ANALISIS COMPARATIVO DE VIVIENDA CONVENCIONAL Y VIVIENDA BIOCLIMATICA

ANALISIS COMPARATIVO DE VIVIENDA CONVENCIONAL Y VIVIENDA BIOCLIMATICA Metodología para el análisis de gastos energéticos en el diseño. Karla Gema Mendoza Briz María de Lourdes Angélica Montes de Oca Menéndez María del Carmen Zepeda Hernández Diciembre, 04 de 2003.

INTRODUCCION “Anualmente sobre el techo de casi cada hogar cae tres veces y media la energía necesaria para satisfacer las necesidades energéticas, haciéndolo además en una forma extremadamente rentable. Hasta el presente se han venido ignorando estas fuentes energéticas tan próximas, pero el simple reconocimiento de esta realidad bastaría para proporcionar el estímulo suficiente para la reconsideración de futuros diseños” David Wright

INTRODUCCION • Uso de ecotecnologías. • Proyecto de Fundación ICA, en Ciudad Juárez: • Análisis del entorno hasta una evaluación térmica. • Beneficios económicos, sociales, ambientales. • Concepto de multifamiliares. Terrenos con infraestructura básica Topografía indistinta, preferentemente poco accidentada Vialidades primarias existentes o en proyecto Posibilidad de concentración demográfica en relación al centro de población en cuestión Uso de suelo habitacional con alta densidad de construcción

OBJETIVO VIVIENDA CONVENCIONAL Parte de una necesidad concreta de vivienda aunado al beneficio económico de los promotores al formar parte de la producción económica del país.

VIVIENDA BIOCLIMATICA Se basa en la búsqueda del confort a partir de un entorno natural y del menor consumo energético que significa una mejora para la economía familiar y mejor aún extender los beneficios a nivel mundial en lo que a recursos naturales y energéticos se refiere

ANALISIS COMPARATIVO VIVIENDA BIOCLIMATICA INTRODUCCION Vivienda de interés social en el que los beneficios de confort constituyen una herramienta de competencia. Diseñar una vivienda a partir del entorno donde los beneficios signifiquen un menor consumo energético y por tanto un impacto benéfico en la economía familiar. Análisis del entorno en cuanto a las condiciones climáticas (temperatura y humedad). VIVIENDA CONVENCIONAL INTRODUCCION Vivienda de interés social que cubra las necesidades básicas de habitación, a la vez que se adecue a las posibilidades económicas de la población con requerimientos de vivienda.

ANALISIS COMPARATIVO VIVIENDA BIOCLIMATICA ANALISIS CLIMATOLOGICO Y DEMOGRAFICO Se realizó un estudio intensivo de las condiciones del entorno y los requerimientos de confort de la población, lo que generó las recomendaciones de diseño para un proyecto en un sitio geográfico específico. ENTORNO: Temperatura Humedad Lluvia Viento Radiación solar Recopilación de datos teóricos para hacer un análisis de confort en las diferentes temporadas del año y todas las horas del día e identificar períodos en los que se requiere de una estrategia para mejorar condiciones. DATOS DEMOGRAFICOS: Población total Número de viviendas Habitantes por vivienda Servicios VIVIENDA CONVENCIONAL ANALISIS FISICO, CLIMATOLOGICO Y DEMOGRAFICO Análisis del sitio para la ubicación del desarrollo habitacional en cuanto al entorno físico geográfico: Infraestructura y servicios Vialidades primarias Topografía poco accidentada Generalidades climáticas de la región Concentración demográfica en relación al centro de población DATOS DEMOGRAFICOS: Población total Número de viviendas Habitantes por vivienda Servicios

ANALISIS COMPARATIVO VIVIENDA BIOCLIMATICA HERRAMIENTAS PARA EL DIAGNOSTICO Para determinar en las diferentes épocas del año y en horarios tope los requerimientos de estrategias específicas para mejorar las condiciones naturales: Gráfica solar Requerimientos solares Radiación incidente Carta bioclimática (diagrama para exteriores) Diagrama de control bioclimático para interiores Tabla de isorrequerimientos VIVIENDA CONVENCIONAL HERRAMIENTAS PARA EL DIAGNOSTICO Densidad de población Densidad de construcción Coeficientes de ocupación y utilización del suelo

ANALISIS COMPARATIVO VIVIENDA BIOCLIMATICA ESTRATEGIAS DE CLIMATIZACION Conforme a los requerimientos de climatización (Dr. David Morillón Gálvez) los sistemas pasivos se clasifican en: - Calefacción Calentador solar Muro captador Panel reflejante Trampa de calor Caja calentadora Calor de techo Invernaderos de ventana - Enfriamiento Ventilación inducida por diferencial térmico Muro trombe Aberturas en el techo Chimeneas solares Torres de viento Túnel de viento - Humidificación - Dehumidificación - Ganancia directa y protección solar Aleros Parasoles Vanos remetidos Persianas horizontales y verticales VIVIENDA CONVENCIONAL ESTRATEGIAS DE CLIMATIZACION Al ser la climatización un aspecto no considerado en la vivienda de interés social convencional, no se presentan estrategias de esta índole, considerando exclusivamente dos posibilidades: Acondicionamiento de aire para calefacción o enfriamiento por medios eléctricos Orientaciones adecuadas a los aspectos climatológicos de la zona Materiales dependiendo de su comportamiento respecto al medio ambiente Disposición de elementos arquitectónicos: Plataformas Pórticos Celosías Parasoles Volados/aleros Losas inclinadas

