus prefe-
rencias las condiciones ambientales
de la vivienda, influenciados por
factores socioeconómicos y cultu-
rales, quedan fuera del control y del
diseño arquitectónico, y determinan
que el funcionamiento del edificio
dependa del comportamiento hu-
mano y del modo en que se opere la
vivienda (Re & Blasco Lucas, 2010;
Wagner & O’Brien, 2018). Tanto en
la planificación, diseño y produc-
ción del hábitat residencial estatal
como en su tradicional evaluación
de desempeño, los habitantes son
usualmente considerados como
“usuario tipo”, independientemente
de sus costumbres en las distintas
regiones socio-geográficas del país.
La vivienda producida con fondos
estatales en Argentina ha utilizado
históricamente criterios de diseño
subordinados a aspectos económicos
y/o técnicos, sin considerar suficien-
temente aspectos socioculturales,
ambientales ni energéticos. En este
sentido, urge producir viviendas que
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causen el menor impacto ambiental
negativo en su ciclo de vida y que
garanticen la inclusión social y
calidad de vida de sus habitantes,
apuntando al derecho a una vivienda
digna desde las ópticas política,
social, económica y ambiental, y de
esta forma hagan un uso efectivo
de los recursos públicos, a través
del enfoque sustentable (Ferreyra
& Czajkowski, 2019). En función
de ello, se hace necesario contar
con modelos de evaluación de la
vivienda social tendientes a incor-
porar una visión lo más integradora
y contextualizada posible, tanto
de los recursos físico-materiales
y energético-ambientales como
de sus habitantes, a la vez que
orientados a un uso simplificado.
Existe en general cierta carencia
de tales modelos. No es ajeno a
ello el sector de las viviendas de
producción estatal del clima muy
cálido y húmedo argentino.
En América Latina, más del 80 % de
las iniciativas tendientes a mejorar
la Eficiencia Energética (EE) y am-
biental de las edificaciones evalúa
el desempeño de estas a partir de
la demanda energética y del cum-
plimiento de valores admisibles de
ciertos indicadores (transmitancia
térmica, factor solar, etc.), lo que
no permite realizar una evaluación
integral de los edificios; mientras el
20 % lo evalúa a partir del consumo
energético (Reus-Netto et al., 2019).
Hasta fines de 2017, la evaluación
general de desempeño energético
edilicio estuvo parcialmente contem-
plada por dos normas del Instituto
Argentino de Normalización y Certifi-
cación (IRAM): la N.º 11659-2 y la N.º
11900. Esta última fue modificada en
el año 2017 incluyendo un método de
cálculo en régimen cuasiestacionario
de las “Prestaciones energéticas en
viviendas” (IRAM, 2017), que es el
que actualmente está incluido en la
Ley 13.093 de Etiquetado de EE de
Viviendas de la provincia de Santa
Fe (en etapa de reglamentación) y
que está en vías de sancionarse en
algunas otras provincias argentinas.
Dicha evaluación energética no
incorpora aún aspectos cualitati-
vos determinantes del consumo de
energía para climatización, como
los referidos a la influencia del uso
de los habitantes. Para el sector
residencial producido por el Estado,
por su parte, no existe obligatorie-
dad de evaluación integral de la
calidad ambiental que incluya una
evaluación de EE para climatización,
fuera de los Estándares Mínimos de
Calidad para Viviendas de Interés
Social, que actualizados en agosto
de 2019, aunque aún sin aplicación
efectiva, exigirán la presentación
de un informe de certificación de
EE realizado conforme a la norma
IRAM 11900 (Ministerio del Interior,
Secretaría de Vivienda, 2019). En
dichos estándares no se incorporan
tampoco aspectos determinantes
del desempeño, como los modos
de uso y gestión.
El concepto de Eficiencia Energética
(EE) refiere a funcionar prestando
más servicios y consumiendo la
misma cantidad de energía, o bien
los mismos servicios consumiendo
menos energía (OCDE y IEA, 2015).
