Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético by Gabriela Coronado

Proyecto de fin de máster:

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético de la tipología de edificio docente de la República Dominicana mediante el BIM Coronado Hernández, Gabriela

Tutor: Moreno Rangel, David

Universidad de Sevilla Máster Universitario en Ciudad y Arquitectura Sostenibles 2016- 2017 Noviembre 2017

Universidad de Sevilla Máster Universitario en Ciudad y Arquitectura Sostenibles 2016 - 2017

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético de la tipología de edificio docente de la República Dominicana mediante el BIM Proyecto de fin de máster

Gabriela Coronado Hernández

Autor

Dr. David Moreno Rangel Tutor

Sevilla, España

Noviembre del 2017

Índice de contenidos 1

Marco general

1.1 Introducción 1.2 Motivación y justificación 1.3 Objetivos 1.4 Metodología

5.1 Localización 5.2 Orientación 5.3 Morfología y volumetría 5.4 Envolvente 5.5 Ventilación 5.6 Huecos 5.7 Protección solar 5.8 Terreno

El BIM como metodología 2.1 Introducción 2.2 Breve historia 2.3 Softwares BIM 2.4 BIM como metodología 2.5 Alcances de los softwares BIM 2.6 Revit como herramienta de simulación y análisis

3.1 Principios y teorías del diseño pasivo 3.2 Enfriamiento pasivo 3.3 Aplicaciones de estrategias en climas cálidos

Análisis del caso de estudio 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2 4.2.1 4.2.2

República Dominicana Clima en República Dominicana Educación Dominicana Arquitectura Dominicana Análisis del caso de estudio Descripción climática R 023 - Reglamentación nacional que regula el diseño de edificios docentes 4.2.3 Documentación gráfica - Planimetría 4.2.4 Características constructivas Volumetría y morfología Envolvente térmica Sistema estructural Huecos Climatización

Simulaciones y análisis de resultados 6.1 Localización 6.2 Orientación 6.3 Morfología y volumetría 6.4 Envolvente 6.5 Ventilación 6.6 Huecos 6.7 Protección solar 6.8 Terreno

Estrategias de diseño pasivo

Parámetros de intervención

Conclusiones 7.1 Conclusión por parámetro 7.2 Conclusión general 7.3 Caso optimizado

Referencias 8.1 Fuentes bibliográficas y recursos web 8.2 Índice y fuentes de imágenes

Marco general

1.1 Introducción 1.2 Motivación y justificación 1.3 Objetivos 1.4 Metodología

Introducción La energía es un recurso imprescindible dentro de las actividades y procesos que permiten la vida cotidiana del ser humano en las sociedades modernas. En un inicio, durante el siglo XIX, su principal fuente de producción se basaba en la utilización del carbón, y a partir del siglo XX empezó la generación de energía a partir del petróleo; ambas fuentes de producción han radicado en combustibles fósiles, los cuales se conocen como una dominante causa del fenómeno del calentamiento global y por ende del cambio climático. Estos fenómenos han tenido un impacto evidente en los procesos y ciclos naturales que rigen el planeta, lo que ha implicado consecuencias mundialmente desconcertantes como son: el aumento del CO2 en la atmósfera, la alteración de los recursos naturales de la tierra que son necesarios para el funcionamiento de las cadenas tróficas, el aumento del nivel del mar por causa del derretimiento de masas de hielo en los polos, la pérdida de ecosistemas por los cambios de las condiciones climáticas, entre otras. Estas repercusiones mencionadas afectan directamente al ser humano y han provocado nuevos paradigmas para generar soluciones a las problemáticas comunes y particulares de la tierra, que han traido consigo un cambio en la forma en que hacemos y pensamos las cosas. La sostenibilidad es uno de estos paradigmas que comprende criterios aplicables a la ejecución y desarrollo de todo tipo de procesos que permiten la habitabilidad del ser humano. Los fundamentos de la sostenibilidad están orientados a una diversidad de enfoques de los que pueden mencionarse: la conservación de los recursos naturales, la implementación de nuevas formas de energía de fuentes renovables, el desarrollo y la aplicación de tecnologías o estrategias de diseño a productos (mobiliario e inmobiliario) con objetivos que pueden variar entre la reducción del consumo energético, la reducción de residuos que implican sus procesos de creación y desecho, la generación de energía, entre muchos más. El acelerado crecimiento poblacional naturalmente ha ocasionado la expansión de las ciudades alrededor del mundo, principalmente en países en vías de desarrollo. Esta realidad ha impulsado el desarrollo cuantitativo y cualitativo del sector de la

1.1 construcción, también implicando la creación de nuevas edificaciones de todo tipo y uso. Los procesos de construcción, mantenimiento, uso y demolición de edificios representan el 40% del consumo mundial de energía, por lo que cabe considerar que las edificaciones, durante todas sus etapas de ejecución, contribuyen al cambio climático. Bajo esta premisa surge la tendencia hacia la utilización de prácticas constructivas orientadas a la eficiencia energética, cuyo objetivo clave es el de reducir el consumo de energía, proporcionando directamente una disminución de la emisión de gases de efecto invernadero. El concepto de eficiencia energética abarca una gama de estrategias y procedimientos que se aplican según las necesidades y características de la casuística. La arquitectura pasiva es una práctica de eficiencia energética que se fundamenta en la conjugación de técnicas a partir de elementos y configuraciones de la edificación con los objetivos de proporcionar confort térmico y reducir el consumo de energía primaria aprovechando las condiciones contextuales y potenciando los componentes y el rendimiento del edificio. El clima es un factor esencial, y de acuerdo a sus características, asociadas a la presencia o ausencia de condiciones climáticas (humedad, vientos, radiación solar, etc) existen diversas estrategias que responden a cada tipo de clima. Autores como Wassouf, M. (2014) estiman que los climas cálidos representan circunstancias que dan lugar a un potencial ahorro energético si se aplican estrategias de diseño pasivo de enfriamiento. Una herramienta y metodología poderosa para alcanzar un diseño “sostenible” y que nos permite diagnosticar la eficacia e influencia de las estrategias pasivas en el rendimiento de un edificio es el BIM. A través de ella se pueden realizar simulaciones de cualquier proyecto, con un alto grado de precisión, dando la posibilidad de evaluar, analizar y mejorar su diseño. Al utilizarla como metodología es posible analizar y calcular el consumo energético de edificios lo cual favorece a la toma de decisiones de diseño que optimicen este consumo.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

1.2

Crecimiento del déficit educativo

Establecimiento de un programa para la creación de centros educativos

Motivación El sector de la educación en República Dominicana se encuentra en continuo desarrollo y crecimiento. En el año 2012 se estableció el decreto nacional 625-12 el cual crea el Programa Nacional de Edificaciones Escolares y estipula la ejecución de nuevas infraestructuras con el objetivo de enfrentar el déficit educativo y cubrir la demanda de edificaciones destinadas a la docencia con una proyección de 29,000 aulas nuevas a nivel nacional. Dentro de este programa educativo se establece que el Ministerio de Educación en colaboración con el Miniterio de Obras Públicas son las entidades responsables del diseño de todos los planos e información que ameriten estas infraestructuras. Para la puesta en marcha del Programa se han hecho licitaciones abiertas a los profesionales del área de la construcción para la construcción de escuelas en las diferentes provincias del país de acuerdo a la demanda que presente cada una. El diseño que se ha empleado corresponde a una tipología única que se ha duplicado en las diferentes regiones del país independientemente de su microclima y de las características contextuales, geográficas y territoriales de la zona. Esto ha implicado deficiencias en el aprovechamiento y manejo de las fuentes naturales como son las de iluminación, ventilación y radiación solar que inciden en el entorno y el contexto climático y que pudiesen mitigar el uso de la energía primaria.

Justificación

Construcción de edificaciones escolares en todo el país

Desestimación de condiciones climáticas locales

Reconociendo la prevalencia del paradigma de la sostenibilidad, en República Dominicana se hace indispensable una evaluación de los criterios que rigen la construcción, que pueda dar lugar a renovados fundamentos que orienten la arquitectura y las prácticas constructivas a modelos, que respondan a nuestras demandas, se favorezcan de las nuevas tecnologías y se ajusten a las necesidades actuales del planeta. Con el programa educativo que constituye la construcción de 29,000 nuevas aulas en el país, surge una oportunidad para analizar las tipologías que se están implantando en el país, y así establecer nuevos lineamientos enfocados en la sostenibilidad y la eficiencia energética, con el propósito de mejorar el rendimiento, reducir los costos operativos por consumo energético y disminuir las emisiones de CO2 de las edificaciones destinadas a la educación. Es por ello que este trabajo de investigación pretende definir nuevas pautas y parámetros a ser tomados en consideración en función de las características constructivas de la tipología edificatoria y de las condiciones climáticas de los puntos geográficos donde se proyecten centros docentes de obra nueva.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

1.3

Objetivos OG.1

Analizar por medio del BIM cómo las estrategias de diseño pasivo pudiésen contribuir a la reducción del consumo de energía en edificios de uso docente en la República Dominicana.

OE.1.1

Modelar la tipología de edificio docente que se implanta en el país utilizando un software BIM y examinar su rendimiento energético.

OE.1.2

Estudiar la adaptación de configuraciones de diseño pasivo a la tipología de edificio docente analizado.

OE.1.3

Analizar el grado de efectividad, en cuanto a reducción de consumo energético, de los criterios de arquitectura pasiva que son aplicables al caso de estudio.

OE.1.4

Definir parámetros y consideraciones que influyen en el uso de energía y en la generación de cargas térmicas de la tipología de edificio docente de la República Dominicana.

OE.1.5

Determinar el potencial de ahorro energético que puede presentar el caso de estudio, en función de los parámetros definidos.

OE.1.6

Probar la herramienta de análisis energético de Autodesk Revit 2016 y valorizar sus ventajas para el diseño orientado a la eficiencia energética.

OG.2

Presentar una propuesta que modifique la edificación del caso de estudio optimizando su comportamiento energético, y fundamentada en el análisis de las diferentes estrategias de diseño pasivo aplicadas.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

1.4

Metodología

Met.1- OG.1

Estudio de las teorías de la arquitectura y el diseño pasivo en general. Identificación de las estrategias aplicables a los climas que inciden en República Dominicana. Definición de parámetros a partir de las estrategias identificadas para su implementación en el caso de estudio.

Utilización del software de Revit 2016 para modelar el caso de estudio y hacer intervenciones en función de los parámetros establecidos. Realización de iteraciones OE.1.2 y variaciones en la configuración arquitectónica y constructiva del caso de estudio OE 1.6 donde cada parámetro implica una serie de variables que serán comparadas para determinar la relevancia de cada parámetro.

Met.2- OE.1.1

Met.3- OE.1.3

Registro, análisis y comparación de los datos referentes al consumo energético, cargas térmicas y comportamiento enérgetico en general de cada caso.

Elaboración de conclusiones con respecto a la eficiencia energética y al potencial de OE.1.5 ahorro energético que se puede alcanzar configurando los valores de los parámetros definidos.

Met.4- OE.1.4

Met.5- OG. 2

Proyección de una simulación cuya configuración corresponde a las características de mayor conveniencia de acuerdo a las conclusiones generadas. Comprobación, a partir de iteraciones, de la optimización del consumo energético del modelo. Comparación de las demandas de energía y las cargas térmicas del edificio docente del caso de estudio antes y después de implementada la configuración óptima resultante de las conclusiones y la selección de los valores más favorables de cada parámetro.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

El BIM como metodología

2.1 Introducción 2.2 Breve historia 2.3 Softwares BIM 2.4 BIM como metodología 2.5 Alcances de los softwares BIM 2.6 Revit como herramienta de simulación y análisis

2.1

BIM

Building information Modeling La industria de la construcción y el diseño se encuentra en un florecimiento tecnológico, en el cual la herramienta del BIM ha servido de propulsor dentro de los procesos de innovación en la arquitectura. El BIM es una metodología multidisciplinaria que permite crear una estructura virtual simulando la realidad, por lo que es posible analizar todas las posibilidades de diseño y de esta forma tomar las decisiones más convenientes de acuerdo a las necesidades del proyecto previo a la construcción. En la actualidad existe una gama de Softwares BIM con diversos enfoques y tecnologías disponibles que pueden posibilitar mejores resultados en el proceso de construcción de un proyecto. El objetivo de la metodología BIM es de enriquecer un modelo tridimensional, que simula un proyecto, de informaciones técnicas de diferentes áreas y así de forma rápida explorar y analizar alternativas en diferentes escenarios que pudiesen influenciar positivamente al proyecto con respecto a su rendimiento y funcionamiento. Este modelo a su vez genera documentos como dibujos planimétricos, presupuestos, entre otros, que son necesarios para la ejecución del proyecto. El BIM más que un simulador de las 3 dimensiones del proyecto, es una base de datos que ha revolucionado el contexto de la arquitectura al incluir herramientas que intentan resolver cuestiones del mundo real por medio de mejores respuestas de diseño y de construcción. La industria se enfoca cada vez más a la optimización de las informaciones que componen el edificio en tiempo real para lograr proyectos de mayor rentabilidad. El valor del BIM en el sector de la construcción se resume en resultados a partir de informaciones, por lo que la especificidad y cantidad de información contenida en un modelo conlleva resultados más claros y determinantes. El potencial de la información dentro de un modelo virtual radica en la facilidad de organización, elaboración de presupuestos, programación de obra y coordinación del proyecto. Desde la introducción del BIM, han surgido programas que incorporan nuevas aplicaciones y métodos que abarcan mayores alcances en cuanto a la predicción de comportamientos de los proyectos y sus sistemas. Actualmente en el mercado de la construcción, el BIM es aplicable a todas las fases o etapas de un proyecto, desde su diseño y concepción hasta su demolición.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

2.2 Breve historia Durante siglos, el dibujo ha sido la herramienta utilizada por constructores y arquitectos para la invención, análisis y seguimiento de instrucciones de cualquier construcción. La introducción del CAD (Computer Aided Design), como herramienta de dibujo asistido por computador, no comprendió cambios relevantes dentro de la naturaleza del dibujo a mano. Los procesos cognitivos se mantuvieron iguales, los cuales consistían en la construcción y coordinación de distintas vistas ortográficas como las plantas, los alzados, los cortes y los detalles de un edificio hipotético.1 En la década de 1960, visionarios germinaron los primeros planteamientos de una sola representación gráfica arquitectónica, integral, individual y manejable por el diseñador que permitiera presentar todas las informaciones contenidas en un edificio, pero la reducida capacidad de las computadoras de la época imposibilitaban la concretización de estas ideas debido a los ineficientes procesadores gráficos y al insuficiente almacenamiento de memoria con el que contaban. Douglas Engelbart, uno de los pioneros en la interacción humana con computadoras y en el diseño de tecnologías para su usabilidad, describe una visión del arquitecto del futuro en su publicación Augmenting Human Intellect, previendo conceptos como la manipulación paramétrica y el diseño orientado a objetos y a la interacción entre ellos décadas antes de su implementación y desarrollo.

“

En 1975 se describe una aproximación del concepto de BIM como hoy lo conocemos, en la publicación del prototipo de trabajo Building Description System en el AIA Journal por Chuck Eastman.

[...] Definir elementos interactivamente [...] Derivar secciones, planes, perspectivas isométricas de la misma descripción de los elementos [...] Cualquier cambio de disposición tendría que hacerse sólo una vez para que todos los dibujos futuros se actualicen. Todos los dibujos derivados de la misma disposición de elementos serían automáticamente consistentes [...] Cualquier tipo de análisis cuantitativo podría acoplarse directamente a la descripción [...] La estimación de costos o las cantidades de materiales podrían calcularse fácilmente [...] Proporcionando una única base de datos integrada para análisis visuales y cuantitativos [...] Revisión de códigos de construcción del ayuntamiento automatizada en la oficina del arquitecto. Los contratistas de grandes proyectos pueden encontrar esta representación ventajosa para la programación y el pedido de materiales.” (Eastman, 1975) Traducción al español

En el prefacio del libro BIM Handbook (Eastman et al. 2008), Jerry Laiserin menciona una publicación de 1986 de Robert Aish en el cual se utiliza por primera vez el concepto de “Building Modeling” para denotar un modelo del cual se pueden obtener informaciones como planimetrías y reportes; sin embargo en aquel entonces esta idea fue desplazada por el dibujo bidimensional que ofrecía el CAD durante la revolución tecnológica de la arquitectura previo al siglo XXI.

Kensek, K., & Noble, D. (2014). Building Information Modeling: BIM in Current and Future Practice (1). Somerset, US: Wiley. Retrieved from http://0-www.ebrary.com.fama.us.e

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

2.3 BIM Softwares

A principios de la década de 1980, Gábor Bojár creó en Hungría el considerado primer software BIM, denominado Graphisoft’s Radar CH para el sistema operativo Apple Lisa OS. Radar CH pasaría a ser Archicad en 1987, y fue el primer software BIM disponible para computadoras personales. Paralelamente, en 1985 Diehl Graphsoft desarrollaba el software Vectorworks, un programa CAD con modelado 3D y con características BIM. En el mismo año se funda la compañía de tecnología Parametric Technology Corporation (PTC), que en 1988 lanza Pro/ENGINEER, el primer software en permitir diseño y modelado paramétrico en la historia del BIM. En 1997 la compañia River Software es fundada por Irwin Jungreis y Leonid Raiz, antiguos miembros claves de PTC, los cuales buscaban desarrollar un programa BIM potente que compitiera con Pro/ ENGINEER y Archicad manejando la parametrización y el modelado de objetos complejos. En el año 2000 lanzaron el programa Revit, nombre proveniente de la frase del idioma inglés Revise it (traducciones en español abarcan los términos de: revisarlo, corregirlo, modificarlo), debido a la facilidad que

prometía ofrecer el programa para hacer cambios. El motor de parametrización por medio del diseño y la programación orientada a objetos por medio de “editores de familia” en lugar de la utilización de un lenguaje de códigos de programación, así como la vinculación e interacción de objetos que suponía la actualización de las vistas y anotaciones del proyecto en cuanto se hiciese cualquier modificación fueron las características esenciales de Revit que en aquel entonces revolucionaron el BIM. Hoy en día se puede afirmar que el BIM ha contribuido a una cultura de la colaboración entre las disciplinas que convergen en el proyecto, dando a los diversos profesionales del área de ingeniería y arquitectura las herramientas para efectuar sus tareas bajo una misma plataforma. Actualmente existe una diversidad de softwares cuyas variaciones en cuanto al enfoque de sus resultados permite a los usuarios dentro del sector de la construcción y del diseño elegir el que mejor se ajuste a sus necesidades, demandas y objetivos.

Tabla de algunos Softwares BIMs existentes en el mercado clasificados por dimensión de enfoque: (*)- Descontinuados

Autodesk

Nemetschek

Bentley Systems Trimble

3D Modelado

Estructura

MEP

Revit Infraworks AutoCAD Civil 3D AutoCAD Architecture Dynamo Studio

Revit Advance Steel Robot Structural Analysis Advance Concrete (*)

Revit

Allplan Graphisoft ArchiCAD Vectorworks

Scia Precast Frilo software

Data Design System MEP Modeler

AECOsim Building Designer MicroStation OpenRoads Generative Components

RAM STAAD ProSteel

HevaComp Mechanical Designer

SketchUp Pro

Tekla Structures

DuctDesigner 3D PipeDesigner 3D

Renderizado Revit 3D Max

Cinema 4D Maxon

Luxology

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2.4 En la última década el BIM ha ganado auge entre los profesionales de la construcción, desplazando el dibujo 2D por presentar ventajas como son: la mejora de resultados en la construcción de edificaciones y rendimiento operacional, la rapidez en la generación de documentación, la reducción de errores, la mejora en la planificación y análisis de costo, una mayor eficiencia en el diseño, y la promoción de flujos de trabajo integrados entre otros. Eastman et Al (2008) en “BIM Handbook” definen BIM como “Una tecnología de modelado y un conjunto de procesos asociados para producir, analizar y comunicar modelos de edificios”. Explican que los modelos de edificaciones poseen componentes de datos contextuales, los cuales no son redundantes y tienen vistas coordinadas. En el contexto de diseño sostenible, Levy (2011) define el BIM como un software orientado a la arquitectura y al entorno en el cual se extraen vistas gráficas y documentaciones coherentes y congruentes (presupuesto, programación, etc.) a partir de la información de los modelos de edificios, éstos a su vez compuestos por objetos del contexto de la construcción.

BIM: Nueva Metodología

Francois Levy, en “BIM in Small-Scale Sustainable Design” (2011) indica como el BIM requiere que el diseñador reevalúe la práctica de la arquitectura. El BIM más que una tecnología, es una metodología de diseño y documentación que permite a diseñadores un mayor nivel de eficiencia en proyectos a través de los modelos enriquecidos en información.

La práctica tradicional de dibujo que los arquitectos habían utilizado por siglos consistía en la construcción de un conjunto de dibujos bidimensionales que, vistos e interpretados componían una representación tridimensional implícita del edificio, mientras que con el BIM ocurre relativamente lo reverso, donde a partir de un modelo que es desarrollado en un principio, se extraen diferentes vistas, lo cual es una oportunidad para una producción y coordinación más eficiente de los entregables y para la ejecución de un proyecto con una documentanción coherente e íntegra y con comprobadas características constructivas que se adaptan a sus necesidades, circunstancias y contexto.

Programación

Costos y presupuesto

Orientados a sostenibilidad

Mantenimiento y operaciones

Administración

Navisworks suite

Vasari (*) Green Building Studio Ecotect Analysis (*)

BIM 360 Ops

BIM 360 suite

Nevaris

EcoDesigner STAR

Crem Solution ArchiFM

Navigator

ConstructSim

Hevacomp AECOsim Energy Simulator Bentley Tas Simulator

AssetWise Bentley Facilities

Vico Office

Sefaira

Tekla Bim Sight

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Projectwise

Project Management Trimble Connect

Infografía en la que se presentan Softwares que permiten implementar la metodología BIM, disponibles en el mercado y categorizados por su disciplina o enfoque. Los softwares BIM pueden ser clasificados por sus alcances en: 3D: Modelado tridimensional colaborativo unificado y parametrización 4D: Programación de actividades 5D: Estimación y análisis de costos 6D: Rendimiento y comportamiento del proyecto antes de su construcción 7D: Administración y mantenimiento durante el ciclo de vida del proyecto

Modelado

MEP

Estructura

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Render

5D Costos

Programación

Sostenibilidad

Administración

Observación: En el gráfico se presentan algunos de los softwares disponibles en el mercado. Debido a que el mercado BIM se encuentra en constante desarrollo, conducido por la búsqueda de innovación, es posible que alguno de los presentados haya sido descontinuado o se encuentre en envolución hacia una nueva versión. Gráfico de elaboración propia

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2.5 BIM: Alcances El BIM en el diseño sostenible

Dentro del diseño sostenible el BIM presenta la ventaja de elaborar un análisis previo, el cual puede ejecutarse desde la fase de diseño conceptual y puede influenciar en la aproximación de decisiones que encaminan hacia un mejor rendimiento. El BIM se puede adaptar a una herramienta de diseño sostenible para la realización de diferentes tipos de análisis cuantitativos y cualitativos en el proceso de toma de decisiones durante la fase de diseño.

Cabe destacar que los sistemas de evaluación como el LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) han establecido guías de diseño, dentro de las cuales la utilización del BIM, modelos con alto nivel de detalles, y análisis de rendimiento energético son requeridos.

Contexto – Site

Mediante el BIM se pueden producir modelos del contexto geográfico incluyendo su topografía, que generen (una vez creados) reportes actualizados de las condiciones existentes o de propuestas con informaciones y datos de: - Volúmenes de relleno y corte, lo cual es relevante para costos y para el análisis de impacto medioambiental. - Análisis de pendientes. La limitación de pendientes excesivas es un asunto jurisdiccional contenido en las normas y reglamentos de ordenamiento territorial que puede analizarse mediante herramientas contenidas en las secciones del Site de algunos softwares. - Área construible. En muchos casos existen limitaciones en cuanto a la superficie de la envolvente del edificio establecida por los códigos o reglamentos que rigen cada zona. Estas restricciones pueden ser difíciles de analizar dependiendo de la topografía, los linderos y los límites del lugar, por lo que requieren del uso de modelos tridimensionales del lugar.

Clima

El clima y la orientación son factores críticos para el diseño y el rendimiento de la edificación. La zona climática así como la orientación del edificio con respecto a la geometría solar y a los vientos dominantes pueden ser determinantes de las necesidades de estrategias de enfriamiento y calefacción pasiva. Gracias a las bases de datos de estaciones meteorológicas los diferentes softwares de BIM permiten análisis como:

- Estudio solar. Estudio de la incidencia solar y las sombras generadas en diferentes horas del día o del año, y animaciones solares. - Factor de luz diurna. Conocer el ratio de la luz natural diurna que inciden en los espacios permite una posible reducción de las demandas de iluminación artificial y permite determinar si la falta o la existencia de calor proveniente de esta luz genera cargas térmicas ya sea de calefacción o de enfriamiento, lo cual posee un impacto en el consumo energético del proyecto. - Aprovechamiento de vientos dominantes. La rosa del viento indica la dirección, velocidad, intensidad y periodos de los vientos, información útil para soluciones de diseño con respecto a la orientación del edificio de acuerdo a sus demandas y usos.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Eficiencia Energética

Desde las primeras etapas de la concepción del proyecto, las decisiones de diseño más anticipadas y que tienen que ver con la masa y la orientación de la edificación tienen efecto en el futuro rendimiento del edificio. Desde la fase volumétrica, cuando el proyecto aún no cuenta con un alto nivel de detalle, durante todo el desarrollo del proyecto, y hasta después de su construcción, los softwares BIM ofrecen: - Ganancias y pérdidas de calor. Diferentes softwares de BIM, permiten calcular las pérdidas y ganancias de calor en la envolvente térmica, identificando los elementos arquitectónicos que las producen; de este modo el diseñador puede tomar decisiones en el marco de los sistemas y materiales que componen la envolvente. - Enfriamiento Pasivo. De acuerdo a la base de datos meteorológica que ofrezca el software, se pueden determinar las estrategias pasivas de ventilación adecuada con base en suposiciones básicas del clima y considerando los factores de orientación y geometría del proyecto. La efectividad de las mismas se puede diagnosticar y calcular con análisis que resultan en informaciones dinámicas relativas a las posibles demandas de enfriamiento del edificio. - Calentamiento Pasivo. Al igual que con el enfriamiento pasivo, factores determinantes dentro de las estrategias de calentamiento pasivo se apoyan en la orientación, la morfología y/o la geometría del proyecto. Se pueden establecer soluciones de diseño respondiendo a cuestiones como: la cantidad de masa térmica presente en el edificio, la cantidad de vidrio presente en el diseño, la incidencia solar durante el año, las ganancias de calor en la envolvente, entre otras respuestas que conllevan a una optimización del diseño y del rendimiento térmico. - Potencial de Energía Renovable. De acuerdo a la geometría del edificio, es posible considerar el potencial de energía renovable que pudiese generarse a través del proyecto. Iluminación. Datos como la cantidad, intensidad y distribución de la luz natural y artificial (directa y reflectada en superficies) pueden ser visualizados por medio de softwares BIM, permitiendo diagnosticar las deficiencias y necesidades lumínicas a ser cubiertas en el diseño.