ANALISIS COMPARATIVO VIVIENDA BIOCLIMATICA ESTUDIO DE MATERIAL BASE Por selección y de acuerdo a las características físicas, se evaluaron aspectos: Térmicos Técnicos Económicos De negocio Para la evaluación del material base se consideró: Beneficios térmicos 25% Costo 25% Aceptación local 20% Constructibilidad 10% Disponibilidad 10% Peso 10% VIVIENDA CONVENCIONAL ESTUDIO DE MATERIAL BASE Se manejan sistemas constructivos tradicionales de acuerdo a la zona y a los aspectos socioeconómicos y tecnológicos: - Muros: Block Tabique de barro Panel covintec Concreto - Losas: Maciza de concreto Prefabricado de concreto A considerar básicamente: Costo Aceptación local Constructibilidad Disponibilidad Peso

ANALISIS COMPARATIVO VIVIENDA BIOCLIMATICA DISEÑO La orientación es un factor determinante, pero también se buscó un diseño versátil que permitiera un rendimiento aceptable dentro de un rango de orientaciones. Se consideró un sistema de climatización pasiva tomando en cuenta aplicabilidad, bajo costo y beneficios: Caja calentadora Extractor solar Calentador solar Muros dobles Turboextractores eólicos VIVIENDA BIOCLIMATICA RESULTADOS Material base: ADOBLOCK Sistema de climatización pasiva: Caja calentadora en recámaras Extractor solar en cocina Calentador solar para consumo energético Muros dobles al sur en recámaras y cocina Turboextractores eólicos en recámaras Aleros y parasoles en recamaras VIVIENDA CONVENCIONAL RESULTADOS Sistemas y procedimientos constructivos tradicionales en función del costo-beneficio. Orientaciones convencionales de acuerdo a estudios prestablecidos VIVIENDA CONVENCIONAL DISEÑO Al ser el objetivo de la vivienda convencional el satisfacer las necesidades básicas de habitación para una población determinada, el factor climatización no es determinante para el diseño, por lo que se considera exclusivamente la orientación como un factor a considerar.

VIVIENDA BIOCLIMATICA

VIVIENDA CONVENCIONAL

Tabla de Resultados Condiciones Geográficas CONCEPTO lugar Superficie Altitud Latitud Longitud Vivienda 34 072 km 2 2100 m. s. n. m. Convencional Ciudad de Puebla, Puebla Entre 17° 52’ Y 20° 5 l' N Entre 96° 44’ Y 99°O 4' W Vivienda Bioclimática Ciudad Juárez, Chihuahua 4’ 853. 8 km 2 1140 m. s. n. m. Entre 31° 07’ Y 31° 44’ N Entre 106° 26’ Y 108° 26’ W Colindancias al norte y este con Veracruz, al sur con Oaxaca, al noreste con Guerrero y al oeste con Hidalgo, Tlaxcala, México y Morelos. Al norte con Texas y Nuevo México Al sur con Municipio de Gpe y Villa Ahumada Al este con Texas y Municipio de Gpe Al oeste con Municipio de Ascensión Observaciones: Las condiciones geográficas de estos dos lugares son diferentes ya que presentan una superficie, altitud, latitud y longitud diferentes que nos Lleva a concluir que el diseño de las viviendas para evitar un gasto económico, social y ambiental va a ser diferente, aunque se busque como Resultado el mismo confort interno

Tabla de Resultados Datos Demográficos CONCEPTO Vivienda Convencioanl Población Total Viviendas habitadas 2, 500, 786 1’ 028, 692 1, 217, 818 293, 743 % ocupantes 4 %viviendas drenaje %viviendas energía eléctrica %viviendas agua entubada 89. 9% 98. 6% 90. 2% 9. 01% 1. 2% 4. 3% (Puebla) Vivienda Bioclimática 4. 13 (Cd. Juarez) Observaciones: En esta tabla se nota la gran diferencia poblacional que existe en los territorios antes mencionados, en los cuales se nota que en la 1ª tiene mas Infraestructura que en la segunda, por lo que la vivienda bioclimática tiene mas posibilidades de desarrollo en Cd. Juarez, ya que ayuda a los usuarios con dichas limitantes a contrarrestarlos.