Un camino para lograrla consiste en
mejorar el comportamiento térmico
de la vivienda, con la aplicación de
ciertas estrategias pasivas de dise-
ño y de uso. La mejora ambiental,
urbano-arquitectónica y energética
de viviendas de producción estatal
(reduciendo su demanda de energía
para climatización, principal rubro
de su consumo) es factible mediante
un proceso de planificación, diseño,
producción y gestión que permita la
aplicación y combinación de variables
(y estrategias) de diseño urbano,
edilicio y de uso, tendientes al logro
de las condiciones de bienestar sin
generar excesivo gasto energético.
Dicha mejora puede interpretarse y
gestionarse desde un modelo con-
ceptual y metodológico de análisis
y evaluación de EE, incorporando la
valoración cualitativa (a las tradicio-
nales valoraciones cuantitativas),
integrando variables urbanas, ar-
quitectónicas y de uso (Alías, 2020).
Este modelo puede desarrollarse a
partir de la previa identificación de
los principios climáticos genera-
dores, así como de las pautas de
apropiación y comportamiento de
los habitantes de las viviendas, lo
que constituye la base para generar
una mejor solución arquitectónica.
En este sentido, las evaluaciones
térmicas y energéticas, de edificios
en general y de viviendas en particu-
lar, no consideran suficientemente
la incidencia del habitante como
factor determinante, sino que lo
consideran una “invariante”. Pero
la consideración del habitante, en
su dimensión humana, supone una
afectación a la mayoría de los puntos
de discusión sobre la evaluación
térmico-energética (Alías, 2020).
Lo expuesto se inserta en una in-
vestigación mayor, cuyo objetivo
fue definir lineamientos para la cons-
trucción de un modelo integrador de
evaluación de eficiencia energética
para climatización de viviendas de
producción estatal del clima muy
cálido y húmedo del NEA, orientado
a un uso simplificado. En función de
ello, se presenta aquí una caracteri-
zación de viviendas y modalidades
de uso y gestión, desde el punto de
vista del comportamiento ambiental
térmico y el consumo energético
para climatización consecuente, así
como una identificación de algunas
de las variables más significativas
incidentes en ellos.
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METODOLOGÍA
Se analizaron viviendas de produc-
ción estatal (construidas entre los
años 2004 y 2014) en las ciudades
de Resistencia, Corrientes, Posadas
y Formosa (22.200 viviendas, de
las que se consideró un subgrupo
o población de 4300 viviendas),
repetitivas en las cuatro ciudades,
que se agruparon en cinco casos
tipológicos principales (tabla 1).
De las cinco viviendas-caso y sus
habitantes se generaron datos acerca
de su desempeño térmico y de con-
sumo de energía para climatización
(a través de instancias de evaluación
cuantitativas) y se determinaron
ciertas características comunes y
correlaciones respecto de algunas
modalidades de uso (a través de
otras instancias cualicuantitativas).
Mediante la interrelación entre los
datos producidos se configuró un
diagnóstico de situación general
habitual de las viviendas, a la vez
que se identificaron las variables de
mayor incidencia en su desempeño
y demanda de energía resultante. Se
definieron estados posibles en que
cada variable puede encontrarse, que
luego fueron ponderados según su
grado de acercamiento a la situación
habitual, que se definió como la “refe-
rencia”, y se generaron las bases para
un modelo regional de evaluación de
eficiencia energética. Las instancias
metodológicas y procedimentales
llevadas a cabo fueron las siguientes:
Encuestas: se realizaron cien en-
cuestas1 a habitantes de viviendas
de estos cinco casos (en las cuatro
ciudades) acerca de aspectos como
tiempo de permanencia simultánea en
la casa; adaptaciones constructivas y
funcionales realizadas; tiempo diario
de apertura de puertas y ventanas
y tiempo de uso de climatización
artificial; percepciones de sensa-
ción térmica, entre otras. Luego se
establecieron algunas correlaciones
entre dichos aspectos. Las encuestas
fueron analizadas estadísticamente
por centro urbano, por época de
realización (estival o invernal) y por
tipo de vivienda. El formulario de la
encuesta incluyó también una sec-
ción introductoria, que supuso una
observación rápida y registro (por
parte del encuestador) de condicio-
nes físicas, espaciales y de uso de
la vivienda: temperatura ambiente
interior y humedad relativa del lugar
donde se encuestaba (tomadas me-
diante un termohigrómetro manual),
así como de su situación en cuanto
a apertura de puertas y ventanas.