Diseño Hidrosanitario

Diferentes temas que tienen que ver con la conservación y calidad del agua se pueden tratar desde los proyectos arquitectónicos. Existen softwares que permiten los siguientes acercamientos: - Captación y almacenamiento de agua pluvial. A través de fórmulas ofrecidas por algunos softwares se puede determinar el tamaño adecuado de la superficie de captación necesaria del techo y la cisterna, así como sus componentes y sistemas adecuados. - Nivelación del terreno para el flujo y drenaje del agua. Se pueden realizar análisis de las pendientes para determinar la dirección e intensidad del flujo del agua conveniente.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

2.6 Revit como software BIM Revit fue desarrollado en el 2000, utilizando la plataforma de Microsoft Windows, bajo la compañia River Software, que luego sería llamada Revit Techonology Corporation. En el año 2002 Autodesk adquiere la compañia, sometiendo el software a nuevas mejoras y enfoques como fueron Revit Structure (2005) y Revit MEP (2006); en el 2013

“

todas las disciplinas fueron reunidas en un sólo producto denominado sencillamente Revit. La definición textual del software que se encuentra en la página web oficial de Autodesk es la siguiente:

Revit es una plataforma de diseño y documentación que permite realizar el trabajo de diseño, dibujo y creación de tablas de planificación necesario para llevar a cabo el modelado de información de construcción (BIM). BIM aporta información sobre el diseño, la envergadura, las cantidades y las fases de un proyecto cuando se necesita. En el modelo de Revit, cada plano de dibujo, vista 2D/3D y tabla de planificación es una presentación de información proveniente del mismo modelo de construcción virtual. Mientras trabaja en el modelo de construcción, Revit recopila información sobre el proyecto de construcción y la coordina en las demás representaciones del proyecto. El motor de cambios paramétricos de Revit coordina automáticamente los cambios realizados en cualquier sitio: en vistas de modelo, planos de dibujo, tablas de planificación, secciones y planos.” Disponible en: https://knowledge.autodesk.com/support/revit-products/getting-started/caas/ CloudHelp/cloudhelp/2017/ENU/Revit-GetStarted/files/GUID-D8835F8E-1330-4DBC-8A55AF5941056C58-htm.html#mtc-spanish. Fecha de consulta: 9 de Agosto 2017

La plataforma de trabajo de Revit posee herramientas para la manipulación tanto de un modelo de edificio completo, como de los componentes, los objetos paramétricos y las formas tridimensionales individuales. Familias del sistema Incluye las familias predefinidas del programa con los elementos arquitectónicos y constructivos básicos como muros, losas, cubiertas, falsos techos, así como elementos de anotaciones para la documentación del proyecto.

Componentes Elementos independientes del proyecto y construidos con herramientas básicas como extrusiones, sweeps, voids, etc, y parametros que crean relaciones. Estos componentes pueden ser cargados dentro del proyecto y modificarse por medio de sus parámetros.

Autores como Chuck Eastman et al (2008) en “BIM handbook: A guide to building information modeling for owners, managers, designers, engineers and contractors” definen a Revit como uno de los softwares más utilizados en el ámbito del diseño arquitectónico.

Estos objetos se categorizan por familias, las cuales contienen propiedades que permiten su configuración y modificación, de las cuales se distinguen:

Componente In Situ Son objetos que se crean en el contexto del proyecto y que se pueden adaptar a las necesidades del usuario y a la especificidad del proyecto. Para su creación se utilizan las herramientas básicas de modelado como extrusión, blend, sweep, entre otros.

Dentro de sus ventajas se encuentra su funcionalidad dentro de una interface de fácil uso para el usuario, y su amplia librería de objetos y componentes paramétricos, en la que contribuyen terceros por la posición del software en el mercado.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Análisis de Energía Revit permite la realización de análisis de energía por medio del complemento Energy Analysis for Autodesk® Revit®, el cual extrae un modelo energético analítico el cual se vincula a Autodesk® Green Building Studio, un servicio web con modalidad de nube que realiza simulaciones y reportes de rendimientos en cuanto al consumo de energía de la edificación, lo cual permite optimizar la eficiencia energética del proyecto en el proceso de diseño. Las informaciones resultantes son relativas al uso de energía estimado, basadas en diferentes factores reconocibles y determinantes del edificio como son: Geometría del edificio

Localización y clima

Orientación del edificio

Uso del edificio

Sistemas activos

Propiedades envolvente

Este análisis se puede realizar a partir de la fase de diseño más preliminar, pudiendo efectuarse a masas conceptuales simples y a modelos complejos y detallados, lo cual ofrece la oportunidad de evaluar, tomar decisiones y buscar soluciones en función de los factores ya mencionados. Existen 3 modos de análisis de acuerdo al nivel de detalle del modelo: Elementos de construcción: Este es el valor por defecto y utilza los elementos de construcción existentes en el proyecto que puedan generar espacios cerrados, como pueden ser muros, cubiertas, ventanas, habitaciones, etc. Se omiten las masas conceptuales. Masas conceptuales: Se analiza una masa conceptual, la cual debe de tener niveles de piso identificables. Existe una serie de consideraciones fácilmente modificables dentro del cuadro de configuración del análisis, lo cual simplifica las posibles soluciones de diseño. Se omiten los elementos constructivos. Masas conceptuales y elementos de construcción: Se crea un modelo energético considerando los elementos constructivos y las masas conceptuales con niveles definidos.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Configuración

La herramienta de análisis energético de Revit cuenta con una serie de parámetros los cuales deben ser configurados y ajustados con valores que se aproximen a la realidad del proyecto para obtener resultados válidos y considerables. Se hace necesario comprender estos parámetros y sus funciones y cómo éstos influyen en la medición del rendimiento del edificio. Éstos se dividen de acuerdo a su naturaleza en:

Común:

Se deben de definir los parámetros relativos al tipo de edificio, ubicación, y plano de suelo. El tipo de edificio asume los horarios de uso y ocupación, asi como los equipos elétricos que pudiésen ser utilizados. Para esta opción existen valores predefinidos. La ubicación del proyecto es de gran importancia, porque supone la incidencia de las condiciones climáticas en el proyecto, las cuales influyen en el consumo energético y en la cantidad de carbono relacionada con la cantidad de energía suministrada al proyecto. Autodesk proporciona estaciones meteorológicas, que para su selección se recomienda estimar la proximidad, la elevación y las condiciones del terreno. La definición del plano del suelo consiste en identificar el nivel del edificio que se tomará de referencia como planta principal, por lo que los niveles por debajo de éste serán considerados como subterráneos.

Modelo detallado:

La categoría de exportación, define la categorización de las limitaciones arquitectónicas bajo las opciones de habitaciones o espacios, los cuales pueden aportar información útil para el análisis. La opción de habitación considera las propiedades térmicas de los materiales que componen las habitaciones, mientras que la de espacios toma las propiedades térmicas definidas en el cuadro de diálogo Construcción de edificio. En caso de que no hayan materiales definidos se utilizarán las propiedades definidas en el cuadro de diálogo Construcciones conceptuales.

En parámetro complejidad de exportación define la complejidad y el nivel de detalle del modelo energético para exportalo a gbXML. Las opciones son simple, simple con superficies de sombreado, compleja, compleja con superficies de sombreado y compleja con montantes y superficies de sombreado. El parámetro de Incluir propiedades térmicas se puede habilitar cuando la categoría de exportación está en el valor de habitaciones.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

En fase del proyecto se define si el edificio es de construcción nueva o existente.

en la que los espacios del modelo analítico no sufren pérdidas. Estos valores son predeterminados.

El valor de la tolerancia de espacios estrechos determina las áreas a ser consideradas espacios estrechos en función del valor establecido.

Cuando el modo de análisis definido es el de masas conceptuales o el de masas conceptuales y elementos de construcción, los siguientes parámetros son manipulables:

La envolvente del edificio implica el método a ser utilizado para definir la envolvente. Una de la opciones es Función, el método por defecto, que consiste en identificar la función de los elementos constructivos dependiendo de si son interiores, exteriores, etc. El otro método es de Identificar los elementos exteriores, el cual emplea un conjunto de algoritmos para identificar los elementos constructivos expuestos al exterior del edificio, y clasificarlos como envolvente o como elemento interior. Cuando se establece la categoría de exportación como espacios, aparecen otros parámetros como: Instalaciones del edificio, donde se establecen los sistemas de calefacción y refrigeración para el edificio, sin embargo este valor no es estimado en el análisis. Construcción del edificio donde se define el tipo de construcción con base en los materiales y el aislamiento (transmitancia), útil para determinar las cargas de refrigeración y calefacción. Clase de infiltración de edificio contempla el volumen de aire exterior que atraviesa la envolvente, para lo cual se pueden elegir diferentes opciones que van desde ninguno hasta elevada. No obstante este parámetro no es tomado en consideración para el análisis.

Modelo Energético:

Los modos de análisis se basan en la identificación de elementos a ser considerados para el análisis energético y las posibles opciones a elegir son elementos de construcción, masas conceptuales y masas conceptuales y elementos de construcción. El parámetro del espacio analítico establece la distancia de separación máxima entre dos elementos

El desfase del núcleo indica una distancia desde los muros exteriores hacia el centro del edificio para limitar un núcleo. Este núcleo implica cargas de energía distintas a las del perímetro debido a que no está directamente expuesto a las condiciones climáticas externas. Una distancia de desfase usual puede ser entre 4-5 metros. El parámetro de dividir zonas de perímetro automáticamente define zonas térmicas en todo el perímetro excluyendo al núcleo, lo cual genera una medición mas precisa del consumo energético ya que se realiza un análisis de cada zona separadamente. En construcciones conceptuales se especifican soluciones constructivas a emplearse en la masa. El porcentaje de cristalera de destino define la proporción de huecos con relación a la superficie de muros exteriores. La altura de antepecho de destino establece la altura del alfeizar (extremo inferior) de la ventana. Cuando esta distancia está por debajo de 0.75 metros, se generan aumentos y pérdidas de calor sin aportar luz diurna. La cristalera está sombreada es una opción que estima que los huecos están sombreados por algún elemento generador de sombra. Este factor es relevante porque puede implicar una reducción de cargas de refrigeración como estrategia de enfriamiento pasivo. En profundidad de sombreado se define el ancho de los elementos de sombreamiento. El porcentaje de claraboyas de destino es la relación de superficie hueca de la cubierta, y la Anchura y profundidad de claraboya definen el tamaño de las claraboyas.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Instalaciones del Edificio:

En tabla de planificación de operaciones de construcción se define la actividad y horarios de uso del edificio, donde los valores en primera instancia dependen del tipo de edificio seleccionado.

En Información de aire exterior se pueden configurar valores relativos al aire exterior por persona, al aire exterior por área y a las renovaciones de aire por hora.

Sistema de climatización presenta diferentes sistemas mecánicos que podrian aplicarse al proyecto. Es obligatorio incluir por lo menos algún sistema.

Construcciones Conceptuales Cuando el modo de análisis establecido es de masas conceptuales o cuando los elementos constructivos no tienen especificaciones térmicas, las consideraciones respectivas a las propiedades térmicas de los materiales se define en el parámetro de construcciones conceptuales. Las construcciones conceptuales abarcan opciones de los elementos arquitectónicos que componen el proyecto con estimaciones de los valores de resistencia, transmitancia y capacidad calorífica. La guía de ayuda de Autodesk, Revit 2016 presentan los valores asumidos de acuerdo a la opción elegida:

Muro exterior de masa Construcción ligera - Aislamiento alto Construcción ligera - Aislamiento típico de clima frío Construcción ligera - Aislamiento típico de clima templado (por defecto) Construcción ligera - Aislamiento bajo Construcción ligera - Sin aislamiento Construcción pesada - Aislamiento alto Construcción pesada - Aislamiento típico de clima frío Construcción pesada - Aislamiento típico de clima templado Construcción pesada - Sin aislamiento

Densidad unidad

Capacidad calorífica

4.47 3.05 1.73 1.38 0.49 2.91 2.58 1.91 0.24

139.54 155.97 184.15 301.46 455.55 495.67 477.14 512.67 669.35

0.234 0.214 0.193 0.196 0.193 1.116 1.081 1.080 1.075

Unidades en valores métricos (SI) Resistencia: (m2 • °K)/W Transmitancia (U): W/ (m2 • °K) Densidad de Unidad: Kg/m2 Capacidad calorífica: J/(m2 • °K)

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Muro interior de masa

Construcción ligera - Sin aislamiento Construcción pesada - Sin aislamiento (por defecto)

Muro exterior de masa - subterráneo

Construcción pesada - Aislamiento alto Construcción pesada - Aislamiento típico de clima frío Construcción pesada - Aislamiento típico de clima templado (por def.) Construcción pesada - Sin aislamiento

Cubierta de masa

Aislamiento - Alto Cubierta fría Aislamiento alto - Cubierta oscura Aislamiento típico - Cubierta fría (por defecto) Aislamiento típico - Cubierta oscura Aislamiento bajo - Cubierta fría Aislamiento bajo - Cubierta oscura Sin aislamiento - Cubierta oscura

Suelo de masa

Construcción ligera - Aislamiento alto Construcción ligera - Aislamiento típico Construcción ligera - Aislamiento bajo Construcción ligera - Sin aislamiento

Losa de masa

Construcción pesada - Aislamiento de losa de clima gélido Construcción pesada - Aislamiento de losa de clima frío Construcción pesada - Sin aislamiento (por defecto)

Densidad unidad

Capacidad calorífica

0.49 0.24

455.55 669.35

0.193 1.075

Densidad unidad

Capacidad calorífica

2.91 2.58 1.91 0.24

495.67 477.14 512.67 669.35

1.116 1.081 1.080 1.075

Densidad unidad

Capacidad calorífica

5.63 5.63 3.87 3.87 2.11 2.11 0.35

108.25 108.25 73.04 73.04 101.56 101.56 227.82

0.158 0.158 0.123 0.123 0.109 0.109 0.095

Densidad unidad

Capacidad calorífica

5.81 3.67 2.48 0.74

23.54 33.13 48.57 156.51

0.069 0.068 0.066 0.032

Densidad unidad

Capacidad calorífica

2.84 1.96 1.08

602.93 602.93 602.93

1.203 1.203 1.203

Densidad unidad

Capacidad calorífica

Cristalera de masa y Claraboya

Sencillo incoloro-Sin recubrimiento 6.18 Sencillo-Oscurecido 6.32 Sencillo-Reflectante 5.06 Doble incoloro-Sin recubrimiento (por defecto) 3.17 Doble-Oscurecido 3.24 Doble-Reflectante 2.40 Doble incoloro-Clima frío, baja emisividad, alto coeficiente SHGC 1.96 Doble incoloro-Clima frío, baja emisividad, bajo coeficiente SHGC 1.68 Doble incoloro-Alto rendimiento, baja emisividad, bajo coeficiente SHGC 1.63 Triple incoloro-Clima cálido o frío, baja emisividad 1.26 Cuádruple incoloro-Clima cálido o frío, baja emisividad 0.66

Sombreado

La única opción disponible es sombreado básico.

0.81 0.71 0.28 0.69 0.61 0.19 0.67 0.44 0.27 0.47 0.45

0.88 0.61 0.13 0.78 0.55 0.10 0.72 0.70 0.64 0.64 0.62

Hueco de Masa

La única opción disponible es aire.

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Resultados

Al realizarse el análisis se crea un reporte Buildingcon Performance Factors los resultados, los cuales constan de las informaciones, valores y diagramas siguientes: En factores de rendimiento se incluyen informaciones generales del proyecto como la ubicación establecida, con la estación meteorológica especificada, y las temperaturas exteriores máxima y mínima. Autodesk cuenta con estaciones meteorológicas virtuales ubicadas a unos 14 una ubicación de cualquier proyecto. Energy km UsedeIntensity Los datos climáticos para cualquier análisis incluyen estudios de temperatura de bulbo seco, húmedo y estudios de vientos.

Factores de Rendimiento de construcción Building Performance Factors

Intensidad de Uso de Energía Energy Use Intensity

Energía durante el ciclo de vida Life CycledeEnergy Use/Cost En cuanto a la edificación, se presentan Uso/Costo Life Cycle Use/Cost las Energy informaciones del área de suelo bruta, la superficie de muro neta (desestimando huecos) y la proporción de ventanas. Factores como el número de ocupación, y la potencia de iluminación son calculadas de Energía Renovable con base en los estándares establecidos Potencial Renewable Energy Potential Renewable Potential por laEnergy ASHRAE, en el uso del edificio y en el área de suelo y éstos causan impacto en el cálculo de las cargas de calefacción y refrigeración. La potencia de iluminaciónEnergy Analysis Report presenta los vatios de electricidad promedio por unidad de área. Annual Carbon Emissions Emisiones de Carbón anuales Otras informaciones dadas son el costo eléctrico, expresado en la moneda del dólar estadounidense por kilovatio-hora, y el costo de combustible, expresado en 1 dólares por unidad térmica. Estos valores pueden basarse en promedios nacionales, de estado o de territorio.

La sección de intensidad de uso de energía provee los cálculos de uso de electricidad y combustible anual por área común del piso por separado y combinado. El valor de IUE (EUI) total es útil para comparar el consumo energético de proyectos con características comunes.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético Annual Energy Use/Cost

Annual Energy Use/Cost Annual Energy Use/Cost Uso/Costo de Energía anual

UsoEnergy de Energía: Combustible Use: Fuel Energy Use: Fuel

Energy Analysis Report

Uso de Energía: Electricidad Energy Use: Electricity Energy Use: Electricity

OBSERVACIÓN: Los resultados Monthly Heating Load mostrados como ejemplos corresponden a un análisis aleatorio de un proyecto de oficinas en Sevilla.

El Uso/Costo de Energía durante el ciclo de vida es una estimación de la cantidad de electricidad y combustible que se consumiría y su costo, en un periodo de 30 años. El potencial de energía renovable es un estimado de la electricidad que se pudiera generar en el proyecto por fuentes renovables como paneles solares y turbinas eólicas. El potencial de energía fotovoltaica se calcula analizando la superficie de la cubierta, mientras que el de energía eólica se calcula con base en la velocidad del viento provista en la base de datos climática de la localización y considerando la cantidad anual de electricidad que produce una turbina de 15 pies de diámetro con diseño de eje horizontal. Las emisiones de CO2 son calculadas usando datos de la agencia EPA (Environmental Protection Agency) para Estados Unidos, y CARMA (Carbon Monitoring for Action) para demás países. El cálculo se fundamenta en el consumo de combustible y en las fuentes de combustible para la electricidad que se utilizan en la localización. Los diagramas relativos al uso de energía incluyen: El Uso/Costo de energía anual, el cual utiliza promedios nacionales, estatales o de región para el cálculo de los costos que representan el uso de electricidad y combustible. El uso de combustibles, presenta y compara el costo y unidades térmicas de consumo para sistemas activos de calefacción, ventilación y aire acondicionado y para agua caliente doméstica; asumiendo como combustibles el gasóleo, el gas natural y el propano.

2 El diagrama de uso de electricidad, presenta y compara el consumo de electricidad para sistemas activos de climatización, iluminación y 2 equipamiento misceláneo, y el costo que éstos representan.

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Energy Analysis Report

Monthly Heating Load Monthly Coolingmensual Load Load CargaHeating de calefacción Las cargas de calefacción y refrigeraciónMonthly Monthly Heating Load presentan las ganancias y pérdidas de calor y su fuente por mes.

En el diagrama de las cargas de calefacción los valores positivos indican las ganancias de energía que compensan las necesidades de calefacción, mientras que los valores negativos representan las pérdidas de calor. En el diagrama de las cargas de refrigeración los valores negativos son las pérdidas de energía que compensan las necesidades de Monthly Fuel Consumption enfriamiento, mientras que los valores positivos Monthly Load Monthly Cooling Load CargaCooling de refrigeración mensual son las ganancias de calor. Monthly Cooling Load

Las Report cargas Energy Analysis

pueden generarse por factores internos y externos; los internos abarcan el equipamiento misceláneo, la iluminación y los ocupantes, y las cargas externas provienen de ventana solar, conductividad de ventanas, infiltración, entorno subterráneo, entorno, cubiertas y muros.

Conocer las fuentes de las pérdidas y ganancias de calor es apropiado para entender los flujos de energía y cuando se buscan soluciones para la climatización del proyecto.

Monthly Electricity Consumption

Energy Analysis Report Monthly Fuel Consumption Energy Analysis Report

Consumo de combustible mensual

Otros diagramas son el consumo de combustible Monthly Fuel Consumption y electricidad mensual, que presentan la cantidad de MJ, en el caso de combustibles, y de KWh,Monthly Fuel Consumption en el caso de electricidad, que se consumen mensualmente. La demanda máxima de electricidad es una estimación de la mayor carga eléctrica puntual por mes.

Demanda máxima de electricidad mensual Monthly Peak Demand

Annual Wind Rose (Speed Distribution)

Consumo de electricidad mensual

Monthly Electricity Consumption Monthly Electricity Consumption

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético Monthly Peak Demand Monthly Peak Demand

Energy Analysis Report

Rosa de Viento Anual (Distribución de Velocidad)

Rosa de Viento Anual (Distribución de Frecuencia)

Energy Analysis Report

Annual Wind Rose (Frequency Distribution)

Energy Analysis Report

Annual Wind Rose (Frequency Distribution)

Energy Analysis Report

Rosa de Viento por Mes

Annual Wind Rose (Frequency Distribution)

Monthly Wind Roses

Annual Wind Rose (Frequency Distribution)

Monthly Wind Roses

Monthly Wind Roses 5

deMonthly la tipología de edificio Design Data docente de República Dominicana mediante el BIM. 5

La rosa de viento provee información gráfica sobre la velocidad, dirección y frecuencia de los vientos. El conocimiento de la incidencia de los vientos dominantes en el contexto de un proyecto es provechoso para la aplicación de estrategias pasivas para una ventilación natural 5 efectiva, para la protección contra el viento del invierno y para la implementación de dispositivos generadores de energía eólica. Estos datos pueden implementarse en soluciones 5 tienen que ver arquitectónicas que con la orientación del proyecto, la ubicación de huecos y ventanas, y en la colocación adecuada de turbinas eólicas. Los gráficos presentan 16 puntos cardinales, donde los datos suministrados en la escala radial y leyenda varían mostrando informaciones relativas a la frecuencia (porcentaje de tiempo) y a la velocidad de los vientos asociadas a las orientaciones de éstos.

Monthly Design Data

El gráfico de datos de diseño mensuales Datos de Diseño Mensuales proporciona informaciones relativas a las condiciones exteriores. En este diagrama el valor de 1% temperatura seca de refrigeración se refiere a la temperatura seca exterior que se utiliza en el cálculo de las cargas de refrigeración. La relación porcentual (1%) significa que la temperatura exterior se superará un 1% del número deEnergy Analysis Report Energy Analysis Report horas durante un año de meteorología típica. Los valores de media mensual mín/Energy Analysis Report máx diaria se refieren a las temperaturas Grupos de temperatura anual secas diarias mínima y máxima promedio en cada mes. La temperatura seca Annual Temperature Bins media representa las temperaturas secas promedio para cada mes. 99% temperatura seca de calefacción es la Energy Analysis Report temperatura seca exterior que se usa en el cálculo de cargas de calefacción. La relación porcentual (99%) quiere decir que, como media, la temperatura exterior se superará un 99% del número de horas de un año de meteorología típica.

Diurnal Weather Averages

Averages El diagrama de grupos de temperatura Diurnal MediasWeather Meteorológicas Diurnas anual presenta el número de horas al año Diurnal Weather Averages que las temperaturas de bulbo seco y Diurnal Weather Averages húmedo resultan por debajo de diversos intervalos de temperaturas. Un estudio de estos datos puede ser provechoso para formular estrategias de enfriamiento.

En las medias meteorológicas diurnas se presentan las medias de temperatura y radiación solar. Los valores graficados son los de temperatura seca, temperatura húmeda, radiación solar difusa que se Humidity dispersa en capas de la atmósfera y la Humidity Humedad radiación solar directa que incide en la Humidity superficie de la tierra y que no ha sido Humidity refractada, reflejada o diseminada. El gráfico de la humedad presenta los intervalos de humedad relativa con los valores promedios de la mañana y la tarde.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Método de cálculo de cargas térmicas

El cálculo de las cargas de refrigeración debe atender a dos efectos relacionados a la transferencia de calor en el edificio: 1. Retardo en las ganancias de calor por conducción por medio de superficies exteriores masivas (muros, cubiertas, losas) 2. Retardo en la conversión de las ganancias de calor por radiación en cargas de refrigeración.