Tabla de Resultados Herramientas para el diagnostico, Estrategias para climatizar CONCEPTO Vivienda Convencional (Puebla) Vivienda Bioclimática (Cd. Juarez) Grafica Solar Requerimient os Solares Radiación incidente Cartas Climáticas Sistemas Pasivos Abiertos No Cuenta, Aunque se Utiliza Un Arco solar No cuenta exteriores: No interiores: No No cuenta Si Cuenta, La cual Determina El Confort De La vivienda Si cuenta Exteriores: Si Interiores: Si Calefacción: Calentador solar, Muro captador, Panel reflejante, Trampa de calor, Caja calentadora, Calor de techo. Enfriamiento: Ventilación inducida por diferencial térmico, Muro tromba, Aberturas en el techo, Chimeneas solares, Torres de viento, Túnel de viento. Humidificación y Dehumidificación Ganancia directa y protección solar: Aleros, Parasoles, Vanos remetidos, Persianas horizontales y verticales Observaciones: Las viviendas bioclimaticas solamente son las que utilizan las herramientas para el diagnóstico del diseño a detalle, ya que las viviendas modernas Solo utilizan el arco solar para observar las incidencias de los rayos solares, en cuanto a los sistemas utilizados en la bioclimática utiliza un sistema Abierto y en los tradicionales cerrado. Sistemas pasivos cerrados Acondicionamiento de aire para calefacción o enfriamiento por medios eléctricos Orientaciones adecuadas a los aspectos climatológicos de la zona Materiales dependiendo de su comportamiento respecto al medio ambiente Disposición de elementos arquitectónicos: Plataformas, Pórticos, Celosías, Volados/alero, Losas inclinadas No cuenta Parasoles,

Tabla de Resultados Materiales Base. CONCEPTO Regiona l Vivienda Convencional (Puebla) Vivienda Bioclimátic a (Cd. Juarez) Prefabricado Beneficio Térmico Benefici o Técnico Aceptación Local y disponibilidad Constructibilidad y peso No utiliza Muros: Block Tabique de barro Panel covintec Concreto - Losas: Maciza de concreto Prefabricado de concreto Muros: No cuenta. Losas: Si cuenta. (25%) Mayor costo económic o, utilización normal Aceptación local: 92% Disponibilidad: 100% Constructibilidad: 50% peso: s/n No utiliza Muros: Block concreto Adoblock Panel W Losas: Maciza de concreto Prefabricado de concreto Muros: Si cuenta (25%) Losas: Si cuenta (25%) Menor costo económic o, mayor utilización Aceptación local: 20% Disponibilidad: 10% Constructibilidad: 10% Peso: 10% Observaciones: En esta tabla se nota la gran diferencia de materiales a utilizar en la construcción de las viviendas tanto moderna como bioclimática, haciendo notar que la bioclimática cuenta con un beneficio térmico importante.

Tabla de Resultados Diseño de la vivienda. CONCEPTO orientación eco tecnología tradicional Espacios requeridos Vivienda Convencional (Puebla) Vivienda Bioclimátic a (Cd. Juarez) Si utiliza No utiliza Si utiliza Caja calentadora Extractor solar Calentador solar Muros dobles Turboextractores eólicos Sistemas y procedimientos constructivos tradicionales en función del costobeneficio. Si utiliza combinado con la ecotecnología Beneficios Econ. , social, ambientales Posibilidades de crecimiento Salacomedor Cocina Baño 2 recamaras Patio de servicio Estacionamie nto Jardín Beneficio social aceptable Beneficio ambiental inadecuado no lo toma en cuenta Beneficio económico medio Si cuenta con posibilidad de crecimiento Salacomedor Cocina Baño 2 recamaras Patio de servicio Estacionamie nto Jardín Beneficio social aceptable Beneficio ambiental aceptable lo toma en cuenta Beneficio económico bajo Si cuenta con posibilidad de crecimiento Observaciones: En esta tabla se nota la utilización de herramientas utilizados para la vivienda bioclimática tales como su orientación, ecotecnologías, las cuales se combinan para dar como resultado un diseño confortable interiormente para el usuario, aprovechando el medio exterior al máximo. En cuanto a las viviendas convencionales, solo utilizan uno que otro de los requerimientos, tales como orientación y uso de sistemas tradicionales, ambas consideran la posibilidad de crecimiento.

CONCLUSIONES Análisis comparativo de la vivienda bioclimática y la vivienda convencional no es conducente debido a que su origen: • Sustentabilidad Económica. • Sustentabilidad Social. • Sustentabilidad Ambiental o Ecológica. En cuanto a su BENEFICIO ECONOMICO: A corto y mediano plazo. A largo plazo. En cuanto a su BENEFICIO SOCIAL: Beneficios en su calidad de vida. En cuanto a su BENEFICIO AMBIENTAL: Vivienda convencional: Interrelación de sistemas pasivos con su entorno. Vivienda bioclimática: Sistemas pasivos abiertos. Usuario = confort. País = energía. Empresa = mercado.