También se incluyeron preguntas
sobre las sensaciones térmicas y
percepciones de los encuestados
respecto de sus viviendas, tanto en
general en épocas cálidas y frías,
como específicamente sobre sus
sensaciones en el momento mismo
de la encuesta (se proporcionó una
escala de sensaciones de confort
térmico para cada período climáti-
co). Kuchen et al. (2011) destacan
la importancia de relevar el voto de
sensación térmica y la necesidad de
que cualquier medición esté acom-
pañada de una encuesta simultánea.
Luego se analizaron las valoraciones
de los encuestados para vincular
las temperaturas interiores de las
viviendas y las sensaciones del ha-
bitante en relación a estas, teniendo
en cuenta que la adaptabilidad de las
personas y su percepción de confort
varían de acuerdo con el clima y los
aspectos biológicos, fisiológicos
y psicológicos considerados por
los modelos adaptativos (Arrieta &
Maristany, 2020).
Monitoreos higrotérmicos y ocu-
pacionales: en dos de las viviendas
(en condiciones habituales de uso),
la del Caso 1 y la del Caso 2, (en
ciudades Resistencia y Corrientes,
respectivamente), se realizaron mo-
nitoreos higrotérmicos y monitoreos
ocupacionales (registros realizados
por los propios habitantes de ciertas
actividades horarias). Los higrotér-
micos consistieron en mediciones de
evolución horaria de temperatura y
humedad relativa, interiores y exte-
riores (cada diez minutos, mediante
adquisidores de datos modelo Hobo
instalados en algunos locales y en
espacios semicubiertos), así como
de radiación solar y velocidad de
viento (suministrados por la estación
meteorológica del Campus UNNE de
la ciudad de Resistencia).
Dichos monitoreos se realizaron, en
cada vivienda, en cuatro períodos
(dos en época fría y dos en época
cálida) de diez días corridos cada
uno. Los monitoreos ocupacio-
nales, realizados en las mismas
viviendas y en simultáneo con los
monitoreos higrotérmicos, aportaron
a la definición de un marco general
interpretativo respecto de rasgos
de algunas actividades cotidianas
y su incidencia en el desempeño
térmico de las viviendas. Los da-
tos de actividades por cada local
(figura 1) se superpusieron a los
datos aportados por los monitoreos
térmicos de ese local.
1. Tamaño de muestra para un nivel
de confianza de 95 % (con margen
de error de 10 %), para una población
de aproximadamente 4300 vivie ndas
consideradas dentro del universo.
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Tabla 1. Los cinco casos tipológicos de viviendas identificados y analizados. Fuente: elaboración propia
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Alías, Herminia M.; Jacobo, Guillermo J.
Definición de indicadores: para el
análisis de los resultados de los mo-
nitoreos se propusieron tres grupos
de indicadores, para caracterizar
cada local y permitir la comparación
entre locales, viviendas y períodos
climáticos. Dichos grupos de indi-
cadores fueron:
Indicadores dimensionales-morfo-
lógicos: referidos a las condiciones
derivadas de características geomé-
tricas y constructivas de la vivienda.
Son de uso habitual en el campo de
la EE edilicia y son invariantes para
cada local de una misma vivienda en
cualquier período: factor de vidriado
en muros, factor de forma, factor de
área envolvente / piso, transmitancia
térmica media ponderada.