Elementos de la envolvente como muros exteriores y cubiertas conducen calor debido a la diferencia de temperatura interior y exterior. Además, la energía solar en superficies exteriores primero es absorbida y luego transferida al interior del edificio por medio de

Cálculo de intensidades solares por hora, por cada superficie exterior.

Cálculo de temperatura sol-aire por hora, por cada superficie exterior.

Las mayores transferencias de energía en la edificación se producen por procesos de convección y radiación. Las ganancias de calor por convección se convierten inmediatamente en cargas de refrigeración. La energía generada por radiación primero es absorbida por los componentes que conforman la envolvente térmica y se convierte en cargas de refrigeración cuando el calor se transfiere de las superficies al aire por convección.

Cálculo de ganancias de calor por radiación solar por hora, por cada ventana. Cálculo de ganancias decalor por radiación solar difusa por hora, por cada ventana. Utilizando la serie temporal de conducción por muro/ cubiertas, cálculo de las ganancias de calor por conducción por hora, por cada superficie exterior. Cálculo de las ganancias por conducción por hora, por cada ventana. Determinación de ganancias de calor por iluminación. Determinación de ganancias de calor por ocupación.

Determinación de ganancias de calor por infiltración. Clasificación de ganancias por convección y radiación.

Descripción del método Radiant Time Series

conducción. La masa y las propiedades térmicas de los elementos de la envolvente son esenciales en los retrasos de la transmisión de calor hacia el interior.

Determinación de ganancias de calor por equipos. Las cargas de calefacción se calculan después de determinadas las cargas de refrigeración por cada componente del edificio, siguiendo las siguientes premisas: las pérdidas de calor son consideradas instantáneas, las transferencias de calor son por

Sumatoria de todas las ganancias de calor por convección por hora.

∑

Cargas de refrigeración por hora

Procesamiento de todas las series temporales radiantes: tanto solares como no solares (conducción, iluminación, ocupación y equipos). El resultado son las cargas de refrigeración por hora, por ganancias de calor por radiación.

conducción, y el calor latente es manejado en función de la pérdida de humedad al exterior. Este enfoque evalúa las peores condiciones que pudieran ocurrir durante una temporada en la que se necesite calefacción.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Referencias Eastman, C. M., Teicholz , P., Sacks, R., Liston, K. (2008). BIM handbook: A guide to building information modeling for owners, managers, designers, engineers, and contractors. Hoboken, N.J: Wiley. Hardin, B., & McCool, D. (2015). BIM and Construction Management : Proven Tools, Methods, and Workflows (2). New York, US: John Wiley & Sons, Incorporated. Recuperado de http://0-www.ebrary.com.fama.us.es Holzer, D. (2016). The BIM Manager’s Handbook : Guidance for Professionals in Architecture, Engineering and Construction (1). New York, GB: John Wiley & Sons, Incorporated. Recuperado de http://0-www.ebrary.com.fama.us.es Kensek, K., & Noble, D. (2014). Building Information Modeling : BIM in Current and Future Practice (1). Somerset, US: Wiley. Recuperado de http://0-www.ebrary.com.fama. us.es Levy, F. (2011). BIM in Small-Scale Sustainable Design (1). New York, US: John Wiley & Sons, Incorporated. Recuperado de http://0-www.ebrary.com.fama.us.es Miller, H. (2001). BIM - Building Information Modelling. Buenos Aires, AR: ANI - Academia Nacional de Ingeniería. Recuperado de http://0-www.ebrary.com.fama.us.es Weygant, R. S. (2011). BIM Content Development : Standards, Strategies, and Best Practices (1). New York, US: John Wiley & Sons, Incorporated. Recuperado de http://0www.ebrary.com.fama.us.es

Recursos Web Contenido adaptado de Autodesk ® bajo una licencia Creative Commons no comercial, Disponible en https://knowledge.autodesk.com/ Bergin, M. (2012). A Brief History of BIM. Revista Style of Design. Disponible en https://web.archive.org/web/20140302064642/http://www.styleofdesign.com/ architecture/a-brief-history-of-bim-michael-s-bergin/

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Estrategias de diseño pasivo 3.1 Diseño pasivo 3.2 Enfriamiento Pasivo 3.3 Aplicaciones en climas cálidos

Diseño Pasivo

3.1

Introducción El movimiento moderno ha definido un estilo internacional estándar que se desentiende de todo aspecto contextual, incluyendo el factor climático. Esto ha resultado en el diseño de proyectos basados en criterios que buscan una estética desligada de los principios y/o raíces culturales de su lugar, y que se conciben en función de las soluciones más económicas y de mayor rapidez de ejecución, desvirtuando la riqueza de las arquitecturas vernáculas y populares.

Arquitectura pasiva Las estrategias de diseño pasivo son la conjugación de elementos, propiedades y técnicas en el diseño arquitectónico que potencializan las características del proyecto y sus condiciones contextuales, con el objetivo de mantener un confort climático dentro de la edificación y de reducir la dependencia energética. Estas estrategias se fundamentan en el aprovechamiento, utilización y manejo de

La Agencia Internacional de Energía (International Energy Agency) estima que la construcción es el sector de mayor consumo energético, representando aproximadamente un tercio del consumo final de energía a nivel global1 . Otro concepto de igual preocupación que el consumo energético, es el de las emisiones de CO2 provenientes de las actividades y operaciones que abarcan las edificaciones, y que en conjunto han provocado la necesidad de promover nuevas prácticas constructivas que estén orientadas a la eficiencia energética. los elementos característicos del entorno inmediato y de los factores variables del clima como son la iluminación y ventilación natural y la energía solar. La arquitectura pasiva busca adaptarse al contexto climático, por lo que sus estrategias deben responder a las condiciones de humedad, radiación solar, precipitaciones, temperatura, vientos (dirección, frecuencia y velocidad), y características topográficas.

Confort Térmico La forma más efectiva de reducir el consumo energético es reduciendo las demandas de energía. Las demandas energéticas son las necesidades de enfriamiento y/o calefacción para mantener el confort térmico de los ocupantes. El confort térmico es definido por la ANSI/ASHRAE Standard 55-2010, como el estado de la mente que expresa satisfacción con la temperatura del ambiente. Es la satisfacción de los ocupantes dentro de una edificación con relación a las condiciones térmicas del entorno exterior. El confort térmico se determina en función de 4 variables físicas y 2 variables relacionadas al ocupante que son: 1. Temperatura del aire: Temperatura del aire que rodea al ocupante. 2. Velocidad del aire: Movimiento del aire dada una distancia sobre un tiempo. 3. Humedad relativa del aire: Porcentaje de vapor de agua que contiene el aire. 4. Temperatura radiante media: El promedio de las temperaturas ocupadas en las superficies que rodean al ocupante. 5. Carga térmica metabólica: Energía generada por el cuerpo humano para la realización de una actividad. 6. Vestimenta del ocupante: Resistencia y aislamiento térmico de la vestimenta del ocupante.

Transition to Sustainable Buildings: Strategies and Opportunities to 2050 (2013). Energy Technology Perspectives. International Energy Agency.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

La medición del confort térmico puede ser compleja debido a que está sujeta a valorizaciones subjetivas del ocupante. Su cálculo se basa en un balance de transferencia de energía entre la carga térmica metabólica del ocupante y el calor del ambiente que se transmite por medio de convección, conducción y radiación. Si la energía de calor del ocupante es mayor que la del espacio al que entra, su percepción térmica será de frío, y si la energía de calor del ocupante es menor que la del espacio al que entra, su percepción térmica será de calor. El diagrama psicométrico es una herramienta útil para la identificación del confort térmico y consiste en una representación de la relación entre temperatura, humedad y densidad del aire bajo diversas condiciones. En éste se reconocen las condiciones de estos factores en un determinado contexto geográfico, lo cual sirve para diagnosticar las demandas del confort y las causas de disconfort. Es por ello que esta herramienta permite dar respuestas a las necesidades de enfriamiento o calefacción basadas en el clima. A pesar de la variabilidad de estos factores, que en conjunto generan diferentes condiciones climáticas, se deben de considerar las situaciones más dominantes y de peores escenarios debido a que las soluciones arquitectónicas son generalmente estáticas.

Envolvente térmica La envolvente térmica es uno de los términos que debe conocerse para entender el funcionamiento de las estrategias pasivas. La envolvente comprende todos los elementos físicos que separan el espacio interior del exterior en una edificación. Es en la envolvente donde se generan transmisiones de calor e intercambios de energía entre sistemas de diferentes temperaturas por los fenómenos termodinámicos de conducción, convección y radiación. La conducción implica transferencia de calor a través del contacto directo entre dos elementos; la convección es la propagación por medio de un fluido (gases y líquidos), por lo que el mecanismo se basa en el desplazamiento de materia para crear un flujo de energía calorífica; y la radiación es la transferencia de calor por medio de ondas electromagnéticas, por ejemplo la radiación solar. Estos intercambios de energía se producen desde el sistema con mayor temperatura hacia el de menor temperatura. Los elementos que generalmente componen la envolvente de la edificación son muros, pisos, techos, puertas y ventanaje; estos elementos conllevan una definición constructiva por variables capas de materiales con propiedades térmicas que en conjunto causan un impacto en el confort térmico del interior. Las propiedades de estos materiales incluyen características que influyen en el intercambio de calor entre el exterior e interior del edificio como son la resistencia, transmitancia, conductividad, emisividad, reflectancia, masa térmica y porosidad. La resistencia térmica (R) es la capacidad que tiene un material en oponerse a la transferencia de calor. La suma de todas las resistencias de las capas que conforman un cerramiento resulta en la resistencia total del cerramiento. La transmitancia térmica (U), es el valor inverso de la resistencia total, y se define como la capacidad del material en permitir el flujo de calor. La resistencia y transmitancia son propiedades térmicas de los componentes constructivos que tienen impacto en las cargas de energía por calefacción y enfriamiento y en las pérdidas de energía.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

3.2 Enfriamiento Pasivo En en el acápite anterior se ha explicado que en el ámbito de la eficiencia energética, uno de los objetivos de la arquitectura pasiva es la reducción de cargas de energía para enfriamiento y calefacción, para lo cual se debe de considerar en primer lugar la reducción de estas demandas. El diseño pasivo pretende minimizar las necesidades de energía para el confort térmico mediante las características arquitectónicas de la edificación. Conociendo los alcances del BIM y su potencial en las etapas de diseño y en la implementación de principios pasivos, se presentarán estrategias, parámetros y consideraciones que responden a

climas cálidos por medio del enfriamiento pasivo, ya que el caso de estudio establecido se localiza en este contexto climatológico. Las pautas que se exponen son adaptaciones con resultados aproximados, debido a que los métodos no predicen el rendimiento exacto de una edificación. Un modelo energético detallado puede presentar incongruencias con la realidad debido a que existen factores que influyen y modifican el rendimiento del edificio, por ejemplo el comportamiento impredecible de los ocupantes, o el comportamiento variable de las condiciones climáticas. No obstante, estas consideraciones permiten la evaluación y comparación de soluciones de diseño durante todas las fases del proyecto.

solsticio verano equinocio

solsticio invierno

Protección solar

Escenarios de análisis solar

Desde la etapa de diseño se debe de considerar la geometría solar para manejar la protección solar que es necesaria durante el verano (y en algunos casos, dependiendo de la latitud, durante todo el año) y/o las ganancias de calor que son requeridas durante el invierno. Los criterios que inciden en la protección solar son:

Elementos generadores de sombras En el lenguaje arquitectónico, se emplean elementos horizontales y verticales que sirven de protección solar en los huecos. Para el diseño de estos dispositivos generadores de sombras, se presta atención a 3 fechas significativas que corresponden al solsticio de verano (21 de junio), al solsticio de invierno (21 de diciembre) y al equinoccio de primavera u otoño (21 de marzo o 21 de octubre). Las configuraciones más típicas consisten en vuelos horizontales para la fachada que enfrenta el ecuador, y protección vertical para las fachadas este y oeste. Variación de la posición del sol durante el verano y el invierno

Mediante simulaciones solares se pueden hacer análisis que validen decisiones de diseño detalladas como son el tamaño, la disposición, la morfología, el material y la reflectividad adecuada de estos elementos, de los cuales se destacan los vuelos horizontales, y las lamas, ya sean verticales u horizontales. Estos modelos pueden ser instructivos en la optimización de la geometría de los elementos generadores de sombras para que los rayos del sol puedan penetrar la edificación en invierno y ser obstaculizados durante el verano, o creando la configuración que requiera el proyecto de acuerdo a su geolocalización.

Elementos de protección solar

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Ventilación La ventilación natural es esencial dentro de las estrategias de enfriamiento en cualquier tipo de clima cálido para proveer confort. Existen estrategias pasivas tradicionales que se han utilizado en la arquitectura vernácula en el transcurso del desarrollo de la arquitectura, conocidas como ventilación cruzada y la estrategia del efecto chimenea o de efecto Venturi. Factores como la dirección e intensidad del viento, así como la disposición y tamaño de las aperturas influyen en el funcionamiento de la ventilación cruzada. La herramienta de la rosa del viento es útil en la toma de decisiones de diseño, debido a que aporta informaciones meteorológicas relativas al viento, como la distribución de velocidad y frecuencia en un periodo anual o mensual. No obstante, se debe de tener en cuenta que la presencia de cuerpos y elementos como árboles y edificios en el entorno inmediato del proyecto pueden afectar estos datos, por lo que siempre se hace complementario un análisis de estas circunstancias.

2.1 Ventilación Cruzada La ventilación cruzada consiste en la disposición de aperturas que sirven de entrada y salida de aire, optimizando el flujo con base en la diferencia de presión. Existen diferentes esquemas en cuanto a la posición de las aperturas, donde la más básica es en posición paralela enfrentándose; sin embargo, cuando los huecos se colocan exactamente de frente entre sí, surge la posibilidad de que zonas no reciban ventilación, por lo que es necesario evaluar la posición adecuada de los huecos de entrada y salida de aire tanto en forma horizontal como vertical. La orientación del edificio con respecto a la dirección de los vientos es otro criterio que estimar dentro de las decisiones de diseño pasivo. Una ventilación efectiva requiere que la orientación de los huecos sea perpendicular al flujo del viento (en climas cálidos). Y en proyectos que requieran de grandes flujos de ventilación por sus condiciones geográficas o funcionales, se debe ponderar que el eje longitudinal de la edificación sea perpendicular a la orientación predominante de los vientos. N NO

Comportamiento del viento frente a diferentes configuraciones de los huecos en planta y sección

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

SE S

Aprovechamiento de vientos dominantes mediante la orientación del edificio

2.2

Efecto Chimenea Este tipo de estrategia se fundamenta en el fenómeno de la termodinámica que corresponde al comportamiento del aire caliente, el cual tiende a elevarse y expandirse. La estrategia consiste en el uso de diferentes presiones de aire, causadas por huecos con elevaciones distintas, que provocan corrientes de aire que mueven el aire caliente hacia arriba. Esta estrategia se hace más eficiente al considerar pautas como posicionar los huecos de entrada de aire en zonas de sombra y con dirección al norte. El efecto chimenea implica un sistema complejo en el cual interactúan transferencias de flujos de aire y de temperatura por medio de convección, lo cual puede dificultar la cuantificación de flujo de aire o la reducción de cargas térmicas por refrigeración que pueden representar. Sin embargo, sociedades como la ASHRAE, disponen de fórmulas que mediante la utilizaión de datos de temperatura interior y exterior y las dimensiones consideradas de los huecos, arroja una aproximación del volumen de aire que se puede crear, la cual puede ser insertada en un modelo BIM para calcular el volumen del flujo por unidad de tiempo. Una vez aplicadas estas fórmulas el software sugiere las dimensiones adecuadas de los huecos, las cuales influyen directamente en el cálculo del volumen del flujo, resultando muy útil en las primeras fases de diseño para determinar la dimensión, altura y posición de las ventanas.

Esquema de funcionamiento del efecto chimenea

Vegetación El uso de vegetación en patios o en el exterior de la edificación favorece directa e indirectamente las condiciones de confort del edificio. El aprovechamiento de esta estrategia recae en diferentes circunstancias como son: las posibles sombras que puede generar la vegetación y la absorción de calor por parte de las masas vegetales.

Efecto de la presencia de vegetación en la temperatura

Enfriamiento por evaporación La refrigeración por evaporación se basa en procesos adiabáticos, lo cual implica que haya una interacción termodinámica de fluidos sin intercambio de calor. Un sistema pasivo que utilice esta estrategia debería combinar ventilación natural y la humidificación de la entrada de aire.

Las masas de agua aportan humedad al aire lo cual tiene una influencia en la temperatura

4.1

Enfriamiento evaporativo Esta estrategia consiste la disposición de masas de agua, como estanques y rociadas, patios o masas de vegetación en zonas contiguas a la edificación para enfriar el aire, acondicionándolo y reduciendo su temperatura al momento en que entra en los espacios interiores.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

4.2

Torre de Enfriamiento En la década de 1990 investigaciones y análisis arquitectónicos asentaron los principios de las torres de enfriamiento persas y su forma de funcionamiento para poder ser adaptados a nuevas construcciones. El sistema consiste en una torre con una entrada de aire cubierta por un panel textil absorbente húmedo y permeable al viento, que acondiciona el aire que entra, reduciendo su temperatura. Mediante ecuaciones es posible calcular la capacidad de enfriamiento que representa esta estrategia, las cuales pueden ser introducidas a un software BIM a través de las tablas de planificación o cantidad (worksheet). Estas fórmulas arrojan las siguientes informaciones relativas: La temperatura del aire enfriado, usando los datos de temperaturas de bulbo seco y de bulbo húmedo, derivadas de la base de datos climática: tenfriada = tDB - 0.87 (tDB- tWB) tenfriada= temperatura del aire enfriado tDB= temperatura de bulbo seco tWB= temperatura de bulbo húmedo

Grondzik et al. 2010, 305

El volumen de aire que entra por los huecos, empleando los datos del área considerada de los huecos y la altura de la torre: V = 2.7 ∙ A √(h ∙ (tDB-tWB )) A= área de los huecos con paneles húmedos h= altura de la torre tDB= temperatura de bulbo seco tWB= temperatura de bulbo húmedo Grondzik et al. 2010, 305 Al tener los datos de la temperatura del aire enfriado y el volumen del flujo de aire se puede determinar la capacidad total de enfriamiento en unidad de potencia (BTU/hr o Kw): Kw = 1.1V (tint - tenfriada) Tenfriada =Temperatura de aire enfriado Tint = Temperatura interior

Esquema de funcionamiento de torre de enfriamiento

Grondzik et al. 2010, 305

Estas fórmulas, al ser incorporadas al modelo BIM y enlazadas al elemento arquitectónico, permiten optimizar la altura de la torre y la dimensión de los huecos.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Masa térmica Se conoce como masa térmica a la resistencia que posee un material ante el cambio de temperatura. Esta característica se relaciona a la velocidad en que la temperatura exterior tiene efecto en los espacios interiores, por lo que un material con un alto valor de masa térmica absorbe y retiene el calor, reduciendo las ganancias de energía durante el día y las pérdidas de energía durante la noche. Esta propiedad es empleada como estrategia pasiva en localizaciones con climas que presentan grandes oscilaciones de temperatura entre el día y la noche.

5.1 Cubierta Húmeda Esquema que representa como la masa térmica reduce la velocidad de transferencia de calor

La cubierta húmeda es una estrategia que emplea la propiedad de masa térmica, y que se basa en la disposición de masas de agua en las cubiertas que reciben radiación solar directa, absorbiendo el calor durante el día y transfiriéndolo durante la noche. Su efectividad requiere que la masa de agua de la cubierta tenga menor temperatura que el espacio debajo de ella, debido a que el calor se transfiere de mayor a menor temperatura. Estas cubiertas sólo son efectivas para enfriar el nivel directamente debajo de ellas, y son ideales para climas con humedad manejable. En países del medio Oriente como Irán, las cubiertas húmedas suelen estar sin protección alguna, y presentan problemas de filtración y evaporación, por lo que deben de ser constantemente reaprovisionadas. El área húmeda depende de la cantidad de energía que la cubierta absorbería. Existe una fórmula para determinar la capacidad de almacenamiento en KWh por día por unidad de área, establecida por MEEB (Mechanical and Electrical Equipment for Buildings). Kwh/(día.m2 ) = 0.7 ∙ d ∙ (62.5 Kwh/m3 ) ∙ ( testanque - tmin ) d = Profundidad de la masa de agua o estanque testanque = Temperatura deseada tmin= Temperatura mínima durante el verano

Esquema de funcionamiento de cubierta húmeda

Grondzik et al. 2010, 250

Se deben comparar las ganancias de calor del edificio multiplicadas por el número de horas de ocupación por día, dividido entre la capacidad de almacenamiento que resulta de la ecuación. El resultado sería la superficie de la masa de agua en la cubierta por área de construcción en el nivel debajo de la cubierta. Estas propiedades pueden ser parametrizadas en un software para determinar la profundidad del estanque o su volumen.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Aislamiento térmico

cámara de aire

Muro de mampostería sin aislamiento

Aislamiento convectivo: cámara de aire

Aislamiento conductivo

Menor compacidad

Aislamiento térmico embarca todo material que reduce o desacelera la transmisión de calor entre el exterior y el interior del edificio. De acuerdo al mecanismo de transmisión de calor al cual el material presenta resistencia, los aislamientos pueden ser conductivos, convectivos y radiantes; y de acuerdo a la procedencia del material pueden ser clasificados en aislantes de origen orgánico, sintético y mineral. Los aislamientos conductivos son los que presentan materiales aislantes con significante resistencia para disminuir la velocidad de la transmisión de calor entre el exterior e interior. Este tipo de aislamiento es más favorable en climas fríos que en cálidos, y son los más usados en la práctica constructiva. Los convectivos son los que implican una cámara de aire ventilada y son empleados en condiciones de alta exposición a la radiación solar, donde la cámara sirve de contenedor del aire caliente cedido por el cerramiento, y este calor se disipa mediante la ventilación. El aislamiento de radiación funciona como un reflector de la radiación que produce energía evitando que las superficies absorban el calor. Éstos pueden ser empleados en superficies interiores para conservar calor, y en superficies exteriores para evitar que la radiación caliente la fachada. La configuración de la composición constructiva de los cerramientos se puede realizar en la etapa de diseño. Softwares BIM permiten conocer las propiedades térmicas de resistencia y masa térmica de acuerdo a los materiales establecidos en la configuración constructiva de cada elemento que compone la envolvente de la edificación, lo cual favorece a la selección de materiales aislantes en función de su capacidad de resistir transmisiones de calor y de acuerdo a las necesidades del proyecto.

Compacidad

Construcciones bajo tierra

Mayor compacidad

La compacidad es una característica que se define como el cociente de la superficie de la envolvente que separa el interior del exterior entre el volumen que representa el espacio interior. Este criterio puede representar una estrategia pasiva para climas cálidos, cuando se confiere un reducido nivel de compacidad a la edificación, lo que conlleva una mayor generación de sombras y una facilidad para la disipación del calor concentrado en el interior.

La creación de espacios bajo tierra es una estrategia que proviene de las más antiguas formas de hábitat y prácticas de arquitectura vernácula: las cuevas. Las ventajas de esta práctica se basa en la protección ante las incidencias climáticas, manteniendo un confort térmico interior gracias a la inercia térmica de la tierra que estabiliza la temperatura, resultando ser más favorables que las exteriores.

Construcción soterrada como estrategia de enfriamiento

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Estrategias pasivas en climas cálidos

3.3

Clima cálido - seco En climas cálidos en general, los factores de alta temperatura y humedad afectan el confort. Para climas secos, la estrategia de enfriamiento pasivo básica consiste en agregar humedad al aire, procedimiento adiabático también conocido como enfriamiento evaporativo pasivo, y a través del cual se reduce la temperatura de bulbo seco. El BIM consta de reportes con las informaciones de temperatura seca, de temperatura de bulbo húmedo y de humedad, que sirven de orientación para considerar la implementación de esta estrategia y alcanzar aproximaciones que permitan cuantificar la influencia de dicha solución en el diseño.

Clima cálido - templado Las regiones climáticas con marcadas variaciones de temperatura, con veranos cálidos y con niveles medios de humedad constante requieren de una reducción de la temperatura seca sin variar significativamente la humedad relativa. En estos casos estrategias que tienen que ver con el aumento de la masa térmica del edificio, por medio del uso de materiales densos, permiten retardar y fluctuar los efectos de la temperatura a través de un ciclo que consiste en el almacenamiento de calor en el material durante el día, que es cuando existen mayores demandas de enfriamiento, para luego ser transferido al interior durante la noche, que es cuando existen demandas de calefacción. A través del BIM, en las primeras etapas del diseño, se pueden obtener aproximaciones de la cantidad de masa térmica apropiada y el sistema constructivo que pueda alcanzar la masa térmica requerida.