Indicadores higrotérmicos: se to-
maron algunos de los propuestos
por Boutet (2017), que refieren a
condiciones de temperatura y hume-
dad del ambiente interior de un local
en relación con dichas condiciones
en el exterior y con las condiciones
tolerables por las personas. Las
condiciones higrotérmicas consi-
deradas como de confort fueron
previamente definidas, según el
modelo de confort adaptativo, para
los períodos de monitoreo de las
dos viviendas-caso. Se utilizaron:
- Disconfort por calentamiento: ex-
presa el grado de disconfort térmico
de cada local monitoreado, respecto
del disconfort en el exterior. Involucra
la sumatoria de las medidas que
resultan positivas (cuando la tempe-
ratura del local —o del exterior— es
superior a 28,2 °C, o superior a la
temperatura límite superior para el
confort adaptativo que se determine
para el período de monitoreo).
- Disconfort por enfriamiento: si-
milar al anterior, pero referido a las
condiciones invernales.
- Índice de bienestar higrotérmico (IT
y HR): expresa, por comparación, qué
locales presentan mejor comporta-
miento en cuanto a la temperatura
y la humedad relativa en forma
combinada (aquellos cuyo índice
se aproxime más a 1). Se expresa
mediante la relación entre el número
de medidas en que la temperatura
del local monitoreado estuvo entre
20 ºC y 28,2ºC (y simultáneamente
la HR del local monitoreado estuvo
entre 45 % y 70 % HR) y el número
total de medidas del período moni-
toreado (Boutet, 2017).
Indicadores de uso: definidos a partir
de incorporar los datos de los horarios
de las actividades de los habitantes
en las viviendas (obtenidos a través
de los monitoreos ocupacionales) a
los registros horarios de temperatura
y HR de los locales (obtenidos a tra-
vés de los monitoreos higrotérmicos
simultáneos). Constituyen un aporte
original del trabajo:
- Índice de permanencia: relaciona la
cantidad de tiempo que los habitantes
pasan en un local determinado de
la vivienda con el tiempo total que
dura el monitoreo.
- Índice de uso de aire acondiciona-
do: relaciona la cantidad de tiempo
que se usa el aire acondicionado en
un local determinado con el tiempo
total que dura el monitoreo.
- Índice de local abierto: relaciona la
cantidad de tiempo que se mantiene
abierta una ventana y/o puerta al
exterior en un local determinado con
el tiempo total que dura el monitoreo.
Figura 1. Superposi ción de datos de monitoreo ocu pacional sobre monitoreo higrotérmico simultáneo (ejemplo p ara el local
Cocina de la0 vivienda – caso 1). Fuente: gráfico a rrojado por softwa re HOBOwa re (Onset, 2017), con intervenciones propias
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- Modo horario estival de local abier-
to: relaciona la cantidad de tiempo
que se mantienen abiertos vanos al
exterior en épocas cálidas cuando la
temperatura exterior es mínima, con
el tiempo total que dura el monitoreo
(cuanto más se acerque a 1, más
favorable para el refrescamiento es
el horario de apertura).
- Índice de uso de ventilación for-
zada e índice de tiempo de cocción
de alimentos: con criterios de re-
lación similares a los anteriores.
Análisis de indicadores y correla-
ción con encuestas: se compararon
los indicadores de los locales de las
dos viviendas monitoreadas y se
definió un diagnóstico general. Las
modalidades de uso y gestión de los
habitantes se consideraron, por sus
repercusiones en el acondicionamiento
de los ambientes y atendiendo a las
sensaciones térmicas y las pautas
de gestión y adaptación aplicadas,
como insumos en la definición de
lineamientos para un modelo concep-
tual de evaluación, a la vez que como
base de las modelizaciones para las
instancias de evaluación siguientes.