Clima cálido - húmedo Las soluciones al clima cálido húmedo son reducidas, y se fundamentan básicamente en la ventilación natural. La respuesta arquitectónica de la ventilación natural puede ser poco confiable, por la variabilidad de las condiciones climáticas como son la velocidad y dirección del viento que afecta la predictibilidad y efectividad de esta estrategia. Alternativamente, existe la estrategia del efecto chimenea, basado en la generación de corrientes de aire por medio de los cambios de presión que se producen en diferentes alturas, que consiste en la entrada de aire a baja presión por aperturas bajas el cual empuja el aire caliente por aperturas en la cubierta creando un flujo de ventilación; mientras más grande sea la diferencia de alturas más efectivo resulta el efecto. A pesar de la baja predictibilidad de los factores que afectan la ventilación, mediante los softwares de BIM se pueden realizar flujos de trabajos basados en iteraciones y análisis que permiten evaluar la efectividad de los mecanismos de ventilación y cuantificar y cualificar las aperturas o huecos en cuanto al tamaño, la distribución, la posición y la geometría necesaria para una adecuada ventilación natural.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Referencias Frontczak, M. J., & Wargocki, P. (2011). Human comfort and self-estimated performance in relation to indoor environmental parameters and building features. Technical University of Denmark, Department of Civil Engineering. (DTU Civil Engineering Report; No. R-260). Levy, F. (2011). BIM in Small-Scale Sustainable Design (1). New York, US: John Wiley & Sons, Incorporated. Recuperado de http://0-www.ebrary.com.fama.us.es Neila González, Francisco Javier (2004). Arquitectura bioclimática en un entorno sostenible: buenas prácticas edificatorias. Cuadernos de Investigación Urbanística, [S.l.], n. 41, dic. 2004. ISSN 2174-5099. Wassouf, M. (2014). De la casa pasiva al estándar: la arquitectura pasiva en climas cálidos. Barcelona, ES: Editorial Gustavo Gili. Recuperado de http://0-www.ebrary. com.fama.us.es INSHT–Centro Nacional de Condiciones de Trabajo (CNCT) (2007). Confor térmico. Erga Noticias, publicación 99, 2007, p. 4.

Recursos Web Contenido adaptado de Autodesk® Sustainability Workshop bajo una licencia Creative Commons no comercial, Disponible en https://sustainabilityworkshop.autodesk.com

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Análisis del caso de estudio 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4

República Dominicana Clima en República Dominicana Educación Dominicana Arquitectura Dominicana Análisis del caso de estudio Descripción climática R 023 - Reglamentación nacional que regula el diseño de edificios docentes Documentación gráfica - Planimetría Características constructivas y arquitectónicas Volumetría y morfología Envolvente Térmica Sistema Estructural Huecos Climatización

Geoposición: Capital: Extensión: Población: PIB nominal: PIB (PPA):

18° 28 ’ 35 N 69° 53’ 36 O Santo Domingo 48, 311 km2 1 9, 445, 281 (2010) 1 USD 71,584 (millones) 2 USD 161,957 (millones) 3

4.1

República Dominicana La República Dominicana forma, junto a Haití, parte de la isla La Española, ubicada en el Caribe. Se localiza en la zona oriental de la isla, y tiene como límites: el Océano Atlántico al norte, el Canal de la mona y Puerto Rico al este, el Mar Caribe al sur, y Haití al oeste. Tiene una extensión territorial de 48, 311 km² ocupando dos tercios de la isla, y su división administrativa se compone de 32 provincias.

Océano Atlántico

Haití

República Dominicana

Mar Caribe

Economía

La economía de la República Dominicana es una de las más florecientes en el contexto de Latino América, presentando una elevada tasa de crecimiento en las dos últimas décadas. Entre las actividades productoras de bienes se encuentra la agropecuaria, la minería, la intermediación financiera, el turismo, la construcción, la manufactura local y servicios. Gráfica del crecimiento del PIB nominal de No obstante el acelerado República Dominicana. crecimiento económico, el posicionamiento en cuanto al bienestar social de la población medido por indicadores como el Índice de Desarrollo Humano (posición 99 en 2016) evidencia el reducido compromiso para el progreso colectivo y las escasas políticas que se pudiésen implementar a favor de la seguridad y la calidad de vida de los habitantes. Fuente: Grupo Banco Mundial 1. Oficina Nacional de Estadística Dominicana (2010) 2. Grupo Banco Mundial (2017). Tabla de Producto Interno Bruto 3. Grupo Banco Mundial (2017). Tabla de Producto Interno Bruto (PPA)

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

https://i0.wp.com/vifreepress.com/wp-content/uploads/2016/01/dominican-at-night.jpg?fit=1370%2C666

Población

Cuenta con una población de aproximadamente 9,445,281 habs, de la cual un 65% viven en zonas urbanas. Las ciudades principales en función de número poblacional son: 1. Santo Domingo 2. Santiago 3. La Vega 4. San Cristóbal 5. San Pedro de Macorís 6. San Francisco de Macorís 7. La Romana 8. Higüey 9. Puerto Plata 10. Moca.

Educación

En el año 2012 el porcentaje del PIB destinado a la educación aumentó a 4.4%, lo cual trajo consigo una serie de nuevas políticas para el desarrollo de y mejoramiento del sistema educativo.

Dentro de esas políticas se encuentra el programa para la expansión y modernización de la infraestructura escolar bajo el decreto nacional 625-12, que en el período 2013-2015 planificó la contratación para la construcción y/o rehabilitación de aprox. 29,000 aulas para 2,632 centros docentes. Para finales del año 2016 un total de 14,822 espacios docentes (aulas, talleres, laboratorios, bibliotecas, etc) y 911 nuevos centros de educación han sido inaugurados1.

Sector Energético

El modelo de abastecimiento energético en todos los sectores de consumo de energía depende de los combustibles fósiles, a pesar de que el país no cuenta con ninguna fuente de este tipo de recurso, en volúmenes comerciables o apreciables. Esto implica una alta subordinación a importaciones, hecho que a su vez ocasiona un impacto negativo en la economía del país.

Política

El sistema político se basa en una democracia representativa dividida en 3 poderes: ejecutivo, judicial y legislativo. El poder ejecutivo recae en el presidente, jefe del estado; el legislativo en el congreso, constituído por el Senado y la cámara de Diputados; y el poder judicial, independiente de los anteriores, reside en la Suprema corte de justicia. Las elecciones presidenciales, congresuales y municipales se realizan cada 4 años.

Construcción

En el contexto económico, el sector de la construcción impulsado por el sector privado y público, representa una de las actividades con mayor tendencia a favor de la economía. Su dinamismo recae en la concesión de préstamos para la adquisición de bienes inmuebles, el volumen de venta de los principales insumos para la construcción y la generación de empleos directos o indirectos. La inversión pública y privada en el año 2016 en proyectos de viviendas, complejos turísticos, centros docentes, infraestructura vial, así como el mantenimiento y rehabilitación de puentes y carreteras que fueron afectadas por fenómenos climáticos conllevaron a un aumento del valor agregado de 8.8% con relación al 2015, y en el primer trimestre del 2017 ha presentado un aumento de un 7.2% con relación al 20165. En el apartado de de Arquitectura dominicana se aborda el tema de la edificación y las características constructivas.

De acuerdo a las estadísticas presentadas en la Superintendencia de Electricidad, órgano regulador nacional en el sector energético, un 78% de la capacidad de generación de energía se proviente de fuentes fósiles, que incluye gas natural y carbón, mientras que un 22% corresponde a fuentes renovables, siendo las hidroeléctricas las instalaciones dominantes dentro de este renglón. 4. Memoria institucional del año 2016 del Ministerio de educación. República Dominicana 5. Informe de la economía dominicana del perídodo enero-marzo 2017. Banco Central de la República Dominicana

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Clima en República Dominicana

4.1.1

En República Dominicana el tipo de clima dominante según el sistema de clasificación climática de Köppen–Geiger es el Tropical (A); sin embargo, la existencia de condiciones climáticas formadas por los diferentes accidentes geográficos que inciden en la isla dan lugar a otros tipos de clima en menor medida como son el seco estepario cálido (BSh) y el templado oceánico (Cfb). A continuación se presenta una tabla con las diferentes subclasificaciones climáticas de diferentes puntos geográficos: Clasificación

Köppen-Geiger

Ejemplos

Tropical de sabana

Dajabón, Baní, Comendador, Barahona, Montecristi, Santiago

Bávaro,

Tropical ecuatorial

Sabana de la Mar, Samaná, Monteplata, Higüey

Tropical monzónico

Santo Domingo, Uvero Alto, Nisibón, Verón, Puerto Plata

Seco estepario cálido

BSh

Pedernales, Jimaní

Templado oceánico

Cfb

Constanza, Jarabacoa, El Río, Villa de Angostura, La Ciénaga de Manabao

A- Climas Tropicales húmedos que se conocen por sus altas temperaturas y altos valores de precipitación durante todo el año B- Climas secos que se caracterizan por bajos valores de precipitación y un gradiente de temperatura elevado. De esta clasificación existen 2 subgrupos, que son S- semiárido o estepario, y W- árido o desértico. C- Clima oceánico templado con precipitación uniforme y humedad media, y dado principalmente en zonas de tierras altas. Los veranos son cálidos y los inviernos frescos.

Af Am Aw BSh Cfb

Af Am Aw Bhs Cfb

Fuente: World Map of Köppen−Geiger Climate Classification

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

4.1.2 En el año 2012 inicia la considerada revolución educativa, que surge como una solución frente a una serie de factores que impedían el pleno desarrollo y florecimiento de la educación. La problemática se resume en la debilidad del sistema económico que tiende a promover un mercado laboral informal que a su vez motiva al abandono de la formación académica y profesional de los jóvenes, susceptibles a verse frente a situaciones que promueven la desigualdad y la inequidad social. La introducción de un nuevo modelo educativo, denominado de jornada escolar extendida, busca trascender en las metodologías del sistema educativo dominicano ancestral, dando una solución a los factores ya planteados. Este modelo se basa en la extensión del horario escolar, ampliando y complementando el plan de estudios por niveles y orientándolo a un aprendizaje de mayor envergadura.

Educación dominicana Con este plan se proyecta la construcción de 29,000 aulas nuevas y la rehabilitación de 23,130 aulas existentes en los niveles de educación inicial, básica y medio. El programa nacional de edificaciones escolares en general constituye: La planificación de programas de construcción, rehabilitación y reparación de edificaciones docentes con base en los requerimientos del Ministerio de Educación. La ejecución de diseños generales, abarcando el diseño arquitectónico, estructural, sanitario, eléctrico y cualquier otro que requiera el proyecto. Así como la realización de cubicaciones y la supervisión de las construcciones. La función de garantizar que las obras cumplan con las reglamentaciones técnicas dictadas por los ministerios que inciden en los temas de educación y de construcción a nivel nacional.

Esta revolución trajo consigo el aumento del porcentaje del presupuesto nacional asignado a la educación a un 4.40% de los gastos públicos, dando lugar a la emisión del Decreto 625 12, el cual establece el Dentro de las funciones asignadas al Ministerio de programa nacional de edificaciones escolares que Obras Públicas y Comunicaciones establecidas por estipula la construcción y rehabilitación de centros el decreto están: educativos con el objetivo de enfrentar el déficit de La elaboración de los presupuestos y las educación. guías de análisis de costos para fines de Gráfica de la evolución porcentual del PIB en presupuestos finales. la función educativa 2004 - 2017 El diseño de todos los planos requeridos por la obra bajo los criterios y requerimientos establecidos por el Ministerio de Educación, incluyendo los cálculos de estructuras. La selección y compra de los terrenos destinados a las nuevas obras cae bajo responsabilidad del Ministerio de Educación. Para la construcción y contratación de las obras, se han empleado sorteos Fuente: Ley General de Presupuesto, Ministerio de abiertos a profesionales del sector de la construcción Hacienda de República Dominicana bajo la dirección del Ministerio de Obras Públicas y El Ministerio de Obras Públicas y Comunicaciones Comunicaciones con supervisión de la Controlaría (MOPC) y la Oficina de Ingenieros Supervisores General de la República y de la Dirección General de de Obras del Estado (OISOE) han sido designadas Compras y Contrataciones Públicas. como las entidades del sector de la construcción responsables de garantizar el cumplimiento de la construcción de las obras planteadas en el programa.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Arquitectura Dominicana

“

4.1.3

Aunque la República Dominicana es un territorio pequeño, de algo más de 48,000 km2, encontramos tipos arquitectónicos diferentes, los cuales son el resultado de la conciliación de las necesidades de los campesinos con el clima, los recursos disponibles y la propia cultura del grupo humano.” Esteban Prieto Vicioso (2008)

El estudio de la arquitectura popular dominicana no cobró importancia hasta finales del siglo XX, hasta entonces las manifestaciones arquitectónicas en el ámbito constructivo y literario eran dominadas por los estilos clásico, moderno y postmoderno. Debido a su prevalencia a nivel internacional, éstos eran los modelos representativos analizados que orientaban los conocimientos y las líneas de aprendizaje de la disciplina de la arquitectura dentro de las academias y escuelas de arquitectura de la República Dominicana. Lo que hoy se conoce como Arquitectura Popular Dominicana hace referencia a modelos habitacionales que son construidos por habitantes de pueblos, y que se reproducen popularmente porque no requieren de una mano de obra especializada y por el fácil acceso a los materiales, sistemas constructivos y formas que los componen. (Víctor Durán & Emilio Brea, 2009) En 1967 mediante el Decreto Número 1397se crea la Oficina de Patrimonio Cultural. Ésta tomó relevancia en el año 1971, cuando un sismo de mediana magnitud afectó estructuralmente a una serie de monumentos coloniales, lo cual demandó urgentes intervenciones de salvamento. Autores afirman que este hecho propulsó al historicismo en República Dominicana, incitando a las escuelas de arquitectura al análisis de los elementos, formas, estructuras y discursos que conformaban la arquitectura desde la era de la colonización hasta la actualidad “La arquitectura Contemporánea Dominicana” (1986), de Rafael Calventi es una de las bibliografías precursoras del historicismo dentro de la arquitectura, que presenta su status quo. Dentro de esta literatura, Calventi se enfoca en 3 planteamientos bajos los cuales busca orientar la arquitectura hacia un nuevo lenguaje: 1. El contextualismo, donde la arquitectura se integra a una serie de condiciones naturales, climáticas y culturales existentes y propias de su emplazamiento. 2. El eclecticismo, donde se mezclan elementos, tecnologías y soluciones arquitectónicas de los cánones y estilos del pasado, buscando una estética universal. 3. El regionalismo vernáculo, donde se adaptan elementos y principios espaciales de estilos tradicionales vernáculos oportunos al clima tropical.

Levantamiento fotográfico en región Sur de República Dominicana. (2013) 1. Cocina de vivienda popular. 2. Zaguán, zona de ocio abierta. 3 & 4. Uso del color que abarca tanto las fachadas como el interior de la vivienda

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

El desarrollo de las primeras manifestaciones y cánones arquitectónicos de la isla se ha visto acondicionado dominantemente por el factor climático. El ser humano ha desarrollado la percepción de su entorno para adaptarse a las condiciones y recursos, pudiendo interpretarlos y emplearlos para responder a sus necesidades. El clima es una condicionante que definió dentro de las diversas regiones del mundo, un marco ambiental para que los modelos de viviendas informales respondieran a su entorno. El auge de los procesos de industrialización dentro de la construcción produjo el decaimiento de los razonamientos y fundamentos que originan lo vernáculo, desplazando así lo artesanal por lo industrial, lo individual por lo genérico, lo intrínseco por lo foráneo, lo local por lo global. Diversos autores se refieren a la arquitectura del Caribe como Arquitectura Antillana, cuya estética fue determinada en gran medida por la influencia de las arquitecturas francesa e inglesa asentadas en el archipielgao de las Antillas, y por la accesibilidad a materiales de construcción económicos con una estética “moderna” durante el siglo XX. La industrialización era lo que posibilitaba la disposición de estos materiales, lo cual a su vez inició el proceso de estandarización de dimensiones, módulos y unidades que minimizaría el protagonismo de la construcción popular artesanal. Sin embargo todavía existían los fundamentos donde la climatología, las características del terreno y las técnicas influían dentro de la definición de los modelos tradicionales. (Wanda Mils-Bocachica, La arquitectura popular en el Caribe anglófono)

Arquitectura Vernácula / Popular

“

La atención al término arquitectura vernácula en la región del Caribe tiene sus antecedentes en diferentes reuniones realizadas por la Organización del Gran Caribe para los monumentos y Sitios (CARIMOS) en el año 1982, en las cuales se promovió su estudio e importancia. En 1989 El Foro de Cultura Caribeña, celebrado en Cancún, México, define el término de la siguiente forma:

La arquitectura vernácula del Gran Caribe es el resultado de la mezcla e integración de las experiencias formales y constructivas de la población aborigen de la región y de los aportes africanos y europeos; de ahí su riqueza cultural singular y distintiva, ya que se trata de una arquitectura que responde a una unidad familiar y demás edificaciones de actividades complementarias de la comunidad, con materiales propios de la región, que mantiene sistemas constructivos específicos con la presencia de elementos industriales simples cuyo resultado volumétrico, sus relaciones espaciales, el color y el detalle identifican al grupo que la produce, respondiendo a una manufactura artesanal siempre con la participación del usuario”.

Levantamiento fotográfico en región Sur de República Dominicana. (2013) 5 & 6. Estructura de la cubierta construida con materia orgánica. 7. Columna en bloque de hormigón. 8. Puerta y ventanas de madera. 9. Interior

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Víctor Durán y Emilio Brea (2009) presentan la prevalencia de diferentes términos cuyas acepciones engloban lo que denominamos como arquitectura vernácula. Éstos son:

Arquitectura Autóctona, que relaciona los elementos propios de un lugar específico.

Arquitectura Nativa, que indica su lugar de procedencia.

Arquitectura Criolla, la que presenta una relación de arraigo y apego hacia el territorio.

Arquitectura Típica, que siguen una herencia que se ha desarrollado por generaciones y se transmite por los integrantes de una comunidad.

Arquitectura Popular, término ambiguo que supone la construcción y forma de uso de la arquitectura por un grupo social.

La arquitectura vernácula dominicana utiliza principalmente materiales como la madera, rústica o industrializada, tablas de palma y láminas acanaladas de zinc. Académicos como Durán y Brea (2009) consideran que este tipo de arquitectura está amenazada en cuanto a su originalidad, por la implementación de materiales y modelos arquitectónicos diferentes a los de la tradición popular y ajenos al contexto ambiental.

General: Viviendas populares con características comunes localizadas en la región sur de República Dominicana. (2013) 1. Vivienda de tejamanil, una técnica tradicional que utiliza materia orgánica. 2. Vivienda de madera levantada en pilotes. 3. Vivienda de mampostería con bloques de hormigón. 4. Vivienda de madera localizada en la autopista de la región Sur y que presenta los rasgos comunes de la arquitectura popular. 5 y 7. Vivienda de madera localizada en el Batey de Barahona donde solían vivir administradores del Ingenio Azucarero. 6. Vivienda en la provincia de San Juan de la Maguana en la región sur del país.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Elementos y materialidad de la arquitectura popular Cimentaciones

En cuanto a la relación a las cimentaciones, existen diferentes variantes: 1. Edificaciones apoyadas directamente arriba del suelo 2. Apoyadas sobre pilotes (para prevenir humedad y la entrada de insectos y roedores) 3. Apoyadas sobre una plataforma (platea) para dar mayor estabilidad a la edificación dependiendo de la resistencia del suelo.

Muros

El material que predomina en la construcción de muros es el bloque de hormigón industrial debido a sus ventajas, de las que resaltan: su bajo costo, su alta durabilidad y el bajo mantenimiento que requiere. La madera es otro material utilizado tanto para muros exteriores como interiores de la vivienda popular dominicana, destacándose la tabla de palma, y el enlate machihembrado de pino aserrado. Las viviendas que utilizan muros de madera usualmente incluyen dos capas, una exterior con madera resistente para crear la estructura de la edificación, y una interior con madera de menor resistencia que sirve para ocultar la estructura y para proveer mayor confort térmico.

Cubiertas

Las cubiertas suelen ser planas o inclinadas a dos y cuatro aguas, siendo las inclinadas las más populares por su facilidad ante el deslizamiento del agua pluvial. Las planas se emplean en hormigón armado, mientras que en las cubiertas inclinadas el material predominante es el zinc acanalado, producto de influencia belga y alemán de a finales del siglo XIX, que tiene las ventajas de tener un bajo costo de venta y construcción, fácil mantenimiento, transporte y almacenaje. En regiones de clima árido se utilizan cubiertas inclinadas construidas con materiales orgánicos como: hojas de yagua, pencas del Yarey, pencas de cana, pajón o pachuli; esto debido a que estas fibras comprenden una mayor protección ante la radiación solar y ante las posibles ganancias de calor por conducción (lo cual aporta mayor confort térmico que el zinc), sin embargo su utilización ha decaído por los requerimientos de mantenimiento que conllevan y por la complejidad de instalación. El nivel o porcentaje de inclinación de las cubiertas se ve determinado en gran medida por la pluviometría de la zona en la que se localiza la edificación; donde en zonas con mayor pluviocidad se verán mas inclinadas para que el agua se escurra con mayor facilidad y velocidad. 1. Vivienda apoyada en pilotes con la función de evitar humedad. 2. Utilización de bloques de hormigón y madera en muros exteriores. La madera corresponde a la edificación original a la cual se le hizo un anexo empleando mampostería de bloques de hormigón. 3. Cubierta inclinada construida con una estructura de tijeras de madera y planchas de zinc.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Elementos y materialidad de la arquitectura popular Elementos característicos

Los elementos que componen la edificación de la arquitectura popular cumplen soluciones estéticas y funcionales. Estos elementos y características distintivas de las viviendas son: los huecos modulados, las puertas y ventanas de madera, los detalles ornamentales como barandas, tragaluces, respiraderos, y aleros, y el color de tonalidades cálidas y brillantes que envuelve tanto el exterior como el interior de la vivienda.

Puertas

Las puertas son predominantemente de madera con función operacional batiente, de una o dos hojas. Generalmente incluyen en su extremo superior un tragaluz para la entrada de iluminación y la ventilación.

Ventanas

Las ventanas suelen ser salomónicas de celosías de madera, y al igual que las puertas, incluyen un tragaluz de textura decorativa con carácter estético y funcional.

Colores

Una de las características más tradicionales y llamativas de la arquitectura popular dominicana es el color empleado en las fachadas y espacios interiores. Los tipos de pintura que se utilizan son de base acrílica y esmaltada, y su uso se distingue dependiendo del elemento a ser pintado, por ejemplo la de base acrílica se usa en materiales con mayor durabilidad como en muros de block. Las tonalidades varían entre colores pasteles y tonalidades cálidas o colores brillantes, aplicando un color predominante a ciertos elementos y haciendo constrastes con pintura blanca en elementos ornamentales como barandas, tragaluces, listones y faldones.

“

1. Baranda, uno de los elementos compositivos de la vivienda popular. 2. Puerta y ventanas con tragaluces 3. Empleo de color cálido en la fachada, contrastado por el blanco en detalles arquitectónicos como los tragaluces y marcos de puertas.

Nunca podremos construir una torre con nuestros materiales vernáculos, pero podríamos extraer principios básicos, formales, y espaciales, de nuestras viviendas y nuestros ordenamientos urbanos vernáculos e históricos, y de la manera particular que tiene cada pueblo de apropiarse de su espacio.” Omar Rancier (1984) En 100 Hojas de arquitectura, editado por la Universidad Central del Este.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Influencias en la construcción de una identidad arquitectónica La influencia e introducción de estilos arquitectónicos que modificaron la vivienda indígena iniciaron a la llegada de los españoles y durante la colonización, cuando se implementaron nuevas técnicas de construcción y materiales, dentro de los que se destaca la tabla de palma, la cual prevalece en la actual arquitectura vernácula. A partir de la segunda mitad del siglo XIX, con el surgimiento de nuevos asentamientos urbanos a partir del establecimiento de la República, las migraciones aumentan, generando nuevos intercambios comerciales con otras islas del Caribe, las cuales eran colonias de potencias Europeas como Francia, Holanda e Inglaterra, lo cual significó la entrada de nuevas influencias arquitectónicas y artísticas en el país. La época colonial trajo consigo modelos arquitectónicos que fueron impuestos por los españoles en la región del Caribe y que aún perduran, independientemente de las diferencias climáticas de la zona. Existieron contrariedades de pensamiento entre las formas habitacionales, las tradiciones y las técnicas constructivas, donde se antepuso la idea de espacios cerrados para la protección de los exploradores, frente a los espacios abiertos a los que estaban acostumbrados los habitantes originales que convivían sin prejuicios. Análisis de los primeros lineamientos urbanos de Santo Domingo durante la era de la colonización española indican la existencia de patios y huertos en ciertas viviendas que aún se conservan en la actualidad y que sirven como elementos moderadores de los efectos del clima tropical. Las ventanas amplias representan otra característica que surge a partir de las condiciones climáticas tropicales, así como los techos planos o con suaves pendientes que aparecen a raíz del impacto de huracanes, los cuales en los casos de pendientes muy inclinadas, arrasaban con las tejas que eran colocadas con las técnicas tradicionales de la península Ibérica. Durante la Invasión Haitiana (1822-1844) las tendencias arquitectónicas cambiaron nuevamente adoptando nuevas variaciones (como el uso del balcón en niveles superiores generando una galería en el nivel de calle) que modificaron la estructura formal y estética de las viviendas y que son consideradas un aporte dentro de las soluciones climáticas que abarca el modelo de arquitectura popular dominicana como hoy lo conocemos. Éstas variaciones eran a su vez de procedencia francesa, dado el hecho de que Haití había sido colonia francesa con imposiciones de cánones arquitectónicos. En el Siglo XX 3 sucesos fueron determinantes dentro de las prácticas constructivas tradicionales dominicanas: 1. A principios del siglo con la ocupación Militar Norteamericana (1916-1924), las técnicas constructivas dominicanas se modificarían radicalmente debido a que se aplicarían nuevos códigos sanitarios, constructivos y educativos. 2. Décadas después, con la entrada al poder del dictador Rafael L. Trujillo, se iniciaron planes de reconstrucción con la intención de dar un aspecto moderno a la imagen de la ciudad capital. 3. En 1930, el devastador Huracán Zenón, obligó la reconstrucción y el establecimiento de normativas de la construcción que restringen el uso de materiales vulnerables a fenómenos naturales de esta índole.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Arquitectura del siglo XX La importación de materiales industrializados en mediados del siglo XIX se considera como el primer indicio del desplazamiento de los materiales tradicionales y de las prácticas constructivas coloniales. A finales del siglo XIX y comienzos del XX la capital de la República experimenta significativas transformaciones en el ámbito de la arquitectura, con la reestructuración de antiguas edificaciones civiles, que pasan a ser remodeladas con nuevos cánones dando paso a un eclecticismo, en el que se reúnen características de diferentes estilos. El fenómeno de la modernidad fue introducido tímidamente en la primera década del siglo XX, con la entrada del hormigón a través de los puertos de San Pedro de Macorís; pero no es hasta la década de 1930’s en que se consolida su utilización, después del paso del huracán San Zenón que causó grandes estragos. La destrucción de las tradicionales edificaciones en madera tuvo como consecuencia un cambio de pensamiento y un nuevo discurso ante las prácticas constructivas, promoviendo la adopción de los bloques de hormigón en lugar de la madera como material básico de la arquitectura dominicana. El hormigón armado representó el nacimiento de la arquitectura moderna en la región del Caribe, catalogado como un movimiento de importación, ajeno a los procesos sociales y que perturbó las posibles respuestas intelectuales de los habitantes en su contexto para la construcción cultural arquitectónica de dichas regiones. La primera generación dominicana de arquitectos e ingenieros fue académicamente formada en escuelas extranjeras, principalmente europeas, por la ausencia de una facultad local. El estado Trujillista se inclinaba ante la adopción del estilo moderno, estimando que esta tendencia vanguardista e implementada a nivel internacional era la única que podría simbolizar los adelantos y el desarrollo de la ciudad. Sin embargo, paralelamente otros profesionales, también apoyados por el estado, conservaban los cánones clasicistas en sus diseños, creando así cierta contradicción y dualidad.

El enfoque hacia el tema de la arquitectura como símbolo de identidad dominicana inició en la década de 1980, a partir de la demolición del Hotel Jaragua, obra emblemática del arquitecto Guillermo González, considerado padre de la arquitectura moderna dominicana, lo que suscitó manifestaciones para su preservación que sugestionó en el debate de la valorización de la arquitectura como bien cultural y en cuestiones de identidad nacional y de memoria colectiva. Este hecho junto con las nuevas propuestas internacionales que planteaban la separación del estilo moderno, despertó motivación en jóvenes arquitectos que empezaron la búsqueda para la creación de una imagen propia que pudiera responder tanto a las condiciones culturales como a las ambientales y así inició una desvalorización de los fundamentos de la arquitectura académica imperante en el país desde la segunda mitad del siglo XX. La búsqueda de una nueva arquitectura que se adaptara a la realidad dominicana y comprometida desde los puntos de vista cultural, histórico, social y económico, fue alimentada por los intercambios y la identificación de códigos comunes entre profesionales de la disciplina de la construcción y la arquitectura en el Caribe. La posibilidad de posicionar y definir una arquitectura representativa en las Antillas abrió nuevas oportunidades de solidificar y justificar esa búsqueda. El estado de la arquitectura internacional en ese entonces exhortaba una exploración interior y un pensamiento crítico que pudiese anular cualquier prejuicio ante los elementos contenidos en la arquitectura histórica, lo cual resultó en un nuevo discurso capaz de manifestar y revalorizar soluciones arquitectónicas del pasado y el inicio de una evaluación de la arquitectura en el país entre 1980 y 1990, que sirvió para la elección de elementos que lograran una imagen estético – formal basada en patrones históricos, soluciones populares y en la implementación de elementos vernáculos.

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Esta nueva corriente de pensamiento dio lugar al Foro de Cultura Caribeña (1989), y además propulsó al análisis de conceptos como el clima, los materiales tradicionales, las configuraciones espaciales de esquemas populares, entre otros más, los cuales adquirieron preponderancia en los lineamientos académicos de la arquitectura. En la década de 1990 inició una nueva tendencia arquitectónica orientada hacia la innovación. Los esfuerzos y la preocupación por la definición de la identidad dominicana en el escenario local a través de la arquitectura fueron contrarrestados por la idea de novedad y de individualidad como principal objetivo de los arquitectos. La contemporaneidad que florecía dentro del panorama internacional, desplazó el compromiso social que se había adquirido para dar lugar a nuevas aspiraciones que modificarían la forma de visualizar la arquitectura dominicana, tornándola un producto de consumo asociada al paradigma de la globalización. La arquitectura empezó a aligerarse y diversificarse, desplazando al hormigón armado. Los arquitectos tuvieron mayor libertad en el uso y la combinación de acabados, colores y texturas con la incursión de nuevos materiales en el mercado. Y así inicia un nuevo debate arquitectónico ambivalente entre lo funcional y lo formal, entre una estética contemporánea y una estética histórica, entre el compromiso y la indiferencia. En proyectos turísticos del país se han adoptado características y materiales de la arquitectura vernácula, lo cual ha creado una identidad estética preponderante en este tipo de arquitectura. Elementos como espacios abiertos por corredores, arquitectura paisajística en la ambientación de espacios exteriores, fibras vegetales en techos, elementos depuradores de luz y viento, orientación hacia visuales paisajísticas, techos inclinados con su interior en madera, colores claros y pasteles, y otros elementos como mosaicos, ventanas de madera, puertas apaneladas y tragaluces, suelen ser empleados en la arquitectura turística del país, la cual suele ser relacionada a la cultura nacional. Aeropuerto de Punta Cana (1983) del arquitecto Oscar Imbert. Fuente: Revista Arquitexto

Arquitectos intelectuales dominicanos como José Enrique Delmonte (2008), recalcan que gran parte del discurso arquitectónico actual se basa en la idea de dejar una marca personal, sobrepasando la multiplicidad de criterios y fundamentos para crear respuestas coherentes que pudiesen concebir una arquitectura sensible y consciente de su contexto espacial y temporal.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

4.2

Análisis Arquitectónico Descripción General

El caso de estudio corresponde a una tipología de edificio docente que conforma el Liceo Cancino Primero ubicado en Santo Domingo Este, República Dominicana. Esta edificación comprende uno de los dos modelos de edificio que estructura las plantas físicas escolares del país, y ha sido implementado en todas las regiones del territorio nacional a raíz de la iniciativa del programa nacional que se ha puesto en marcha para enfrentar el déficit educacional.

Planta de conjunto del centro educativo Liceo Cancino Primero, Santo Domingo Este. República Dominicana.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Imágenes de centros educativos en los cuales se aplican los mismos paramétros y criterios de diseño que en el caso de estudio

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4.2.1

Localización

República Dominicana

Océano Atlántico

Haití

Mar Caribe

Santo Domingo

Santo Domingo Este

La edificación se localiza en Santo Domingo Este, un municipio situado en la zona oriental de la provincia Santo Domingo, contiguo al Distrito Nacional (demarcación geográfica que representa la capital del país), comprendiendo una zona costera en la región Sureste de la isla. Este municipio tiene una extensión territorial de 169.2 km2, una población total de 948,885 habitanrtes1 y una densidad poblacional de 5,609 hab/km2. En función de la clasificación Climática Köppen–Geiger, Santo Domingo Este presenta un clima Am - Tropical Monzónico, el cual se caracteriza por precipitaciones durante todo el año, y por una reducida oscilación de temperatura (diferencia entre las temperaturas mínima y máxima). 1. Fuente: IX Censo Nacional de Población y Vivienda 2010, República Dominicana

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Temperatura de bulbo seco

Rosa de Viento (Distribución de velocidad)

Co 37.5 35 32.5 30 27.5 25 22.5 20 17.5 15

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar

Abr

May Jun

Jul

Ago Sep Oct Nov Dic

TMax 30.3 31.8 31.6 32.2 33.3 33.6 33.1 34.0 39.9 34.2 32.7 31.9 TP

23.8 24.3 24.8 25.4 26.9 27.4 26.9 27.1 27.4 27.3 26.1 25.1 TMin 17.5 18.3 16.4 19.3 20.0 22.4 21.2 21.5 21.3 22.9 22.4 19.2

Temperatura máxima (TMax) (Co) (Co) Temperatura promedio (Tp) o Temperatura mínima (TMin) (C )

Frecuencia de radiación solar directa

Tiempo (%)

Frecuencia de humedad relativa

Humedad relativa (%)

Radiación normal directa (Wh/m2)

Descripción

Precipitaciones

El clima en Santo Domingo Este se caracteriza por sus temperaturas de reducida variación durante todo el año, presentando una temperatura promedio de 24o C.

100 mm

75 mm

Dada su clasificación en la categoría tropical, presenta una humedad relativa alta durante todo el día y el año (humedad relativa de 70%-100% un 70% del tiempo).

50 mm

25 mm

0 mm

Ene Feb Mar Abr May Jun

Jul Ago Sep Oct Nov

Dic

Los vientos dominantes provienen del norte, y en menor frecuencia del este.

Gráficos y valores extraídos de la base de datos climática de Green Building Studio y Meteoblue.

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4.2.2

Reglamento R 023

Para el diseño de plantas físicas escolares En el 2006 se emite el decreto 305 06 que constituye el reglamento para el diseño de plantas físicas escolares. Este documento contiene los requisitos y normativas de implementación obligatoria, así como recomendaciones de uso alternativo que deben de ser aplicados para la construcción, rehabilitación, y/o adaptación de plantas físicas de centros educativos en el territorio nacional. Este documento comprende toda la información respecto a la definición conceptual y física de los centros educativos, por lo que incluye temas relativos que abarcan desde las definiciones básicas y descripciones generales de todo lo que conforma un plantel escolar, hasta los requisitos técnicos constructivos y arquitectónicos que deben de cumplir las edificaciones. Los temas constructivos se resumen a continuación.

Aspectos generales La simplicidad constructiva es uno los criterios aplicados para el establecimiento de soluciones y regulaciones a nivel técnico general. Los principios básicos que definen las normativas y recomendaciones son: La aplicación de sistemas y elementos constructivos industrializados que permitan una agilización del tiempo de construcción. Utilización de elementos modulares en cuanto a tamaños, colores y formas, lo cual permita flexibilidad y un mejor manejo administrativo y ejecutivo de la edificación. Baja diversidad de los materiales que se utilizan en las terminaciones, por cuestiones de economía, esto sin disminuir la calidad espacial de los ambientes y sin afectar el potencial y la eficiencia educativa del centro. Localización de controles e instalaciones técnicas en lugares seguros, fuera del alcance de los estudiantes Empleo de materiales de construcción disponibles en el mercado, y de técnicas constructivas que requieran una mano de obra y metodología tradicional.

Cuantificación La superficie del plantel escolar responde a las necesidades y características del nivel educativo. Se ha establecido una capacidad máxima de 960 estudiantes para los centros con mayor matriculación. Los centros docentes de dos o más plantas, tendrán una capacidad de 150 estudiantes (6 aulas) en el nivel inicial, y no sobrepasará 960 estudiantes (24 aulas) en los niveles básico y medio. En cuanto al dimensionamiento, se han establecido tablas con las superficies mínimas requeridas por el proyecto.

no. de aulas 1-5 6-10 10-24

Zona rural m2 por estudiante

Zona urbana m2 por estudiante

Zona urbana marginal m2 por estudiante

15 12 10

10 9 9

12 11 10

Zona rural: Espacio geográfico con población dispersa (10-20 habs/hectárea) Zona urbana: Espacio geográfico con población concentrada Zona urbana marginal: Espacio geográfico en periferia urbana con población muy concentrada (125-150 habs/ha)

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Para el dimensionamiento de las aulas se han establecido las siguientes relaciones en cuanto al número de estudiantes y al área mínima por estudiante.

Nivel

Estudiantes por aula

Área mínima por estudiante

Área total óptima de aula

Básico Medio

36 40

1.40 m2 1.26 m2

50.40 m2 50.40 m2

La altura libre mínima es de 2.80 m. En presencia de elementos como fondo de viga o falsos techos, se permite una altura de 2.40 m. En caso de que existan techos inclinados se permite una altura de 2.40 m en su punto más bajo. Otras pautas incluidas en las descripciones generales del proyecto comprenden: características que deben cumplir los accesos, la relación que debe existir entre el centro docente y su exterior, la vinculación entre bloques, el dimensionamiento de los pasillos, entre otros temas.

Factores del entorno Uno de los temas que aborda el reglamento son las condiciones del entorno que se deben de considerar para la selección de la ubicación del centro escolar. Se exhorta a los proyectistas tener en cuenta factores naturales que inciden en el entorno y que pueden tener impacto en el rendimiento y confort de la edificación. Con relación a la orientación del proyecto con respecto al sol, se hacen sugerencias de que los pasillos estén ubicados al sur para evitar la radiación directa hacia las aulas, y que se provea de parasoles, vuelos y aleros a los huecos expuestos a radiación solar. También se recomienda que el diseñador contemple que la dirección de las brisas propicie una aprovechable ventilación natural en los espacios interiores.

Características arquitectónicas generales El centro docente abarca todos los espacios determinados en el programa arquitectónico. En sus espacios se desarrollaron un conjunto de actividades clasificadas por zonas en: Actividades docentes y de enseñanza comprendidas en aulas, laboratorios, bibliotecas, salones multiuso y talleres. Actividades administrativas correspondidas en oficinas de dirección, secretaría, orientación, archivos y salón de profesores. Actividades de recreación llevadas a cabo en canchas deportivas, áreas verdes, comedor. Actividades de servicios englobadas en baños, cocina, depósitos y sala de conserjería. Dentro de las características generales se tratan los temas del área construida de la edificación, la cual se recomienda que represente un 45% de la superficie total del solar, de modo que el 55% restante sea destinado a espacios recreativos y áreas verdes. Y el área de construcción por estudiante, que se estipula que sea entre 5 m2 y 8m2 por cada estudiante.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Todos los bloques construidos deben de cumplir con las especificaciones dictadas en el Reglamento para proyectar sin barreras arquitectónicas para garantizar un diseño inclusivo. Con respecto a la iluminación, se incita a que los espacios de la edificación (exceptuando depósitos y archivos) dispongan de iluminación natural. Todos los ambientes también deben contar con iluminación artificial para cumplir con los requerimientos lumínicos mínimos para el desarrollo de las actividades asignadas a cada espacio. Los requerimientos mínimos de iluminación por espacio son:

Espacio Aula Biblioteca Oficina Salón profesores Salón multiuso Laboratorio Taller cómputos Taller educ. técnica

Luxes 400 500 400 400 500 500 400 600

Espacio Pasillos y escalera Baños Comedor Cocina Depósito Cancha Área perimetral

Luxes 200 250 300 400 200 400 300

Las recomendaciones referentes a la ventilación indican la necesidad de una ventilación natural cruzada en todos los ambientes de prolongada ocupación, incluso cuando existan mecanismos de ventilación mecánica. Los huecos ubicados en el muro que separa las aulas del pasillo presentarán una altura mínima de 1.10 m.

Escaleras El ancho de las escaleras será definido dependiendo del número de aulas que contenga el bloque. Se estipulará un ancho mínimo de 1.20 m para 4 aulas o menos; 1.40 m para 6 aulas; y 1.80 m para hasta 8 aulas. Las huellas de la escalera tendrán un ancho entre 0.28m - 0.32 m con una contrahuella de 0.15m - 0.18 m. Por seguridad de los usuarios, todas las escaleras deben de incluir barandas en ambos lados.

Sistema estructural En cuanto al sistema estructural se estipulan los siguientes tipos: 1. Muros de mampostería armada con bloques de hormigón 2. Estructuras metálicas 3. Pórticos en hormigón armado Se recomienda que el diseño de las edificaciones obedezca a una modulación reticular, favoreciendo la utilización de elementos constructivos estandarizados e industriales para la generación de espacios flexibles que puedan servir para diferentes usos. En cuanto a las fundaciones, se incita a un diseño que responda a los resultados del estudio y análisis de suelo, un requisito obligatorio a efectuarse en el solar del proyecto, y en función del Reglamento Geotécnico de la Dirección General de Reglamentos y sistemas.

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Instalaciones sanitarias Las regulaciones para el diseño del sistema sanitario están establecidas en el Reglamento para instalaciones sanitarias en edificaciones. El reglamento presenta criterios básicos que deben de ser aplicados y considerados para temas como: la disposición de las líneas de acometida, ubicación de grifería para el uso de estudiantes, distribución y localización de las llaves de control, capacidad de bomba hidráulica requerida en función del número de aulas, disposición de vertederos y desagües de piso, distancia de conexión a red urbana, diámetro mínimo de tuberías, capacidad y distribución de cámaras sépticas y filtrantes entre otras pautas.

Instalaciones eléctricas El diseño eléctrico se debe de fundamentar en los requerimientos establecidos en el Reglamento de instalaciones eléctricas en edificaciones. Se indican requisitos asociados a la iluminación mínima medida en luxes en función del espacio, así como la distribución en cantidad de dispositivos eléctricos por espacio. Otros temas contenidos son los relacionados a la distancia de la conexión a la red pública, la autorización de generación de energía autónoma y la distribución de los dispositivos que deben de localizarse fuera del alcance de los estudiantes por cuestiones de seguridad.

Terminaciones Los criterios para las indicaciones respectivas a la terminación, están basados en la utilización de materiales y técnicas de fácil ejecución y mantenimiento y que implican un bajo coste económico. Muros: Éstos han de ser en bloques de hormigón, con la posibilidad de utilizar otros materiales como la madera o un material ligero prefabricado de fácil transporte. Los muros en bloques de hormigón conllevan una capa de mortero simple para dar una textura lisa, que facilite su limpieza. Techos: Éstos deben de ser de hormigón armado. En casos se autorizará el uso de zinc en cubiertas inclinadas con estructura metálica o de madera cuando el centro de estudios se localiza en una zona alejada de las costas. Pisos: Para la terminación de los pisos se dan las opciones de cemento pulido, losetas de barro, baldosas de granito. Puertas: Éstas deben tener un ancho mínimo de 0.90 m y una altura de 2.10 m y pueden ser de madera tratada, metal, PVC entre otros aprobados por la Dirección General de Edificaciones Escolares. Se incita el uso de protección contra lluvia y sol por medio de vuelos y aleros. Ventanas: Se plantea el uso de ventanas salomónicas con láminas y marco de aluminio. Se exhorta la implementación de aleros y vuelos para protección solar y pluvial. Baños: Los muros deberán ser recubiertos con pintura epóxica o con cerámica para la salubridad y la limpieza del ambiente.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

24.36 m²

B 2.35

2.35

Pasillo Principal 86.82 m²

C 3.50

3.50

B-B’

100.60 9

2.90

9 0.60 8

2.90

8 0.60 7

6 5

36.60

3.50

2.90

7 0.60 6

3.50

5 4

6 0.60 5

2.90

3.50

5 0.60 4

2.90

4 3 3.50

3.50 2.90

4 0.60 3

3 2 3.50

3.50 2.90

3 0.60 2

4.70

3.50

4.05

4.70 0.45

0.45

3.05

0.45

10.49 m²

0.45

3.05

3.70

3.70 0.45

0.60

3.50

3.70 3.50

3.31 Recepción Enfermería

14.73 m² 10.55 m²

10.55 m²m² 10.49

0.60

10 9

Pasillo 3.31 Principal

3.33

2.90 3.50

3.05

11 10

3.33 Tecnicos Recepción

14.73 m²

0.60

3.50

2.90 3.50 3.50

2.90

0.60

9 8

0.60

3.50 3.50

2.90

0.60

0.45

4.05

0.45

2.15

86.82 m²

0.60

8 7

6.80

6.63

Aula

Salón de profesores

2.15

21.90 m²

Aula

45.04 m²

Biblioteca

Baño

22.03 m²

45.10 m²

13.41 m²

10.4921.90 m² m²

Conserjería Biblioteca

21.90 m² m² 22.03

Biblioteca

22.03 m² 45.10 m²

Baño Baño

13.33 m² m² 13.41

Baño Baño

Baño

45.10 m²

2.90 3.50

7 6

3.50 2.90

0.60

6 5

3.50 3.50

0.60 3.50

2.90 3.50 3.50

2.90

0.60

5 4

0.60

3.50

2.90 3.50 3.50

2.90

0.60

4 3

0.60

3.50

3.50 3.50

4.05

0.60

3 2

0.45

4.70

3.50

2.90

4.70

9 8

8 7

7 6

6 5

5 4

4 3

3 2

1 4.70

2 2

C-C’

B-B’

0.45

3.05

11 10 0.60

2.90

100.60 9

2.90

9 0.60 8

2.90

3.50

8 0.60 7

1.5

2.90

3.50

7 0.60 6

3.50

6 0.60 5

2.90

3.50

5 0.60 4

2.90

3.50

4 0.60 3

2.90

3.0

0.5

3 0.60 2

1.5

4.70 4.05

1.5

3.0

5.0 0.5

3.05 3.50

0.60

2.90

0.60 6.80

2.90

3.50

2.90

0.60 6.80

7 6.80

3.50

0.60

3.50 3.50 2.90

3.50

0.60

3.50 3.50

2.90

5 6.80

3.50

3.50 3.50 0.60 6.80

2.90

3.50

4.05

1 A

2.15

3.50

4.70

0.45 2.35

3.70

24.36 m² 3.50

3.05

0.45

3.70

2.90

0.60

2.90

3.50 0.60

3.50

2.90

0.60

3.50

Enfermería 10.49 m² 0.60 36.86

92.25 m² 3.50

3.50 2.90

0.60

3.50

2.90

3.50

92.25 m² 3.50

3.50

37.20 0.60

2.90 3.50

Salón de profesores Pasillo 21.90 m² Principal 0.60 2.90

36.86

Recepción Pasillo 10.55 m² Principal 0.60 2.90

14.73 m²

4.68 m² 0.60

3.05

92.25 m²

Tecnicos

Baño

3.50

0.60

3.50

10 9 3.70

9 8 3.50

8 7 3.50

7 6

6 5

3.50

Biblioteca

22.03 m²

45.10 m²

0.60

2.90

0.60

3.50

0.60

4.05

2.90

0.60

4.05

3.50

2.90

0.60

3.50

4 3 3.50

3.50

9 3.50

3.50

8 3.50

3.50

7 3.50

3.50

36.40

3.50

0.60

5 3.50

3.50

4 3.50

3.50

3 3.50

6.90

10.00 10.00

1.5 0.5

6.90

3.0

1.5

4.70

4.70 0.17

32.53

6.90 10.35

Baño

13.34 m²

0.17

0.40

2.35

B 2.35

37.46

2.86

2.78

Pasillo Principal 92.25 m²

C 0.17

6.90

Baño 13.41 m²

2.86

3.20

2.35

3.70

3.50

3.50 36.40

Planta arquitectónica dimensionada segunda planta

6.98

Aula 45.10 m²

7.15

Aula 45.04 m²

24.36 m²

Aula 45.16 m²

Núcleo de Escaleras

2.80 2.35

D-D’

Aula

10.01

6.83

6.68 6.90

7.10

10.30

6.90

A-A’

45.16 m²

3.50

4.70

2 0

1.5 0.5

5.0 3.0

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

5.0

5.0 3.0

3.0

32.33

3.50

5.0

2 3.50

5.0 0.5

3.0

1.5 0.5

3.50

4.70

C-C’ 3.05

3.50

1.5 0.5 1

0.17

0.45

10 3.70

6.90

1 4.70 2

C B

0.30

3.50

C 0.45

4.70

3 2

B-B’

11 3.70

7.10

4.70

B C

13.34 m²

5 4 3.50

Planta arquitectónica dimensionada primera 11 10 9 8 planta7

Baño

13.41 m² 0.45 0.30

13.34 m²

Baño

2.90

6.90

7.10

Conserjería

Baño

13.41m²m² 13.33

86.82 m²

37.20

11 10

Baño Baño

Baño 13.41 m²

3.50

Pasillo2.90 3.50 5 Principal 3.50

2.90

Baño 13.33 m²

2.35

3.05

Núcleo de 0.45 Escaleras 3.05

Baño 13.41 m²

45.10 m²

2.35

Pasillo Principal

24.36 m²

Aula

Aula 45.10 m²

2.90

22.44 m²

45.04 m²

2.35

0.25

6.90 2.35

0.45

10.97 m²

Núcleo de Escaleras

Aula

Aula 45.04 m²

2.90

12.52 m²

24.36 m²

Sub Dirección

Aula Salón de 45.16 m² profesores

Aula 45.16 m²

45.10 m²

0.17

Aula Dirección 45.16 m²

45.16 m²

Aula

6.63

Aula 45.04 m²

6.63

Aula 45.16 m²

0.17 2.58

6.65 6.90

6.65

Aula 45.16 m²

Aula

Núcleo de Escaleras

C 11

0.45

2.15

3.50

4.70

0.60

3 6.80

3.50

2.35

0.30

0.60

6.80

3.70

C B

2.90

3.50 3.50

5.0 3.0

2.15

2.020.45 0.302.02 0.30

0.60 6.80

3.50

0.25 0.25 0.13 2.10 0.13 0.252.10

2.35

B C

0.45 2.65

10.00 10.00

2.35

D-D’

6.90

A-A’

2.65

0.304.13

4.130.45

3.50 3.50

2.58

0.45

3.50 3.50

1.5

3.50 3.50

5.0 3.0

0.45

36.60 3.70 3.50

3.70

5.0 0.5 1

0.5

36.60 3.50

0.45

3.50

10 9

4.70

4.05 3.50

B C

11 10

3.50

13.34 m²

Pasillo

0.60 Principal 2.90 86.82 m² 3.50 3.50

3.70

Baño

13.41 13.33 m² m²

13.41 m²

Pasillo Principal 92.25 m²

0.60

13.34 m²

36.60

Planta arquitectónica dimensionada planta baja

45.10 m²

Conserjería Salón de profesores Conserjería

Salón de Enfermería profesores

36.60 0.60

2.90 3.50 3.50

3.33

0.45

0.60 6.80

2.15

Pasillo 2.90 Principal 86.82 m² 3.50 3.50

3.50 2.90

2.90

4.70

0.45

10.55 m²

Tecnicos

0.60

3.50

0.25 0.45 2.10

14.73 m²

3.30

6.63

Enfermería

4.65

3.05

3.70

22.44 m² 45.16 m²

Recepción

4.68 m²

24.36 1.98 m²

3.50

Salón de profesores Aula

10.97 22.44 m² m²

4.65

Baño

2.90 3.33

3.50 3.50

2.10

Bañode Núcleo 4.67 m² Núcleo de Escaleras 3.50 1.98 24.36 m² Escaleras Núcleo Baño de 24.36 m² Escaleras 4.67 m²