Evaluación tradicional de desempe-
ño térmico y consumo de energía:
las cinco viviendas-caso fueron
evaluadas mediante tres metodolo-
gías tradicionales, para determinar
rangos habituales de desempeño
higrotérmico y de consumo energé-
tico para climatizar, definiendo un
desempeño general de referencia,
integrando y ponderando los aportes
de cada metodología. Cada vivien-
da se consideró con climatización
tanto en zonas de dormir como de
estar (situación teórica). A modo
referencial, se obtuvieron datos de
consumos de electricidad reales
de un período anual completo (que
incluyó los períodos monitoreados)
en las dos viviendas-caso. Dichas
evaluaciones consistieron en las
siguientes instancias:
- Evaluación según métodos esta-
cionarios: se realizaron balances
térmicos de las cinco viviendas-caso
mediante norma IRAM 11659-2 (IRAM,
2007), que establece un método de
cálculo para determinar la carga tér-
mica de refrigeración. A este balance
se agregó el cálculo de las cargas
térmicas por radiación indirecta (la
que incide sobre elementos opacos),
ya que la norma no lo incluye. Se
consideró a cada vivienda habita-
da por cinco personas (promedio
obtenido en las encuestas).
- Evaluación según métodos cua-
siestacionarios: se determinaron
las Prestaciones Energéticas (PE)
de las cinco viviendas-caso, según
la norma IRAM 11900 (IRAM, 2017).
Las PE representan una estima-
ción de la energía primaria que
demandaría la normal utilización
del inmueble durante un año y por
metro cuadrado de superficie útil,
para satisfacer las necesidades de
calefacción, refrigeración, iluminación,
agua caliente sanitaria y aportes por
energías renovables (si los hubiera).
En este trabajo se analizó la obtenida
para refrigeración. Las PE fueron
determinadas usando un Aplicativo
Informático (Ministerio de Hacienda,
Secretaría de Energía, 2019), que
también arroja los requerimientos
de energía secundaria (electricidad
como vector energético) para cada
uno de los rubros. Esta evaluación
determina un requerimiento teórico,
calculado con base en hipótesis y
condiciones estandarizadas de uso
(que no se editan desde el aplicativo
informático).
- Evaluación según métodos dinámi-
cos: se realizaron simulaciones para
las cinco viviendas-caso mediante el
software Energy Plus (Department
of Energy, 2016), realizando el diseño
de cada modelo que se iba a simular
mediante Google Sketch Up y Open
Studio (National Laboratory of the
US Department of Energy, 2015).
El ajuste de los modelos introduci-
dos al software se realizó a partir
de los resultados de los monitoreos
efectuados en dos viviendas (casos
1 y 2), y se obtuvo un ajuste acep-
table entre temperaturas medidas
y simuladas. El horario de uso de
los artefactos y equipos se intro-
dujo en el software en diferentes
programaciones, según el promedio
diario detectado de horas de uso
de aquellos. El programa permite
representar el uso intermitente de
las viviendas con mucho más nivel de
detalle respecto del balance térmico
estacionario y el cuasiestacionario.
De todos modos, se acepta que los
programas de simulación, al utilizar
programaciones horarias fijas del
comportamiento de las personas,
también pueden arrojar resultados
con diferencias respecto del com-
portamiento real edilicio.
A partir de estas instancias procedi-
mentales se configuró un diagnóstico
de la situación habitual general y
se identificaron las variables signi-
ficativas incidentes en el comporta-
miento higrotérmico y en el consumo
de energía para climatización. Con
ellas se definieron los lineamientos
de un modelo de interpretación del
consumo de energía (y la EE) para
climatización de las viviendas.
ALGUNOS RESULTADOS
Del procesamiento y análisis de las
encuestas, las principales diferencias
surgieron por período climático, no
así por centro urbano ni por tipo de
vivienda-caso, en cuanto a pautas
de uso, sensaciones de confort tér-
mico y modalidades de la ventilación
selectiva (horarios y locales en que
se aplica, en período frío y en perío-
do cálido). Las modalidades de tal
ventilación se caracterizaron a partir
de los promedios estadísticos de
las respuestas obtenidas, cotejadas
con los monitoreos ocupacionales.
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En cuanto a los monitoreos en am-
bas viviendas-caso, en los períodos
fríos en general, las temperaturas
interiores se mantuvieron, durante
la mitad del tiempo monitoreado,
por debajo de los límites inferiores
del confort adaptativo de invierno,
mientras que en los períodos cáli-
dos se mantuvieron, durante casi
todo el tiempo de monitoreo, por
encima de los límites superiores
del confort adaptativo de verano. A
partir de los monitoreos y mediante
la interpretación de los indicadores
definidos, se validaron los datos de
las encuestas, caracterizándose
algunas situaciones de uso:
- La ventilación selectiva en las vi-
viendas se realiza, en épocas cálidas,
con un criterio inapropiado (apertura
de vanos en horarios de máximas
temperaturas exteriores), mientras
que en épocas frías prevalece un
criterio apropiado, según surge de
los análisis estadísticos realizados.
- El uso del aire acondicionado para
refrigerar la totalidad de la vivienda
no fue detectado: la prioridad para la
instalación de los equipos de acondicio-
namiento la tienen los dormitorios. Solo
un 13 % de las viviendas encuestadas
dispone de equipos de calefacción.
- Las personas encuestadas expre-
saron mayor incomodidad térmica
en sus viviendas en épocas cálidas
respecto de épocas frías: la mayoría
(82 %) valora la vivienda “calurosa”
en verano, mientras que en invierno
la mayoría (también un 82 %) la va-
lora como “neutral”. No obstante, las
respuestas de sensaciones térmicas
indicarían un rango muy ampliado
de adaptación a las condiciones
cálidas, ya que los extremos (y las
temperaturas medias de 34 °C y
34,5 °C) en que los encuestados
expresaron sensaciones de “dema-
siado calurosa” y “calurosa” en sus
viviendas, resultaron 6 ºC mayores
a los del límite superior del modelo
adaptativo de confort (28,3 °C), en
tanto que los extremos (y la media
de 33 °C) en que expresaron sensa-
ciones de “neutralidad” resultaron
7 °C mayores a la temperatura de
neutralidad media de dicho modelo
(25,8 °C).
- La cocina-estar es el local con
las temperaturas promedio más
altas, con máximas en el horario del
mediodía, coincidentes con el uso
del horno para cocción, registran-
do los mayores tiempos diarios de
ventilación natural en ese mismo
horario, lo que ratifica la gran in-
cidencia del uso en el desempeño.
Por su parte, la facturación eléctrica
anual en las viviendas monitoreadas
determinó que los consumos de
la vivienda del caso 1 resultaron
casi el doble de los de la vivienda
del caso 2, pese a que la primera
tiene menos habitantes y menor
superficie cubierta, aunque tiene
más cantidad de equipos de re-
frigeración y cuenta con equipos
de calefacción. Esto ratifica la
importancia decisiva del uso en
el desempeño.
La evaluación tradicional de desem-
peño térmico y consumo de energía
(tabla 2) arrojó un grado de ajuste
razonable entre los resultados de
las tres metodologías aplicadas y
permitió determinar un consumo
de energía para climatización de
referencia: 270 kWh/m2 año para
refrigeración y 84 kWh/m2 año
para calefacción. A partir de los
resultados obtenidos (tabla 2),
se desarrolló una propuesta que
interpreta y sistematiza los tipos
de aporte a las cargas térmicas
en las viviendas-caso (vías a través
de las cuales se generan dichas
cargas) y su incidencia en el con-
sumo para climatización (tabla 3).