6.80

Tecnicos

24.36 m²

0.60

3.50 3.50

2.15

Salón de Sub Dirección profesores

10.97 m² 45.16 m²

2.90 3.30

2.20

2.35

22.44 m²

0.60

3.50 3.50

0.25 2.20

9.25 9.25

6.90

12.52 m²

Núcleo de Escaleras

2.90

3.30

10.97 m² 3.33

Dirección 12.52 m² Sub Dirección Aula

0.60 6.80

3.30

3.31

Dirección

2.90

Salón de profesores

Sub Dirección

12.52 m²

0.60

3.18

2.90 3.33

3.18 0.17

0.60

3.50 3.50

0.25

2.90 3.31

3.50 3.50

0.25

2.35

B C

0.60

Dirección

2.35

4.130.45 6.90 9.70 6.90 9.70

2.35

D-D’

3.05

0.304.13

2.100.25 0.45 2.10 2.020.45 0.302.02

A-A’

0.45

3.50 3.50

0.17 2.43

3.50 3.50

2.43

0.45

36.60 3.70 3.50

3.70

6.90

2.90

3.50

7 6 3.50

6.90

11 10 0.60

3.50

8 7 3.50

3.0

2.35

3.05

3.70

9 8 3.50

0.5

2.35

10 9 3.50

5.0

9.70

11 10 3.70

1 1.5

9.70

0.45

2 0

6.45

4.70

6.90

3.50

6.45

3.50

C-C’

3.50

6.90

Documentación gráfica - Planimetría

3.50

2.35

3.50

2.35

3.50

3.70

1.5

3.40

1.6

Pasillo

Planta Principal 0.00

1.10

Planta Principal 0.00

Pasillo

2.75

2.85

3.40

2.85

Biblioteca

Planta Principal 0.00

5.0 3.0 0

Planta Principal 0.00

Elevación norte

1.5

5.0

0.5

3.0

0.20

1.00 0.65

3.20

Baño

Primera Planta Segunda Primera Planta Planta 3.40 6.80 3.40

0.45 0.20

2.10 0.45

Segunda Planta 6.80

1.65

Primera Planta 3.40

1.10

Planta Principal PrimeraPlanta PlantaPrincipal 0.00 3.40 0.00 Planta Principal 0.00

Baño

Planta Principal 0.00

5.0

Techo 10.15 Segunda Planta Segunda Techo Planta 6.80 10.15 6.80

1.80

Baño

Biblioteca

1.5 0.5

3.0

Planta Principal 0.00

Biblioteca

1.5

0.20 0.45

Baño

3 3.50

Planta Principal 0.00

3.40

1.5

5.0 3.0

Sub dirección

BañoSalón de profesores Baño

Planta Principal 0.00

Salón de profesores Planta Principal 0.00

Planta Principal 0.00

1.5 0.5

Conserjería

Biblioteca

1.65

3.40

0.30 1.80

Primera Planta 3.40

A-A’ 0.20 0.45

2.10

3.40

0.65

1.00

3.35

Aula

3.40

Primera Planta 3.40

Techo 10.15 Segunda Planta 6.80

Baño

3.40

Baño

5.0

Primera Planta 3.40 Planta Principal 0.00

Baño

Planta Principal 0.00

3.0

Segunda Planta 6.80

Pañete liso Primera Planta Pintura acrílica crema

Baño

3.40

Aula

1.65

Segunda Planta 6.80

0.65 0.20

Aula Primera Planta

Techo 10.15

0.45

Baño

4.70

0.30

Baño

Segunda Planta 6.80

B 3.50

1.10

0.45

4 3.50

0.45 0.20 1.00

Techo 10.15

3.35 3.40

0.65 2.10

0.65 0.20

1.65 1.65 1.10

Dirección

5 3.50

Segunda Planta 6.80

0.00

Elevación este

3.50

Techo 10.15

0.20 0.45

1.00

0.45 0.20 1.00 0.45 0.20 1.10

Aula

0.20

3.20

Biblioteca

Aula

Planta Principal 0.00

Baño

Planta Principal 0.00

1.80

D-D’

B3.50

0.45 0.20 1.10

A-A’

0.40

1 7

4.70

2.40 0.18

0.18

0.40

ConserjeríaEscaleras

3.20

1.23

Aula

Primera Planta 3.40 Salón de profesores Planta Principal

3.50

2.88 1.65

0.34

Segunda Planta 6.80

10.15

Primera Planta 3.40

1.00

Pañete liso Pintura acrílica crema

Segunda Planta 6.80

9 3.50

0.20

Techo 10.15

0.20

Techo 10.15

3 A3.50

3.50

3.40

0.30

Primera Planta 3.40 Planta Principal 0.00

Primera Planta 3.40

3.0

D-D’

0.45

4 3.70

0.40

11 3.50

1.65

5 3.50

3.35

B-B’ 0.45

Segunda Planta 6.80

5.0

0.5

Segunda Planta 6.80

Pañete Primera liso Planta Pintura acrílica crema Baño Baño 3.40

0.5 0

Techo 10.15

Pañete liso Pintura acrílica crema

0.65

1.00

Techo 10.15

1.5 0.5

5.0 3.0

Elevación oeste

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

0 0.5

Segunda Planta 6.80

Elevación sur

1.5 3.0

Primera Planta 3.40

0 0.5

Techo 10.15

Segunda Planta 6.80 2.10

0.20 3.20

Pasillo

Planta Principal 0.00

0.45 0.20

Biblioteca

3.0

5.0

Techo 10.15

1.65

Aula

4.70

0.20 0.40 3.20

0.60 0.20 2.75

Conserjería

2.85

Salón de profesores

Aula

2.75

Pasillo

0.45

Aula

0.35 0.20

Primera Planta 3.40 Salón de profesores

0.45 0.20

0.20 0.35 2.00 0.85

10.15

3.40

Aula

3.40

Planta Principal 0.00

1.00

3.20

3.35

3.20 0.20

3.20

Aula

Sub dirección

1.10

Pasillo Biblioteca

Segunda Planta 6.80

Primera Planta 3.40

Dirección

A3.50 10

3.50

6.90

Techo 10.15

Segunda Planta 6.80

1.65

3.20

0.40

0.65 0.20

B 3.50 8

1.80

1.5

1.65

3.50

1.65

3.40 1.10

3.50

0.45 0.20 3.35 1.00

0.45 0.20 3.40 1.10

3.50

1.10

0.40

Techo 10.15

Primera Planta 3.40 3.40

1.04

0.45 0.35

0.20 0.40

1.00 0.18

0.20

3.40

3.20

0.18

0.34 1.65 1.23

0.20

3.35

2.88

3.20 2.20 0.45 0.20 1.00

3.20

Pasillo

Techo 10.15

Segunda Planta 6.80

Pasillo Aula

Escaleras

3.50

2.35

1.65

0.60 2.85

Planta Principal 0.00 Planta Principal Planta Principal 0.00 PlantaEscaleras Principal 0.00 0.00

Pasillo

2.75 2.85

PrimeraPrimera Planta Planta 3.40 3.40 Planta Principal 0.00

0.20

0.85

Primera Planta 3.40

0.20 2.75 0.35 0.85 2.00

1.00

10.15 0.20

0.20 0.35 2.00

10.15

Segunda Planta Segunda Segunda Planta Planta 6.80 6.80 6.80 Primera Planta 3.40

3.20

Segunda Planta 6.80

6.90

0.20

Segunda Planta 6.80

3.50

2.40

0.40

Techo Techo 10.15 10.15

Primera Planta 3.40

2.35

0.45 0.20

2.35

6.90

3.70

0.20

B B

0.35 3.20 0.20

Techo 10.15

0.45

0.40 C-C’

A Techo 10.15

5.0

3.0

5.0

Techo 10.15

Baño

0.30

0.65 0.20

1.65 1.65

Biblioteca Pasillo

Planta Principal 0.00

Aula

1.10

Conserjería

0.20 0.45

3.20

Salón de profesores

2.75

2.85

Salón de profesores

Planta Principal 0.00

1.5 0.5

0.45

0.35 0.20

Sub dirección Pasillo

0.45 0.20 1.00

Aula

Pasillo

0.45 0.20 1.10

0.85

Aula

Primera Planta 3.40

0.20 2.75

10.15

3.40

Aula

Primera Planta 3.40

0.35 2.85

Dirección

4.700

0.45 0.20

1.00

Segunda Planta 6.80

0.20 0.35 2.00

1.00 2.00 0.85

Aula

3.0

3.35

0.35

Segunda Planta 6.80

Pasillo

6.90

3.35

3.50

5.0

3.40

Techo 10.15

3.50 2.35

1.5 0.5 A

3.35

3.50

B 3

3.40

Techo 10.15

3.50

0.20 0.40

3.50

3.20

2.20

3.50

0.60

C-C’

3.50

0.20

0.18

3.20 3.20

Escaleras Escaleras

Planta Principal Primera Planta Planta 0.00Principal 0.00 3.40 Planta Principal 0.00

0.40

1.04

Primera Planta 3.40

2.40

0.20 3.20 0.20 1.00 0.18 0.20

1.65 1.23

Primera Planta Segunda Planta Primera 3.40 Planta 3.40 6.80

3.20 3.20

0.34

10.15

Segunda Planta 6.80

2.88

Segunda Planta Segunda 6.80 Planta 6.80

Techo 10.15

2.35

0.40 0.40

0.20

10 1.65

Techo 10.15

0.20

0.45

3.50

6.90 0.40

Techo Techo 10.15 10.15

3.70

B-B’

3.40

A 11

3.40

0.5

3.40

3.20

Escaleras

1.04

Planta Principal 0.00

Pasillo

1.5

3.50

4.70

1.00

0.20 0.45

0.20

0.45 0.20 1.00

1.00

3.35

2.40

Techo 10.15

Segunda Planta 6.80

0.65 2.10 0.45

Conserjería

Biblioteca

Baño

3.40

1.80

1.5

0.20 0.40

0.60

Techo Techo 10.15 10.15

3.20

3.20 3.20 1.10

3.40

0.45 1.65 0.20 3.40 1.10

0.45

3.40

1.65 1.10

2.75

Primera Planta 3.40

Planta Principal Planta Principal Planta Principal 0.00 0.00 0.00

Planta Principal 0.00

1.5

5.0

0.5

3.0

Salón de profesores

Recepción

Conserjería

3.50

Techo 10.15 Techo 10.15 Techo 10.15

3.35

1.5

3.40

3.40 3.40

1.5 3.0 0.5

1.5 0.5

3.40 Primera Planta 3.40 Primera Planta 3.40

Salón de profesores Salón de Baño Baño Baño Planta Principal Planta Principal

Baño

Segunda Planta Segunda Planta 6.80 6.80 Segunda Planta 6.80 Segunda Planta 6.80 3.40

3.35 3.40

0.20 0.65 0.20 0.45 0.20 3.20

Baño

Pasillo Baño

Techo 10.15

Baño Primera PlantaAula Primera Planta

2.75

Sub dirección Baño

Baño

Baño Baño

1.80

Baño

3.35

0.40

0.20

0.20 0.45 3.20

0.65 2.10

0.45

0.30

Pasillo

0.65 0.20 1.10 1.65

Dirección

0.30

1.65

1.10

0.45 2.10 0.65 0.45 0.65 1.00 0.65 0.20 0.20 0.20 1.10 1.65 0.45 1.80 0.30 0.45 2.10

0.20

0.45 3.20 0.20

0.45 0.20 1.65 1.00

0.18 0.18

Biblioteca

Técnicos Biblioteca

3.50

3.40

Enfermería

Baño Aula

1.80

Salón de profesores

1.65

Conserjería Biblioteca Escaleras

0.00

Conserjería

1.10

Salón de profesores Salón de Conserjería profesores Planta Principal

Aula

3.35

2.88 1.65 1.23

Aula

4.70

Núcleo Escaleras

0.45 0.20 1.65 1.10

Aula

Sub dirección Salón de profesores Salón de profesores

Aula Aula

0.40

0.20

0.65

Aula Primera Planta 3.40

1 7

3.70 4.70

1.10

Sub dirección

Aula Aula

1.04

Aula

0.45

Sub Dirección dirección

Biblioteca

0.34

10.15

0.20

1.00 1.07

Aula

2.13

Aula Aula

10 4.70 3.50

3.50 1.65

1.00

Segunda Planta 6.80

1.00

3.50

3.50 3.50

0.45 1.00 0.20 2.40 0.20 1.00

3.50

2 9

3.50 3.50 3.50

3.50

3.20

Techo 10.15

3 9

3.50 3.50 3.70

3.50

2.40

3.50

3 10

3.50 3.50

3.50

1.00 0.45 0.20 0.20 0.45 1.00

3.50 3.50

3.50

4 11

0.40

3.50 3.50

0.20

0.5

1.65

Primera Planta Primera Planta Primera Planta 3.40 3.40 3.40

Sección longitudinal D-D’

Segunda Planta 6.80

3.400.45 0.20

0.45 0.20

3.40

3.20 0.20 3.40

3.20

3.35

Segunda Segunda Planta Planta Segunda Planta 6.80 6.80 6.80

Biblioteca Pasillo Biblioteca

Biblioteca

Techo 10.15

0.20

3.35

0.20 3.20 3.35 0.40

3.202.20 0.45 0.20 1.00 0.20 2.752.00 0.35 0.85 0.35 0.45 2.85 2.75

2.85

0.35 0.20

0.20 0.40

0.40 0.60 0.20

0.20 0.35 0.85 2.00 1.00 0.45 0.20 0.45 0.20 2.75 3.20 0.20 0.20 3.20 0.20 0.60 3.20 3.20

0.35 0.20

2.85 0.85

2.75 0.45 0.20 0.35 2.75 3.20 0.20

1.00

10.15

0.20 0.35 2.00 1.00

10.15

0.20 0.35 0.85 2.00 2.85

Pasillo

0.40

0.45

0.20 3.20 0.20 0.45 0.20 3.20

Aula

0.20

0.20 0.34 0.20 1.00 2.88 2.40 0.45 0.18 1.00

Pasillo Aula

Sección transversal C-C’

3.50 3.50

1.00 2.40 1.65 0.40

10.15

3.40 3.40

1.65 0.18 1.10

0.20 3.20 1.23 1.65 3.20

Aula

5.0

3.0

3.50 3.50

Dirección

Pasillo

A 6.90

6.90

Pasillo

Planta Principal 0.00

5.0

3.0 8

Dirección

3.20

0.40

Aula

Baño 1.04

0.00

6.90 2.35

3.0

5.0

3.50

0.40 1.65

Escaleras

3.20 1.04 0.20

Baño

1.10

0.20

0.45 1.65 0.40 1.00

0.20 0.34 0.45 2.88 0.341.65 2.88 1.65 0.18 0.18

10.15

Planta Principal Planta PrincipalEscaleras 0.00 0.00 Baño Planta Principal 0.00 Escaleras Planta Principal 0.00

1.5

3.50

Baño

2.75

6.8010.15

Primera Planta Primera Planta 3.40 3.40 Primera Planta 3.40 Primera Planta 3.40

3.70

2.75

10.15

Segunda Planta Segunda Planta 6.80 6.80 Segunda Planta 6.80 Segunda Planta 6.80

0 3.0 0.5

0.5

3.50

0.45 0.40 0.40

4.70 0.20

0.45

Techo 10.15

10 9 3.70

0.40

3.70

0.45 0.20 1.04 1.23 1.23 1.65 0.40 0.18 0.18

Techo 10.15 Techo 10.15 Techo 10.15

0.20

11 1

3.35

2.20 3.35 1.00 0.35

2.85 3.40

1.5 0.5

Escaleras Planta Principal Planta Principal Planta PrincipalPasillo 0.00 0.00 0.00

Planta Principal 0.00

0.00

3.40

Primera Planta 3.40

BB 2.35

2.35

Primera Planta Primera Planta Primera Planta Pasillo 3.40 3.40 3.40

Primera Planta 3.40

Pasillo

Sección transversal B-B’

Segunda Planta 6.80 Primera Planta 3.40

3.40

Techo 10.15

Segunda Planta 6.80

Pasillo Primera Planta

2.85

Escaleras

BC 2.35 6.90

Segunda Segunda Planta Planta Segunda Planta 6.80 6.80 6.80

Pasillo Planta Principal Planta Principal

Pasillo

3.20

Escaleras

Techo 10.15

Segunda Planta Segunda Planta 6.80 6.80

3.35

2.00 3.40 0.85

0.35

2.20 0.20 3.20 2.00 1.00 3.20 0.35

Pasillo

Techo Techo 10.15 10.15

Techo 10.15

2.10

Planta Principal 0.00

2.35

0.35

Escaleras Planta Principal Planta Principal 0.00 0.00

2.85 0.85 3.20

3.20 0.20

Primera Planta 3.40

C Techo 10.15

Pasillo

3.20

10.15

Primera Planta Primera Planta 3.40 3.40

2.35

0.35

3.20 3.20 0.20 0.20

10.15

Segunda Planta 6.80

0.85 0.35 2.00 0.20

Techo 10.15 Segunda Planta Segunda Planta 6.80 6.80

1.00 2.200.20

0.40 6.90

0.20 3.20 0.40

Techo 10.15

2.35

0.20 0.20

Techo 10.15

6.90

0.40

6.90

10.15

3.40

5.0

0.5

Sección longitudinal A-A’ A

Planta Principal 0.00

3.35

Salón de profesores

Primera Planta 3.40

3.40

Salón de profesores

Baño

0.30

0.18

1.65

Sub dirección

1.10

Dirección

Baño

3.40

Aula

0.65 0.20

Aula

3.40

1.65

Aula

0.45 0.20 1.10

3.20

Aula

3.20

Escaleras

Planta Principal 0.00

0.40

1.04

1.23

Primera Planta 3.40

0.20

1.65

10.15

0.34

0.18

2.88

Segunda Planta 6.80

3.4

2.75

3.50

0.40

0.20

0.40

0.45

3.50

1.65

Techo 10.15

Planta Principal 0.00

3.0

3.70

Biblioteca

5.0

0.5

Pasillo

Planta Principal 0.00

1.10

Escaleras

2.85

3.4

2.85

3.20

Planta Principal 0.00

0.00 Planta Principal 0.00 Planta Principal 0.00

5.0 3.0 5.0

3.0

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

5.0

0.00

Imágenes extraídas del modelo elaborado en Revit

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Volumetría y Morfología La edificación consta de 2 niveles, con una forma ortogonal longitudinal y con un superficie neta de 511 m2. La distribución de espacios se desarrolla bajo un simple esquema en el cual un pasillo longitudinal lateral da acceso a los diferentes espacios. La circulación vertical corresponde a una escalera de 2 rampas, y el núcleo se ubica a un extremo de la edificación elevándose por encima de la cubierta. En la planta baja, el pasillo de circulación horizontal no posee cerramientos, y está cubierto por un entrepiso apoyado en columnas, que crea así un portico alargado, y en la primera planta una pasarela balconada.

Cemento Portland

λ=0.72 W/(m·K)

Bloque de hormigón de 20 cm

Envolvente

λ=1.30 W/(m·K)

Mortero

Para la descripción de la envolvente se definirán los elementos constructivos que la componen.

Concreto

0.015

λ=1.046 W/(m·K)

0.23 0.015 0.20

Muros: Éstos son en mampostería de bloques de hormigón de 20 cm. La composición del muro en temas de albañilería implica la disposición de los bloques, adheridos entre sí con cemento Portland. Por cada 3 bloques se rellena uno de los huecos del bloque con concreto (hormigón con resistencia de f’c=120kg/cm2) y se incluye una barra de acero corrugada de Ø 3/8” de grado 40 para dar estabilidad al muro. En horizontal se utilizan dos barras de acero de Ø 3/8” a lo largo de la longitud del muro por cada tres líneas de bloque. Para la terminación se aplica una capa de 1.5 - 2 cm de mortero (dosificación 1:3 de cemento y arena) denominada pañete, cuya composición consiste de cemento Portland, cal blanca hidratada, arena fina y agua. La última capa que conforma el muro es la de pintura que corresponde a una pintura acrílica color amarillo.

λ=0.72 W/(m·K)

Corte en planta

Barra corrugada Ø 3/8”

no escala

Mortero λ= 0.72 W/(m·K) Barra acero corrugada grado 40 λ= 45.00 W/(m·K) Bloque de hormigón de 20 cm λ= 1.30 W/(m·K) Cemento Portland λ= 0.72 W/(m·K) Concreto λ=1.046 W/(m·K)

Sección MM_BH_SA_20cm: Muro de mampostería no escala

de bloques de hormigón de 20 cm

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

0.20 0.015 0.15 0.035

Impermeabilizante Mortero λ= 0.72 W/(m·K) Cubierta: Ésta es de hormigón armado,y su espesor estructural Acero λ= 45.00 W/(m·K) es de 15 cm. La terminación interior consiste de una capa de Concreto λ=1.046 W/(m·K) mortero (cemento - arena - agua con dosificación 1:3) de 1.5cm. Mortero λ= 0.72 W/(m·K) La terminación exterior está compuesta por un mortero con la misma dosificación y con un grosor de 3.5cm, denominado fino de techo, el cual se emplea para crear pendientes que direccionen el agua hacia los desagües. El fino de techo es impermeabilizado con una tela asfáltica para evitar filtraciones.

Sección de cubierta no escala

Cimentaciones: consisten en zapatas aisladas y combinadas de hormigón armado. El hormigón utilizado se compone de una dosificación de cemento - arena - grava 1:2:3 para Acero 2 λ = 45.00 W/(m·K) una resistencia de f’c=210 kg/cm . Conllevan una capa de recubrimiento de mortero (1:3 cemento - arena) de 7.5 cm

Concreto

λ =1.046 W/(m·K)

Mortero

0.525 0.45 0.075

λ = 0.72 W/(m·K)

Las aisladas presentan dimensiones de 2.30m x 2.30m x 0.45m y 2.60m x 2.60m x 0.45m, y las combinadas de 2.60m x 4.00m x 0.45m y 6.785m x 3.65m x 0.45m.

Relleno compactado

Columnas: Existen 6 tipos de columnas con diferente geometría. Éstas son de hormigón armado, con una dosificación 1:2:4 de cemento - arena - grava, para un resistencia 210 kg/cm2. Éstas tienen un recubrimiento de 4 cm de mortero con una relación de volumen 1:3 de cemento y arena.

Sección de zapata

0.20 0.15 0.025 0.01 0.015

no escala

Baldosa de granito λ=3.49 W/(m·K) Cemento λ=0.72 W/(m·K) Mortero λ= 0.72 W/(m·K) Losa: La estructura de las losas en general es de hormigón Concreto λ=1.046 W/(m·K) armado con un grosor estructural de 0.15 m. Para funciones Acero λ= 45.00 W/(m·K) de terminación éstas conllevan una capa de mortero (1:3) de 2.5 cm y una capa de cemento de 1 cm para la adhesión las baldosas de granito (espesor de1.5 cm)

Sección de losa

Las propiedades térmicas de cada elemento se resumen en la siguiente tabla:

no escala

Superficies verticales

Muros MM_BH_SA_20cm Transmitancia térmica U Resistencia térmica R Masa térmica

6.0154 w/m k 0.1662 (m2 k)/w 28,105.02 J/k 2

Superficies horizontales

Ventanas

Puertas

6.2426 w/m k 0.1602 (m2 k)/w

1.8737 w/m k 0.5337 (m2 k)/w

Losa_Suelo 2

Losa_Techo

6.1341 w/m k 6.5375 w/m k 0.1630 (m2 k)/w 0.1530 (m2 k)/w 26,695.59 J/k 22,461.72 J/k

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Zapatas 2.3244 w/m2 k 0.4302 (m2 k)/w 63,173.60 J/k

Huecos

Ventanas: Las ventanas son tipo salomónica, con celosías de cristal simple con espesor de 1/2” de marca Pilkington, y marco de aluminio de 10 cm de espesor y con una conductividad de 230.00 W/(m·K). Características del cristal marca Pilkington Optiwhite low iron: Físicas • Grosor: 1/2” Luz Visible • VLT -Transmitancia de luz visible: 88% Energía Solar • Reflectancia: 8% • SHGC - Coeficiente de ganancia de calor solar: 0.81

Celosía de cristal simple de 1/2”de espesor

SHGC=0.81

Marco de aluminio

λ=230.00 W/(m·K)

Existen dos tipos de ventanas, con dimensiones de 0.48 m (ancho) x 1.65 m (alto) en aulas y oficinas y 0.48 m x 0.65 m en baños.

Sección de ventana no escala

Puertas: Las puertas son de madera hueca (no maciza), y poseen una dimensión standard de 0.90 m x 2.10 m con un espesor de 0.04 m. Presentan una resistencia térmica de 0.5337 (m2·k)/ W, y una transmitancia térmica de 1.8737 W / (m2·k).

Tipos de ventana 0

1.5 0.5

5.0 3.0

1.5

5.0 3.0

1.65

0.65

0.5

0.48 módulo en baños Fachada Norte 5.0

1.5 3.0

5.0

1.5 0.5

0.48

0.5

1.5 3.0

módulo en aulas y oficinas

0 0.5

Fachada Sur

1.5 0.5

1.5 3.0

5.0 3.0

0 0.5

Proporción de huecos de ventanas con relación a muros: Fachada Norte 20.38% Fachada Sur 35.87% Fachada Este 0% Fachada Oeste 0%

1.5 0.5

1.5 3.0

0 0.5

Fachada Este

Fachada Oeste

5.0 3.0

Total: aprox. 20%

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Sistema estructural El sistema estructural se proyecta bajo una retícula, donde los elementos estructurales, cimientos, columnas, vigas y losas son de hormigón armado. Dispone de 6 tipos de columnas que se asientan en zapatas aisladas y combinadas.