VÍA DE LAS CARGAS TÉRMICAS BALANCE TÉRMICO SIMULACIONES
SIMPLIFICADO (%) ENERGY PLUS (%)
SUPERFICIES OPACAS 35 al 68 % de ganancias
(radiación indirecta + conducción) 30 al 50 % de ganancia 60 al 70 % de pérdidas
VENTILACIÓN 4 % de ganancias 30 al 44 % de ganancias
16 al 24 % de pérdidas
FUENTES INTERNAS 11 al 20 % de ganancias 12 al 20 % de ganancias
RADIACIÓN DIRECTA 4 al 15 % de ganancias 3 % de ganancias
1 % de pérdidas
Tabla 2. Tipos de aporte a la carga térmica, según evaluació n tradicional. Fue nte: elab oración propia
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LA DIMENSIÓN HUMANA EN EL ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE VIVIENDAS DE PRODUCCIÓN ESTATAL DE CIUDADES DEL NORDESTE ARGENTINO
Tabla 3. Porcentuales generales de inc idencia de cada tipo de aporte y de cada dimensión
en el consumo total, según las evaluaciones realizadas. Dime nsiones y variables incidentes
en el consumo de energía para climatización . Fuente: elaboración propia
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Alías, Herminia M.; Jacobo, Guillermo J.
Cada tipo de aporte se interpreta
como dependiente de una serie de
variables, que se proponen agrupadas
en tres dimensiones: la del entorno,
la del diseño arquitectónico y la del
uso y gestión, según el detalle de
la tabla 3. Se definió un porcentual
de incidencia de cada dimensión:
10 % para la del diseño urbano del
entorno; 30 % para la del diseño
arquitectónico y 60 % para la de
la modalidad de uso y gestión, en
función de los porcentajes aproxi-
mados obtenidos para cada tipo o
vía de aporte (tabla 2). La modalidad
de uso tiene incidencia en todas
las vías a través de las cuales se
producen las ganancias y pérdidas
de energía (que la climatización
debe equilibrar). Las variables que
se definen en cada dimensión (tabla
3) son las siguientes:
- En la del diseño urbano del entor-
no: centro urbano al que pertenece
la vivienda, densidad del área de
implantación; tipo de superficies
de veredas, calles adyacentes y
espacios libres; presencia de ar-
bolado; tipo de implantación de
la vivienda en el lote y vínculo con
viviendas contiguas.
- En la del diseño arquitectónico
de la vivienda: orientación del eje
fachada / contrafachada; porcentaje
de vidriados; protecciones solares a
muros, vidriados y techos; aislación
térmica de la envolvente; inercia
térmica de la envolvente; compa-
cidad del partido; posibilidad de
ventilación natural.
- En la del uso y gestión de los
habitantes: uso de la ventilación
selectiva (según modalidad de aper-
tura de vanos); gestión de la clima-
tización electromecánica (según
la disponibilidad y zonas en que se
instalan equipos de refrigeración
y/o calefacción, y el tiempo diario y
modo de uso de estos); intensidad
del uso cotidiano (según la canti-
dad de personas y sus actividades
habituales); otra gestión y control
(a partir de cuestiones como la
existencia de ampliaciones a la
vivienda original, el control de los
dispositivos de protección solar).
CONCLUSIONES Y
REFLEXIONES
Se sistematizaron y sintetizaron los
aportes de los métodos tradicionales
de evaluación de desempeños higro-
térmicos y de consumos de energía
para climatizar viviendas del clima
muy cálido y húmedo regional, a los
que se integraron los aportes de las
instancias cualitativas de indagación
acerca de los usos, preferencias y
adaptaciones de los habitantes de
las viviendas. Se tradujo dicha inte-
racción cualicuantitativa a algunos
indicadores-síntesis, que referencian
la situación general, lo que permitió
la comparación entre casos. Se
diagnosticó un panorama actual
de baja calidad del hábitat urbano
de producción estatal, en relación
con el ambiente y con el uso del
recurso energético, que se verifica
en el tratamiento de las variables
urbanísticas y arquitectónicas, en
deficiencias de adaptación a los
habitantes, así como en los altos
valores de consumo para climatiza-
ción estival de las viviendas.