2.35

6.90

El diseño estructural sigue los lineameantos planteados en el Reglamento para análisis y diseño sísimico de estructuras R-01 del Ministerio de Obras Públicas y Comunicaciones de República Dominicana. Esta estructura se comporta bajo un esquema que combina pórticos y mampostería estructural.

3.70

3.50

4.70 0

Detalles de columnas:

0.20 0.25

0.45

0.20

0.45

0.25

Acero: 12 Ø 3/4” 2 Estribos Ø 3/8” cada 0.20 m

La edificación carece de sistemas de ventilación mecánica por cuestiones económicas, y de sistemas de calefacción debido a que las pérdidas de calor

0.40 0.25 0.15 0.15

0.30 0.60

5.0

0.15

3.0

8 Ø 3/4” (Esquinas) + 5 Ø 1/2” 2 Estribos Ø 3/8” cada 0.25 m

Acero: 6 Ø 1/2” Estribo Ø 3/8” cada 0.20 m

0.30

0.25

Acero: 4 Ø 3/4” (Esquinas) +10 Ø 1/2” 2 Estribos Ø 3/8” cada 0.20 m

0.60

0.20

0.45

0.25

Acero: 4 Ø 3/4” (Esquinas) +6 Ø 1/2” 2 Estribos Ø 3/8” cada 0.20 m

1.5 0.5

0.20

Acero: 4 Ø 1/2” Estribo Ø 3/8” cada 0.20 m

Climatización son mínimas por las condiciones climáticas de la zona geográfica.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Referencias Durán Núñez, Víctor M.; & Brea G., Emilio J. (2009). Arquitectura Popular Dominicana. Santo Domingo: Banco Popular Moré, G., Prieto Vicioso, E., Pérez Montas, E., Delmonte Soñé, J.E. (2008). Historias para la construcción de la arquitectura dominicana, 1492-2008. Grupo León Jiménes, 2008. Memoria institucional del año 2016 del Ministerio de educación. República Dominicana Informe de la economía dominicana del perídodo Enero-Marzo 2017. Banco Central de la República Dominicana Ley General de Electricidad No. 125-01 y su reglamento de aplicación. Santo Domingo, República Dominicana, 2012. Pérez, R. (2017) ¿Cómo se encuentra el sector construcción en República Dominicana?. Revista Construir. Recuperado de https://revistaconstruir.com/ se-encuentra-sector-construccion-republica-dominicana/

Reglamentos y guías constructivas consultadas • Guía en construcción para albañiles y maestros de obra. (2014). Unidad de Gestión de Riesgos y la Facultad de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad Autónoma de Santo Domingo (UASD). • ACI318S Reglamento para Concreto Estructural ACI318S. • R-001 Reglamento para el Análisis y Diseño Sísmico de Estructuras. (Decreto No.201-11). Ministerio de Obras Públicas y Comunicaciones, Santo Domingo, República Dominicana. • R-004 Reglamento para la Supervisión e Inspección General de Obras. (Decreto No. 670-10). Ministerio de Obras Públicas y Comunicaciones, Santo Domingo, República Dominicana. • R-009 Especificaciones Generales para la Construcción de Edificaciones. Ministerio de Obras Públicas y Comunicaciones, Santo Domingo, República Dominicana. • R-023 Reglamento para el diseño de plantas físicas escolares (2006). Decreto 205-06. Ministerio de Obras Públicas y Comunicaciones, Santo Domingo, República Dominicana. • R-027 Reglamento para Diseño y Construcción de Edificios en Mampostería Estructural (Decreto No. 280-07). Ministerio de Obras Públicas y Comunicaciones, Santo Domingo, República Dominicana. • Guía técnica para la construcción de escuelas seguras, Ministerio de Educación República Dominicana.

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Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Parámetros de intervención

5.1 Localización 5.2 Orientación 5.3 Morfología y volumetría 5.4 Envolvente 5.5 Ventilación 5.6 Huecos 5.7 Protección solar 5.8 Terreno

Parámetros de intervención A partir de las estrategias pasivas estudiadas se han identificado 8 parámetros que comprenden características de la edificación. A partir de estos parámetros se harán experimentaciones que modificarían el objeto de estudio, para luego realizar análisis energéticos mediante la herramienta que ofrece Revit 2016 y Green Building Studio. 1 2 3 4 5

Localización Orientación Morfología y volumetría Envolvente Ventilación

6 Huecos 7 Protección solar 8 Terreno

Con base en estos parámetros, se realizarán intervenciones con variaciones orientadas a los criterios de las estrategias pasivas aplicables a climas cálidos. Posteriormente, se harán comparaciones de los resultados para determinar la influencia de cada categoría de intervención con respecto al consumo energético de la edificación. La metodología se resumen en la intervención de uno de los parámetros sin inmutar los restantes, con el objetivo de definir la relevancia de cada uno por separado. El símbolo de ( ) indicará el caso al que pertenece el edificio de estudio.

1. Localización Se proponen 10 localizaciones que corresponden a provincias con distintivas variaciones microclimáticas dadas por su altitud y posición geográfica. La selección de estas ubicaciones está basada en la utilización de todas las categorías climáticas de la clasificación Köppen existentes en el país con el objetivo de comparar el rendimiento de la tipología de edificio docente en función de las condiciones climáticas que puede presentar el entorno, y de identificar comportamientos y resultados comunes entre las categorías climáticas.

LOCALIZACIÓN 1 Barahona 2 Higüey 3 Jarabacoa 4 Jimaní 5 Monte Plata 6 Montecristi 7 Puerto Plata 8 Samaná 9 Santiago 10 Santo Domingo Este

7 3

5 10

8 2

Indica la configuración del caso de estudio

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

4. Orientación La orientación es un parámetro que repercute en las incidencias de soleamiento y ventilación a la que se expone una edificación. En este parámetro se plantean 8 orientaciones que suponen la rotación del objeto de estudio. La denominación de los ejes (por ejemplo: Eje Oeste - Este) es referente al eje longitudinal de la edificación, y el ángulo del norte hace referencia a la ubicación del norte respecto a la posición del edificio (como se ha presentado en la planimetría).

ORIENTACIÓN

norte 0o norte 180o

Eje Oeste - Este (Norte 0o) Eje Este - Oeste (Norte 180o) Eje Sur- Norte (Norte 90o) Eje Norte - Sur ( Norte 270o) Eje Noroeste - Sureste (Norte 45o) Eje Sureste-Noroeste (Norte 225o) Eje Suroeste-Noreste (Norte 315o) Eje Noreste-Suroeste (Norte 163o)

norte 315o norte 163o

ORIENTACIÓN norte 90o norte 270o

norte 45o norte 225o

3. Morfología y volumetría

En el parámetro de morfología y volumetría, las intervenciones se fundamentan en los factores de forma/compacidad y altura. Para el análisis del factor forma se empleará el criterio de la compacidad, característica definida como el cociente de la superficie de la envolvente que separa el interior del exterior entre el volumen que representa el espacio interior, y en el estudio del factor de altura se implementarán diferentes alturas de entrepiso aceptadas en el reglamento R 023 para el diseño de plantas físicas escolares.

B~A

Factor forma

MORFOLOGÍA VOLUMETRÍA

Factor altura

B>A

MORFOLOGÍA Y VOLUMETRÍA Compacidad A ~ B - Más compacto B > A - Menos compacto

Indica la configuración del caso de estudio

Altura Altura de entrepiso de 2.50 m Altura de entrepiso de 3.00 m Altura de entrepiso de 3.20 m Altura de entrepiso de 4.00 m

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

4. Envolvente Este parámetro implica dos vertientes: la envolvente térmica condicionada por propiedades térmicas, y por propiedades físicas.

cimentaciones, los muros y las cubiertas; y el estudio de las superficies huecas comprenderán los tipos de vidrio que componen las ventanas.

Las variaciones de propiedades térmicas se traduce en diferentes tipos de materiales que se aplicarán a superficies opacas y huecas.

Las variaciones de las propiedades físicas incluyen las tonalidades de las superficies opacas, las cuales se presentarán en color blanco, en el color original del caso de estudio (amarillo), y en negro.

ar cl

r cu

SATE

cámara de aire

La evaluación de las superficies opacas abarcarán la implementación de sistemas de aislamiento térmico a los elementos de la envolvente como son las

EPS

Superficies verticales

Cubierta

Superficies opacas

Pintura

Propiedades físicas

XPS

Cimentaciones EPS

ENVOLVENTE Propiedades térmicas TÉRMICA Superficies huecas Vidrio

ENVOLVENTE TÉRMICA

simple doble tripe

1. PROPIEDADES FÍSICAS Superficies de tonalidad clara Superficies de tonalidad oscura Superficies de tonalidad cálida 2. PROPIEDADES TÉRMICAS 2.1 Superficies opacas 2.A Aislamiento en superficies verticales Sin Aislamiento Cámara de aire sin ventilar - 4 cm Cámara de aire sin ventilar- 6 cm Muro con SATE - 4 cm Muro con SATE - 8 cm Muro con SATE - 15 cm

Aislamiento en cubierta Sin Aislamiento Aislamiento Interior EPS Aislamiento Exterior XPS 2.C Aislamiento en cimentaciones Sin Aislamiento Aislamiento debajo de losa EPS 2.B

2.2 Huecos 2.D Vidrio Simple Vidrio con cámara de aire Doble baja emisividad Triple baja emisividad

Indica la configuración del caso de estudio

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

5. Ventilación El parámetro de la ventilación implica la aplicación de las estrategias pasivas de ventilación cruzada y de efecto chimenea. El caso de estudio presenta de facto una configuración orientada a una ventilación cruzada, por lo que para el caso de efecto chimenea únicamente se incluirán huecos en la cubierta, y se harán comparaciones entre ambas estrategias.

ESTRATEGIA DE VENTILACIÓN Efecto chimenea Ventilación cruzada

Efecto chimenea

VENTILACIÓN

Ventilación cruzada

6. Huecos Los huecos son relevantes en el rendimiento y el consumo energético de una edificación debido a que influyen en las ganancias de energía (calor) de la edificación y porque son los elementos arquitectónicos que constituyen los mecanismos de ventilación. En este parámetro se tomará en consideración: en primer lugar, la proporción de huecos con relación a la superficie opaca haciendo intervenciones que varíen el porcentaje de huecos de la edificación; y en segundo lugar, la disposición de los huecos, haciendo configuraciones arquitectónicas en cuanto a la distribución de huecos por fachada.

Proporción

HUECOS Disposición

Indica la configuración del caso de estudio

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

HUECOS Proporción Ratio: 5% Ratio: 10% Ratio: 20% Ratio: 30% Ratio: 40% Disposición Norte Sur Sur y Norte Este y Oeste Norte, Sur, Este y Oeste

7. Protección solar A pesar de que el Reglamento R 023, documento que regula el diseño de las edificaciones escolares, recomienda el uso de elementos de protección solar en huecos expuestos a la radiación solar, y en especial los orientados al sur, el caso de estudio no dispone de este tipo de elemento. La protección solar es una estrategia pasiva que se concretiza por medio de componentes arquitectónicos como lamas, vuelos, aleros, etc. y que tiene como objetivo generar sombras para reducir las ganancias de energía solares que se generan en los huecos y ventanas.

Sin Protección PROTECCIÓN SOLAR Sin protección Vuelos horizontales Lamas horizontales

Vuelos PROTECCIÓN horizontales SOLAR Lamas horizontales

8. Terreno El factor del terreno cobra relevancia cuando se considera que el suelo donde se apoya la edificación comprende un material con propiedades térmicas, y que al estar en contacto con el plano del suelo del edificio implica un intercambio de energía, que puede tener impacto en la temperatura interior y en el confort térmico de los ocupantes. Estrategias pasivas asociadas al terreno incluyen el uso de pilotes para elevar la edificación permitiendo la ventilación del suelo, y construcciones soterradas donde el terreno tiene un efecto estabilizador de la temperatura interior del edifiio.

Sobre el terreno

TERRENO

Elevado del terreno

Soterrado

RELATIVO AL TERRENO Soterrado Apoyado sobre el terreno Elevado del terreno

Indica la configuración del caso de estudio

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Simulaciones y resultados

6.1 Localización 6.2 Orientación 6.3 Morfología y volumetría 6.4 Envolvente 6.5 Ventilación 6.6 Huecos 6.7 Protección solar 6.8 Terreno

Simulación: Caso base El caso de estudio fue modelado siguiendo las descripciones y características indicadas en los planos arquitectónicos y técnicos. A este modelo lo denominamos caso base. La configuración de los parámetros establecidos del caso base es la siguiente: 4.3 Losa de cimentación:

1. Localización Santo Domingo Este, República Dominicana

2. Orientación Eje longitudinal dirección Noreste-Suroeste (Norte 163o)

3. Morfología y volumetría 3.1 Compacidad:

Relación longitud (A) - ancho (B): A > B 3.2 Altura: Altura de entrepiso de 3.20 m

Losa de hormigón armado sin aislamiento térmico Transmitancia (U): 6.13 W/(m2·K) Resistencia (R): 0.16 m2·K / W 4.3 Tipo de vidrio:

Simple de 1/4” de espesor y alta emisividad Transmitancia (U): 6.242 W/(m2·K) Resistencia (R): 0.160 m2·K / W

5. Ventilación Estrategia de ventilación cruzada

4. Envolvente Térmica

6. Huecos

4.1 Superficies verticales / muros:

6.1 Proporción (relación área opaca y área de huecos de la envolvente):

Muro de mampostería de bloques de hormigón sin sistema de aislamiento térmico Transmitancia (U): 6.02 W/(m2·K) Resistencia (R): 0.17 m2·K / W 4.2 Cubierta:

Cubierta de hormigón armado sin aislamiento térmico Transmitancia (U): 6.54 W/(m2·K) Resistencia (R): 0.15 m2·K / W

El software BIM utilizado en la simulaciones es Revit 2016 de Autodesk. En “BIM handbook: A guide to building information modeling for owners, managers, designers, engineers and contractors” (2008), Eastman et al definen Revit como uno de los softwares más populares y mejores conocidos por los profesionales de la construcción para el diseño arquitectónico. Entre sus ventajas se encuentra su funcionalidad dentro de una interface de fácil uso para el usuario, que permite una rápida modificación del diseño al modelo con una actualización inmediata, además de su amplia librería de objetos y componentes paramétricos. Como se ha explicado en el capítulo 2, El BIM como metodología, una herramienta favorable de Revit es el análisis energético de la edificación, que se puede realizar a proyectos desde las primeras etapas de modelado (masas), y la cual genera

Ratio de ventanas = 20% 6.2 Disposición: Huecos en las fachadas norte y sur

7. Protección solar en huecos Sin protección solar

8. Relativo al terreno Edificio apoyado sobre el terreno

informaciones asociadas al consumo energético y las cargas térmicas del proyecto, determinadas por las siguientes características: localización y condiciones climáticas, geometría, orientación, uso destinado, propiedades de la envolvente y sistemas activos. Los resultados son representados en valores y gráficas simplificadas bajo una plataforma que permite fácilmente la comparación e identificación de los factores que influyen en el consumo energético de una edificación. La practicidad de este software BIM ha justificado su uso para la elaboración de las simulaciones, a pesar de que éste no comprenda un enfoque especializado en la disciplina energética. Asumiendo las posibles imprecisiones que pueda presentar en los reportes individuales, se ha contemplado la evaluación de resultados tomando en consideración los valores relacionales de los casos por cada parámetro.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Configuración En el acápite de “Revit como herramienta de análisis energético” del capítulo 2 de El BIM como metodología, se han abordado los conceptos y términos que fundamentan esta herramienta, cuya configuración en función del modelo analítico es determinante para los resultados. El caso base presenta la configuración siguiente:

Común

Modelo detallado:

• Tipo de Edificio: Escuela o Universidad

•Categoría de exportación: Habitaciones •Complejidad de exportación: Compleja con montantes y superficies de sombreado •Incluir propiedades térmicas: Si •Fase del proyecto: Construcción Nueva •Tolerancia de espacios estrechos: 0.3048 •Envolvente del edificio: Parámetros de función

• Localización: Santo Domingo Este, Rep. Dominicana • Plano del suelo: Planta Principal

Modelo Energético: •Modo

análisis:

Elementos

construcción •Resolución del espacio analítico: 0.4572 •Resolución de superficie analítica: 0.3048

Instalaciones: • Tabla de planificación de operaciones: Predeterminada (basada en el tipo de edificio) • Sistema de climatización: Central VAV, HW Heat, Chiller 5.90 COP, Boiler 84.5 effective.

Cuadro de configuración del caso base.

A partir de los resultados del caso base modelado, con las características ya descritas, se harán comparaciones con las variables de cada parámetro. Los análisis contemplarán los criterios y valores resultantes que pueden influir directamente en el parámetro específico que se esté manejando. El resultado general bajo el cual se harán comparaciones en todos los parámetros es el de la intensidad de uso de energía (IUE), debido a que este es un valor que define a grosso modo el consumo energético anual de la edificación bajo la unidad de medida de MJ/ m2/año (mega julios por metros cuadrados por año). La intensidad de uso de energía del caso base,

Resultado caso base resultante de la simulación y el análisis energético de Revit es: 748 MJ/m2/año Se estimará el porcentaje de reducción de consumo tomando como referencia el valor del IUE del caso de estudio. Cuando se presentan valores negativos significa que hay una aumento del consumo energético en comparación al caso base. *Simbología: La marca de ( ) indica el caso base, mientras que la marca de (P) señala el/los caso(s) con la menor intensidad de uso de energía.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Tabla de cargas térmicas

Cargas de refrigeración (MJ)

Cao base EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

5,789.9 5,538.6 6,213.4 5,490.8 6,211.3 4,765.4 4,410.9 4,814.4 5,828.0 6,205.8 5,905.2 5,234.0 66,407.8

ILU 4,348.5 4,158.4 4,667.3 4,125.3 4,661.1 3,598.0 3,336.6 3,630.0 4,382.4 4,653.6 4,433.6 3,947.7 49,942.5

OCU 8,377.1 8,131.8 9,161.3 7,878.4 9,144.8 6,501.7 5,757.7 6,521.6 8,520.8 9,138.2 8,655.3 7,316.9 95,105.7

EQU Equipo diverso ILU Instalaciones de luz OCU Ocupantes

17,434.7 13,550.5 11,184.5 6,519.0 5,500.0 5,129.5 5,348.7 5,770.8 9,045.1 13,595.6 15,759.1 18,430.6 127,268.0

FIL

1,343.5 1,471.7 1,905.9 2,200.0 3,208.9 3,305.4 3,095.0 3,319.3 3,302.9 3,533.4 2,741.4 2,196.7 31,624.0

VS Ventana solar VC Conductividad

SUB

2,538.3 1,863.2 2,183.9 2,605.3 2,628.9 4,094.0 5,262.8 5,034.0 2,886.9 2,903.5 2,767.9 3,654.5 38,423.1

9,408.2 7,948.2 8,746.4 8,745.3 10,199.0 10,993.6 12,368.2 13,008.0 12,644.1 12,549.4 11,197.3 10,445.6 128,253.4

FIL Filtración SUB Proximidades

por ventana

CUB 14,057.2 16,286.4 20,616.2 21,981.9 26,281.6 26,363.0 26,598.6 25,710.0 25,623.6 24,626.1 19,126.7 16,405.0 263,676.2

MUR

total

15,294.5 14,637.2 16,334.8 16,313.0 20,243.6 20,683.9 20,072.4 20,484.8 21,398.2 22,973.4 19,855.3 18,622.7 226,913.7

78,591.8 73,585.9 81,013.7 75,858.9 88,079.3 85,434.6 86,250.8 88,293.0 93,632.0 100,179.0 90,441.8 86,253.6 1,027,614.4

CUB Cubiertas MUR Muros

subterráneas

Porcentaje de cargas de refrigeración anuales El mayor porcentaje de las cargas de refrigeración del caso base se genera en las cubiertas y en los muros, representando aproximadamente 47.75% de las ganancias de calor anuales.

Conducción por Cubiertas

25.67 % Conducción por Muros

22.08 %

El factor de ventanas (por radiación solar y conductividad) conlleva un 15.46% de las ganancias de energía calorífica anuales. Las proximidades subterráneas implican un 12.48% de las cargas de calor que requieren refrigeración. Las cargas internas, que se definen por los factores de equipos diversos, instalaciones de iluminación y el calor generado por los ocupantes, denotan en conjunto un 20.57% de las cargas de refrigeración que se producen anualmente.

Equipo diverso

6.46 %

Instalaciones de luz

4.86 %

Ocupantes

9.25 %

Proximidades subterráneas

12.48 %

Los meses en los que se generan las mayores cargas son Octubre, Septiembre y Noviembre. Las menores cargas se producen en Enero, Febrero y Abril.

Filtración

Ventana solar

3.74 %

12.38 %

Conductividad por ventana

3.08 %

Leyenda Equipo diverso Instalaciones de luz Ocupantes

Ventana solar Conductividad por ventana

Filtración Proximidades subterráneas

Proximidades INT Cubiertas Muros

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Tabla de cargas térmicas

Cargas de calefacción (MJ)

Caso base EQU

ILU

5.9 0.0 2.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 8.6

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

4.9 0.0 2.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 7.4

EQU Equipo diverso ILU Instalaciones de luz OCU Ocupantes

OCU 0.8 0.0 0.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.6

VS 13.3 0.0 4.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 17.5

FIL

-8.0 0.0 -4.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -12.0

VS Ventana solar VC Conductividad

SUB

-1.1 0.0 -0.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -2.0

1.2 0.0 1.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.4

FIL Filtración SUB Proximidades

por ventana

CUB -17.0 0.0 -6.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -23.6

MUR

total

-3.6 0.0 -2.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -6.0

-3.6 0.0 -2.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -6.1

CUB Cubiertas MUR Muros

subterráneas

Porcentaje de cargas de calefacción anuales Enero y Marzo son los únicos meses en los que se producen pérdidas de energía que implican calefacción. Estos son los meses con las menores temperaturas del año del caso de estudio.

Equipo diverso

10.66 % (+) Conducción por Muros

7.37 %

Instalaciones de luz

Conducción por Cubiertas

9.13 % (+) El factor en el cual se generan mayores

29.12 %

Ocupantes

1.94 % (+)

Ventana solar

21.60 % (+) Proximidades subterráneas

2.91 % (+) Filtración

2.41 %

cargas de calefacción es en el de cubierta y el de conductividad de ventanas. Las cargas generadas en las ventanas (por radiación solar), en las próximidades subterráneas (por conducción) y en el interior del edificio (por los factores de equipo diverso, instalaciones de luz y ocupación) comprenden compensaciones de energía que contrarrestan las pérdidas de calor.

Conductividad por ventana

14.86 %

Leyenda Equipo diverso Instalaciones de luz Ocupantes

Ventana solar Conductividad por ventana

Filtración Proximidades subterráneas

(+) Indica compensaciones de cargas de calefacción. (ganancias de calor)

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Proximidades INT Cubiertas Muros

1. Localización Las simulaciones llevadas a cabo en este parámetro se fundamentan en situar el proyecto en diferentes puntos geográficos del país con diferentes clasificaciones climáticas. La selección de estos puntos radica en la distinción de condiciones climáticas con respecto a temperatura, vientos y

6.1

humedad, para determinar como estos factores climáticos influyen en el consumo energético del caso de estudio, y para establecer relaciones y comportamientos comunes que se deben de considerar en función de las clasificaciones que puede presentar la ubicación del proyecto.

Mapa de la división política de la República Dominicana.

Océano Atlántico

9 8

P3 Haití

5 4

10 1 Mar Caribe

Af Am Aw BSh Cfb

Mapa de la clasificación climática Köppen de la República Dominicana.

9 8

5 10

Af Am Aw Bhs Cfb Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Coordenadas 1 Barahona 2 Higüey 3 Jarabacoa 4 Jimaní 5 Monte Plata 6 Montecristi 7 Puerto Plata 8 Samaná 9 Santiago 10 Santo Domingo Este

Localización

1 Barahona 2 Higüey 3 Jarabacoa 4 Jimaní 5 Monte Plata 6 Montecristi 7 Puerto Plata 8 Samaná 9 Santiago 10 Santo Domingo Este

Latitud

Longitud

18.1667 18.6333 19.1016 18.4833 18.8000 19.7000 19.8499 19.1833 19.3833 18.4667

-71.1500 -68.6667 -70.6324 -71.8333 -69.8500 -71.4167 -70.6844 -69.3167 -70.7333 -69.9000

Intensidad de uso de energía

701 MJ/m /año 731 MJ/m2/año 644 MJ/m2/año 671 MJ/m2/año 710 MJ/m2/año 735 MJ/m2/año 724 MJ/m2/año 747 MJ/m2/año 680 MJ/m2/año 748 MJ/m2/año

Clasificación climática Köppen Aw Af Cfb Bsh Af Aw Am Af Aw Am

Porcentaje de reducción 6.28 % 2.27 % 13.90 % 10.29 % 5.08 % 1.73 % 3.21 % 0.13 % 9.09 %

N/A

Tropical de sabana Tropical ecuatorial Templado oceánico Seco estepario cálido Tropical ecuatorial Tropical de sabana Tropical monzónico Tropical ecuatorial Tropical de sabana Tropical monzónico

Consumo Energético La localización con menor intensidad de uso energético es Jarabacoa, donde existe un clima templado oceánico (Cfb), siguiéndole Jimaní que posee un clima seco estepario cálido (Bsh), y Santiago de clima tropical de sabana (Aw). Las localidades con un mayor valor de intensidad de uso de energía son Santo Domingo Este y Samaná, localidades posicionades en zonas costeras, con climas tropical monzónico (Am) y ecuatorial (Af).