Los incipientes lineamientos propues-
tos, de aproximación a un modelo
de interpretación y evaluación de
la eficiencia energética para cli-
matización de viviendas del NEA,
se basan en un esquema de tres
dimensiones: del entorno urbano,
del diseño arquitectónico y del uso
y gestión. Dada la alta incidencia en
el consumo obtenida para las varia-
bles de la dimensión del uso, surge
que las pautas de comportamiento
de los habitantes constituyen un
aspecto relevante en la valoración
del desempeño de viviendas urbanas
producidas por el Estado. Entender
el modo en el que las personas se
relacionan con el ambiente de sus
viviendas resulta importante para
desarrollar criterios que permitan
anticipar y considerar la manera en
que estas personas (y las viviendas)
podrían responder frente a ciertas
condiciones de partida. Un diseño
urbano y arquitectónico que ten-
ga en cuenta solo las estrategias
edilicias y materiales no garantiza
un uso eficiente de la energía para
climatización. En el uso y gestión,
naturalmente, tienen incidencia di-
recta aspectos sociales y culturales
de la población implicada: partir de
su consideración representaría la
posibilidad de un mayor acercamiento
al mejoramiento de la calidad de vida
en el hábitat.
Las variables que definen a cada
dimensión podrían ser ponderadas, a
partir de aquí, según su proximidad,
por un lado, a la vivienda real habitual
construida y, por otro lado, según su
proximidad a una vivienda mejorada
energéticamente en el clima muy
cálido y húmedo de los principales
centros urbanos del NEA. Un modelo
simplificado de interpretación y eva-
luación de la energía necesaria para
climatizar las viviendas en el clima
regional podría tener un impacto
conceptual para mejorar variables
de diseño y de uso, con factibilidad
de aplicación en buena parte de los
sectores involucrados.
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Energy ratings and minimum requirements for thermal envelopes and heating and air conditioning systems emerged as tools to minimize energy consumption and greenhouse gas emissions, improve energy efficiency and promote greater transparency with regard to energy use in buildings. In Latin America, not all countries have building energy efficiency regulations, many of them are voluntary and more than 80% of the existing initiatives are simplified methods and are centered in energy demand analysis and the compliance of admissible values for different indicators. However, the application of these tools, even when simplified, is reduced. The main objective is the development of a simplified calculation method for the estimation of the energy consumption of multifamily housing buildings. To do this, an energy model was created based on the real use and occupation of a reference building, its thermal envelope and its thermal system’s performance. This model was simulated for 42 locations, characterized by their climatic conditions, whilst also considering the thermal transmittance fulfilment. The correlation between energy consumption and the climatic conditions is the base of the proposed method. The input data are seven climatic characteristics. Due to the sociocultural context of Latin America, the proposed method is estimated to have more possible acceptance and applications than other more complex methods, increasing the rate of buildings with an energy assessment. The results have demonstrated a high reliability in the prediction of the statistical models created, as the determination coefficient (R2) is nearly 1 for cooling and heating consumption.
Book
This book is the first to comprehensively cover research methods for building occupant behavior. As this is of growing importance for building design and for building performance optimization, the book aims to provide a sound scientific basis for experimental studies in this field. It introduces the reader to fundamental questions about the topic and unfolds the different fields related to occupant actions and comfort. This is followed by more general questions about developing an appropriate research method and experimental design. A comprehensive overview of sensors for monitoring environmental and also behavioral and action-related quantities helps to set up an experiment. In this context, different experimental environments and data collection methods (in-situ, laboratories, surveys) are introduced and discussed in terms of their suitability for the respective research question. Furthermore, data management and reporting is addressed. The book concludes with fundamental challenges in conducting occupant studies, with chapters on ground truth, ethics and privacy.
Incidencia del usuario en el comportamiento higrotérmico estival de una vivienda convencional en San Juan
  • H Sulaiman
  • I Blasco Lucas
  • C Filippín
Sulaiman, H., Blasco Lucas, I. & Filippín, C. (2009). Incidencia del usuario en el comportamiento higrotérmico estival de una vivienda convencional en San Juan. Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente, 13, 53-60.