Intensidad de uso total de energía (orden ascendente) 760 760

2 Intensidad de uso de MJ energía / m2 (MJ / año/ m / año)

740 740 720 720 700 700 680 680 660 660

640 640 620 620 600 600 580 580

Series1

Jarabacoa

Jimaní

Santiago

Barahona

Monte Plata

Puerto Plata

Higüey Higüey

Montecristi Montecristi

Samaná

Santo Dgo. Santo Domingo Este

644 644

671 671

680

701

710 710

724 724

731

735 735

747 747

748

Indica la configuración del caso de estudio

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Temperaturas de bulbo seco exterior 1. Barahona

2. Higüey

Co 35

32.5

27.5

22.5 22.5

20 17.5

17.5

12.5

P 3.

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Jarabacoa

4. Jimaní

Co 35

32.5

27.5

22.5

17.5

12.5

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

5. Monte Plata

Co 37.5

32.5

32.5 30

27.5

22.5

17.5

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Leyenda Temperatura máxima

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

6. Montecristi

Co 35

12.5

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

12.5

Temperatura promedio

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Temperatura mínima

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

7. Puerto Plata

8. Samaná

Co 37.5

Co 35

32.5

27.5

22.5

17.5

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

9. Santiago

10. Santo Domingo Este

Co 35

Co 37.5

32.5

27.5

22.5

17.5

12.5 10

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Temperaturas de bulbo seco exterior promedio de todas las localizaciones Co 30

Intensidad de uso de energía

27.5

(MJ/m2/año) 748 735 731 747 724 701 710 680 671 644

25 22.5 20 17.5

Análisis

Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun

Jul

Ago

El gráfico que combina todas las temperaturas promedio y las relaciona a su IUE demuestra que el consumo energético se ve directamente influenciado por las temperaturas que rigen las localizaciones. Las localizaciones con menores temperaturas promedio indican menores valores en cuanto a la

Sep

Oct

Nov

Leyenda

Barahona Higüey Jarabacoa Jimaní Monte Plata Montecristi Puerto Plata Samaná Santiago Sto. Dgo. Este

Dic

intensidad de uso de energía. Se ven casos donde a pesar de que una localización presente menores temperaturas promedio que otras (caso de Samaná frente a Montecristi e Higüey) la IUE es mayor, por lo que ha de considerarse otros factores como la humedad relativa y la radiación directa.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Rosa de viento anual (Distribución de velocidad) 1. Barahona

2. Higüey

10 C

8 7

6 5

1.5

Núcleo de Escaleras

Baño

Pasillo Principal

86.82 m²

Tecnicos

Conserjería

86.82 m²

14.73 m²

11 10

Baño

13.41 m²

Baño

13.33 m²

7 6

P 3.

12.52 m²

45.10 m²

Dirección

10.97 m²

22.44 m²

Biblioteca

Baño 13.41 m²

A Sub Dirección

Salón de profesores

22.03 m²

45.10 m²

10.55 m²

10.49 m²

21.90 m²

Conserjería

13.33 m²

Tecnicos Recepción

Enfermería

Salón de profesores

12.52 m²

10.97 m²

22.44 m²

22.03 m²

Baño

2 1

Dirección

Sub Dirección

Salón de profesores

Biblioteca

1.5

10.49 m²

21.90 m²

24.36 m²

4.67 m²

5.0

14.73 m² 10.55 m²

Enfermería

Salón de profesores

Núcleo de Escaleras

Baño

Pasillo Principal

3.0

Recepción

0.5

24.36 m²

4.67 m²

5.0

0.5 3.0

8 7

Jarabacoa

4. Jimaní

10 C

8 7

6 5

1.5

Núcleo de Escaleras

Baño

Pasillo Principal

86.82 m²

Tecnicos

Conserjería

Salón de profesores

Sub Dirección

86.82 m²

Dirección

Sub Dirección

Salón de profesores

12.52 m²

10.97 m²

22.44 m²

45.10 m²

Baño

13.41 m²

Baño

13.33 m²

10.55 m²

10.49 m²

Biblioteca

Baño 13.41 m²

Enfermería

21.90 m²

22.03 m²

13.33 m²

Tecnicos 14.73 m²

Conserjería

45.10 m²

24.36 m²

Recepción Salón de profesores

12.52 m²

22.44 m²

22.03 m²

Baño

2 1

Dirección

10.97 m²

Biblioteca

1.5

10.49 m²

21.90 m²

Núcleo de Escaleras

4.67 m²

5.0

14.73 m² 10.55 m²

Enfermería

Salón de profesores

Baño

Pasillo Principal

3.0

Recepción

0.5

24.36 m²

4.67 m²

5.0

0.5 3.0

8 7

5. Monte Plata

6. Montecristi

10 C

0.5

Baño

Pasillo Principal

0 1.5

Núcleo de Escaleras

86.82 m²

Tecnicos

Enfermería

Salón de profesores

Sub Dirección

Enfermería

Salón de profesores

11 10

Baño

13.41 m²

Baño

13.33 m²

8 7 6

4 3

12.52 m²

45.10 m²

Dirección

10.97 m²

Biblioteca

Sub Dirección

22.44 m²

10.55 m²

10.49 m²

21.90 m²

22.03 m²

Baño 13.41 m²

13.33 m²

Tecnicos 14.73 m²

Conserjería

24.36 m²

Recepción Salón de profesores

12.52 m²

45.10 m²

Baño

86.82 m²

Dirección

10.97 m²

22.44 m²

Biblioteca

2 1

10.55 m²

10.49 m²

21.90 m²

22.03 m²

Núcleo de Escaleras

4.67 m²

5.0

14.73 m²

Salón de profesores

1.5

Baño

Pasillo Principal

3.0

Recepción

0.5

24.36 m²

4.67 m²

5.0

Conserjería

3.0

2 1

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

7. Puerto Plata

8. Samaná

11 10

10 8

B 5

5 4

0.5 1.5

Núcleo de Escaleras

Baño

Pasillo Principal

86.82 m²

Tecnicos

1.5

Enfermería

Conserjería

Sub Dirección

Salón de profesores

Enfermería

10.55 m²

10.49 m²

Salón de profesores

21.90 m²

12.52 m²

10.97 m²

45.10 m²

Baño

13.41 m²

Baño

13.33 m²

8 7

7 6

6 5

5 4

4 3

Dirección

Sub Dirección

22.44 m²

22.03 m²

Biblioteca

45.10 m²

Baño 13.41 m²

Baño

Tecnicos 14.73 m²

Conserjería

13.33 m²

24.36 m²

Recepción

12.52 m²

Biblioteca

86.82 m²

Salón de profesores

Dirección

10.97 m²

22.44 m²

22.03 m²

2 1

10.55 m²

10.49 m²

21.90 m²

Núcleo de Escaleras

4.67 m²

5.0

14.73 m²

Salón de profesores

Baño

Pasillo Principal

3.0

Recepción

0.5

24.36 m²

4.67 m²

5.0

3.0

9 8

2 1

9. Santiago

10. Santo Domingo Este

10 C

8 7

6 5

1.5

Baño

Pasillo Principal

Núcleo de Escaleras

86.82 m²

Tecnicos

Conserjería

Enfermería

Salón de profesores

Sub Dirección

86.82 m²

Enfermería

Salón de profesores

12.52 m²

11 10

Baño

13.41 m²

Baño

13.33 m²

8 7 6

4 3

Dirección

10.97 m²

45.10 m²

4 3

2 1

Sub Dirección

22.44 m²

Biblioteca

10.55 m²

10.49 m²

21.90 m²

22.03 m²

Baño 13.41 m²

13.33 m²

Tecnicos 14.73 m²

Conserjería

45.10 m²

24.36 m²

Recepción Salón de profesores

12.52 m²

22.44 m²

22.03 m²

Baño

2 1

Dirección

10.97 m²

Biblioteca

1.5

10.55 m²

10.49 m²

21.90 m²

Núcleo de Escaleras

4.67 m²

5.0

14.73 m²

Salón de profesores

Baño

Pasillo Principal

3.0

Recepción

0.5

24.36 m²

4.67 m²

5.0

0.5 3.0

8 7

2 1

Análisis Para analizar cómo los vientos tienen efecto en el consumo enégetico de una edificación hay que considerar que la orientación del edificio con relación a la dirección de procedencia y la intensidad del viento es un factor determinante que puede favorecer el rendimiento del edificio. Jarabacoa es la localización en la que existen mayores flujos de viento con respecto a las direcciones de su procedencia (pero con la menor frecuencia de tiempo en comparación a las demás ubicaciones) con vientos dominantes que provienen del suroeste, y con vientos menos frecuentes del oeste, sur, sureste y este. Jimaní es la localización en la que

los vientos inciden con mayor frecuencia (45% del tiempo), y éstos provienen dominantemente del este. En las localizaciones de Jarabacoa y Santiago la dirección del flujo del viento es básicamente perpendicular al eje longitudinal del caso de estudio, y los vientos inciden directamente en los espacios destinados a las aulas, lo cual supone una estrategia de diseño pasivo. Estas ubicaciones son las que presentan menores valores de IUE en comparación con las restantes, sin embargo, la herramienta energética de Revit no contempla la condición climática del viento para el cálculo de las cargas térmicas.

Indica la configuración del caso de estudio

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Frecuencia de humedad relativa

Tiempo (%)

2. Higüey

Tiempo (%)

1. Barahona

Humedad relativa (%)

4. Jimaní

Tiempo (%)

Jarabacoa

Tiempo (%)

P 3.

Humedad relativa (%)

Tiempo (%)

6. Montecristi

Tiempo (%)

5. Monte Plata

Humedad relativa (%)

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Tiempo (%)

8. Samaná

Tiempo (%)

7. Puerto Plata

Humedad relativa (%)

Tiempo (%)

10. Santo Domingo Este

Tiempo (%)

9. Santiago

Humedad relativa (%)

Análisis La humedad relativa es una condición climática que junto a la temperatura del aire y la velocidad del viento puede tener efectos significativos en la sensación térmica del usuario ocupante afectando a la vez su confort térmico. Conociendo que los casos estudiados en este parámetro comprenden localizaciones con distintivas características a raíz de sus posiciones geográficas, se pueden observar ligeras diferencias respecto a la frecuencia de la humedad relativa. Todos los casos presentan altos niveles de humedad, y no existen

comportamientos o patrones comunes con base en sus clasificaciones climáticas. Samaná es la que presenta una mayor humedad a una mayor frecuencia de tiempo, lo cual puede explicar el resultado de un consumo energético mayor que otras localizaciones a pesar de que presenta valores de temperatura menores. Vistas las estrategias pasivas que responde al factor humedad, se asumiría que en casos de muy elevadas temperaturas, se debe de potencializar la ventilación natural y posibles mecanismos de deshumidificación.

Indica la configuración del caso de estudio

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Frecuencia de radiación directa

Tiempo (%)

2. Higüey

Tiempo (%)

1. Barahona

Radiación normal directa (Wh/m2)

4. Jimaní

Tiempo (%)

Jarabacoa

Tiempo (%)

P 3.

Radiación normal directa (Wh/m2)

Tiempo (%)

6. Montecristi

Tiempo (%)

5. Monte Plata

Radiación normal directa (Wh/m2)

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Tiempo (%)

8. Samaná

Tiempo (%)

7. Puerto Plata

Radiación normal directa (Wh/m2)

Tiempo (%)

10. Santo Domingo Este

Tiempo (%)

9. Santiago

Radiación normal directa (Wh/m2)

Análisis El factor de radiación solar implica un aumento de calor que afecta la temperatura interior de las edificaciones generando cargas de refrigeración. Si se compara la frecuencia de radiación normal directa de las localizaciones analizadas, el caso de Santo Domingo Este es el que presenta una mayor relación en cuanto al porcentaje de tiempo en que

está expuesto a ganancias de energía calorífica (vatios hora por metro cuadrado). El caso de Santo Domingo Este es también el que presenta una mayor intensidad de energía, lo que sugiere la relevancia de la característica climática de la radiación solar en el consumo energético.

Indica la configuración del caso de estudio

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Cargas de refrigeración 1. Barahona

Barahona

2. Higüey

120,000

100,000

80,000

60,000

40,000

20,000

P 3.

Jarabacoa

4. Jimaní

1,500

100,000 1,000

500 80,000

0 60,000

-500

40,000 -1,000

-1,500 20,000

-2,000 0

-2,500

-20,000

1,000

5. Monte Plata MJ

Monteplata

1,500

6. Montecristi

1,000

120,000 500

0 100,000

100,000 0

-500 80,000

-500 80,000 -1,000

60,000 -1,500

-2,000 40,000

40,000 -2,000

-2,500 20,000

1,500

1,000 500 0

Montecristi

120,000 500

-1,000

Jimani

1,500

Barahona

1,500

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético 1,000 500

7. Puerto Plata

8. Samaná

Puerto Plata

120,000

100,000

80,000

60,000

40,000

20,000

9. Santiago 1,500

Samaná

Santiago

10. Santo Domingo EsteDomingo Este Santo

1,500

1,000 120,000

100,000 1,000 500 80,000

500 100,000

0 60,000

80,000 -500

-500 -1,000 60,000

40,000 -1,000

-1,500 40,000

-1,500 20,000

-2,000 -2,000 0

20,000 -2,500

-20,000

-2,500

1,500

Leyenda

Análisis gráfico

1,000

Equipo diverso Instalaciones de luz Ocupantes Ventana solar Conductividad por ventana Filtración Proximidades subterráneas Proximidades INT Cubiertas Muros

Los factores que1,000implican mayores cargas de refrigeración por ganancias de calor en todos los casos son las cubiertas, muros y 500 ventana solar. A partir de este comportamiento común, se puede asumir la necesidad0 de evaluar los componentes y propiedades que conforman las cubiertas, muros y ventanas de la tipología de edificio -500 docente.

500 0 -500 -1,000 -1,500 -2,000 -2,500

1,500

-1,000

En la ubicación -1,500 de Puerto Plata el mes con mayores cargas de refrigeración es Agosto (también el mes con mayor temperatura), -2,000 mientras que en todas las restantes es el mes de Octubre. -2,500

Las únicas localizaciones que presentan pérdidas de calor son Jarabacoa, Jimaní y Santiago, las cuales son también las que presentan las menores temperaturas de los casos. Indica la configuración del caso de estudio

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

60,000

40,000

20,000

Cargas de calefacción 0

1. Barahona MJ

2. Higüey Jarabacoa

1,500 1,000 100,000

MJ 1,500 1,000 100,000

500

80,000 0

-500 60,000

60,000 -500

-1,000 40,000

-1,500

20,000 -2,000

-2,500 0

-2,500 0 -20,000

-20,000

P3.

Jarabacoa

MJ 1,500

4. Jimaní Monteplata

MJ 1,500

Montecristi

1,000

120,000 500

0 100,000

100,000 0

-500 80,000

-1,000

60,000 -1,500

-2,000 40,000

40,000 -2,000

-2,500 20,000

5. Monte Plata MJ

6. Montecristi MJ

1,500

1,000

500

-500

-1,000

-1,500

-2,000

-2,500

Jimani

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

60,000 60,000 40,000 40,000 20,000 20,000 0 0

7. Puerto Plata

8. Samaná Santiago

1,500

1,000 100,000

120,000 1,000

500

500 100,000

80,000 0

Santo Domingo Este

0 80,000 -500

-500 60,000 -1,000 40,000

60,000 -1,000

-1,500

-1,500 40,000

20,000 -2,000

-2,000

-2,500 0

20,000 -2,500 0

-20,000

9. Santiago

10. Santo Domingo Este MJ

MJ 1,500

1,500

1,000

500

-500

-1,000

-1,500

-2,000

-2,500

Leyenda

Análisis gráfico

Equipo diverso Instalaciones de luz Ocupantes Ventana solar Conductividad por ventana Filtración Proximidades subterráneas Proximidades INT Cubiertas Muros

Los casos presentan pérdidas de energía calorífica a partir de los factores relativos a las cubiertas, los muros y la conductividad por ventana; sin embargo, los factores de ventana solar, y de cargas internas contrarrestan significativamente el valor total de las cargas de calefacción en el 70% de los casos. Los casos donde existen mayores cargas de calefacción y durante más meses en el año son Jimaní, Jarabacoa y Santiago, que también son las localizaciones con menores valores de temperatura del grupo. Estas ubicaciones sufren las mayores pérdidas de energía en los meses de Enero, Febrero y Diciembre; y en el caso de Jarabacoa también en los meses de Marzo y Noviembre. Las cargas en los meses que van desde Junio hasta Octubre son mínimas o nulas (70% de los casos). Las localizaciones de Samaná y Puerto Plata, ambas zonas costeras del norte, no presentan cargas de calefacción en ningún mes del año.

Indica la configuración del caso de estudio

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Gráfica comparativa de cargas de refrigeración mensuales MJ

110,000 100,000

SANTI

90,000

SAMA

PUERT

80,000

MONT 70,000

MONT

JIMAN

60,000

JARAB

HIGUE

50,000

BARAH 40,000

SANTO

Gráfica comparativa de cargas de calefacción mensuales -1,200

-1,000

SANTIAG

SAMANÁ

-800

PUERTO

MONTEC

-600

MONTE JIMANÍ

-400

JARABAC HIGUEY

-200

BARAHO

SANTO D

Barahona Higüey

Jarabacoa Jimaní

Monte Plata Montecristi

En las cargas de refrigeración mensuales se puede observar que en el 90% de los casos el mes con mayores cargas es el de Noviembre. La localización de Puerto Plata es la que presenta menores similitudes con los casos restantes, en cuanto a los valores de cargas de refrigeración mensuales.

100

Puerto Plata Samaná

Santiago Santo Domingo Este

En las cargas de calefacción se evidencia que los casos de Jarabacoa, Jimaní y Santiago son los que manifiestan mayores pérdidas de calor por mes. En todos los casos los meses de Junio, Julio, Agosto y Septiembre son los de menores cargas de calefacción.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Gráfica comparativa de cargas de refrigeración anuales por factor MJ / año

300,000 250,000

BARAHON HIGUEY

200,000

JARABACO 150,000

JIMANÍ

MONTE PL

100,000

MONTECR 50,000

PUERTO P SAMANÁ

SANTIAGO

SANTO DO ESTE

Gráfica comparativa de cargas de calefacción anuales por factor 2,000

MJ / año

1,500 1,000

BAR

500 0

HIG

-500

JAR

-1,000

JIM

-1,500

-2,000

-2,500

PUE

-3,000

SAM

-3,500

SAN

Barahona Higüey

Jarabacoa Jimaní

Monte Plata Montecristi

En las cargas de refrigeración se puede observar que las cargas internas presentan valores similiares, mientras que los factores restantes que corresponden a la envolvente del edificio muestran marcadas variaciones.

Puerto Plata Samaná

SAN EST

Santiago Santo Domingo Este

Con respecto a las cargas de calefacción, los casos de Jarabacoa, Jimaní y Santiago son los que presentan mayores valores en todos los factores que las producen.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

101

Tabla de cargas térmicas

Cargas de refrigeración (MJ) 1. Barahona EQU 5,661.1 5,442.7 6,118.3 5,412.9 6,130.9 4,696.3 4,343.3 4,744.1 5,751.3 6,125.6 5,828.1 5,160.3 65,414.9

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

ILU 4,176.7 4,024.2 4,526.6 3,998.8 4,533.5 3,474.5 3,209.0 3,502.4 4,258.9 4,526.0 4,310.2 3,820.0 48,360.8

OCU 8,204.5 7,992.4 9,005.7 7,733.8 8,995.7 6,357.4 5,608.5 6,372.5 8,376.5 8,989.1 8,511.0 7,167.8 93,315.0

VS 17,964.8 13,188.2 11,015.1 6,419.4 4,992.3 5,005.1 5,275.7 5,712.6 8,805.5 13,097.7 16,505.0 18,694.2 126,675.5

VC 705.8 815.6 1,300.4 1,403.4 2,185.7 2,326.9 2,447.2 2,634.2 2,518.0 2,636.7 1,841.0 1,346.8 22,161.7

FIL 2,187.1 1,890.2 2,166.0 2,710.1 2,753.4 4,953.4 6,242.3 5,404.8 2,756.3 2,644.9 2,615.0 3,670.8 39,994.4

SUB 9,078.4 7,526.5 8,270.8 8,357.7 10,079.2 11,149.2 12,771.4 13,565.1 13,196.0 12,995.6 11,400.2 10,383.7 128,773.7

CUB 10,645.5 11,674.6 16,729.4 18,202.3 21,142.4 21,201.3 21,389.7 21,270.0 21,297.3 20,509.3 15,708.2 12,043.5 211,813.3

MUR 12,083.5 10,682.3 12,913.1 12,801.0 15,525.2 16,247.5 16,705.1 17,119.4 17,693.0 18,714.1 16,203.6 14,498.8 181,186.5

total 70,707.5 63,236.7 72,045.3 67,039.4 76,338.3 75,411.5 77,992.2 80,324.9 84,652.9 90,238.9 82,922.4 76,785.9 917,695.9

2. Higüey EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

P 3.

5,713.0 5,464.4 6,135.5 5,416.8 6,130.9 4,696.3 4,343.3 4,744.1 5,751.3 6,125.6 5,828.1 5,160.4 65,509.7

total

102

OCU 8,228.1 7,996.7 9,013.0 7,734.1 8,995.7 6,357.4 5,608.5 6,372.5 8,376.5 8,989.1 8,511.0 7,167.8 93,350.5

VS 16,613.0 13,390.8 10,175.0 6,485.1 5,009.1 4,873.5 5,197.4 5,724.0 8,615.4 12,483.0 14,876.4 17,926.8 121,369.4

VC 1,188.4 1,265.5 1,462.6 1,555.6 2,484.1 2,836.8 2,868.7 3,020.8 2,959.2 3,060.8 2,342.3 2,012.4 27,057.2

FIL 3,199.8 2,258.4 2,428.9 2,738.7 2,647.3 4,318.8 6,106.3 5,355.1 2,661.9 2,930.5 2,545.2 4,314.2 41,505.3

SUB 11,561.7 9,731.8 10,708.8 10,724.7 12,584.4 13,630.4 15,386.8 16,213.7 15,761.4 15,619.6 13,891.8 12,901.7 158,716.9

CUB 12,304.3 13,964.6 17,068.9 20,173.6 23,409.8 24,676.9 25,107.1 25,091.5 24,394.9 22,530.8 17,613.3 15,373.4 241,709.1

MUR 13,818.6 13,262.4 13,555.0 14,114.1 17,380.8 18,926.5 19,087.5 19,595.9 19,974.4 20,589.0 17,924.5 17,353.8 205,582.3

total 76,848.0 71,376.0 75,089.9 72,944.6 83,175.5 83,791.0 86,914.6 89,619.9 92,754.0 96,854.5 87,842.8 86,030.7 1,003,241.5

Jarabacoa EQU

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

ILU 4,221.1 4,041.3 4,542.2 4,001.9 4,533.5 3,474.5 3,209.0 3,502.4 4,258.9 4,526.0 4,310.2 3,820.1 48,441.0

5,451.9 5,317.9 5,932.0 5,321.3 6,089.9 4,696.1 4,334.0 4,744.1 5,750.0 6,114.8 5,648.6 4,971.2 64,372.0

ILU 4,006.3 3,916.0 4,368.1 3,919.2 4,497.2 3,474.4 3,201.8 3,502.6 4,258.0 4,516.9 4,157.7 3,667.8 47,486.2

OCU 8,003.9 7,871.7 8,854.9 7,672.1 8,971.9 6,357.5 5,608.2 6,372.7 8,376.7 8,984.3 8,399.8 7,071.4 92,544.9

VS 15,157.4 13,199.9 9,395.7 5,759.4 3,511.1 4,117.2 4,566.6 5,718.7 7,472.4 12,059.0 12,359.7 15,086.6 108,403.7

VC -856.1 -372.3 -624.6 -183.6 -116.0 758.0 561.8 1,157.1 1,237.6 526.4 -644.3 -643.4 800.6

FIL 1,135.5 1,184.9 1,239.6 1,804.7 1,603.0 3,573.8 3,780.4 4,313.4 2,605.7 1,628.8 1,156.9 1,575.5 25,601.9

SUB 103.1 -712.8 -839.3 -423.0 1,275.6 2,913.7 4,507.7 5,463.1 5,368.8 4,776.6 3,176.5 1,627.0 27,237.1

CUB 6,513.0 8,731.9 10,026.5 12,991.6 12,367.5 16,138.8 16,947.3 17,940.1 15,133.9 14,152.7 7,217.2 7,064.6 145,225.1

MUR 6,228.1 7,030.9 5,464.5 6,610.5 6,049.2 10,087.8 10,188.2 12,453.1 11,503.2 10,954.9 6,120.7 7,250.4 99,941.4

total 45,743.0 46,168.0 43,817.5 43,472.3 44,249.3 52,117.3 53,696.0 61,664.8 61,706.4 63,714.3 47,592.8 47,671.0 611,612.8

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

4. Jimaní EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

5,466.1 5,341.4 6,067.1 5,388.7 6,123.7 4,691.3 4,342.2 4,743.6 5,746.6 6,124.7 5,792.8 5,025.2 64,853.5

ILU 4,012.9 3,937.0 4,482.1 3,979.4 4,527.0 3,470.6 3,208.4 3,502.2 4,254.8 4,525.2 4,279.8 3,710.7 47,889.9

OCU 7,990.9 7,896.1 8,958.8 7,722.1 8,992.2 6,357.1 5,608.7 6,372.7 8,375.0 8,988.8 8,490.7 7,091.6 92,844.5

VS 12,019.7 13,720.8 11,573.4 6,827.3 4,892.7 5,076.1 5,291.0 5,820.0 9,248.1 13,926.5 16,845.1 18,575.4 123,816.2

VC -473.6 -122.6 284.9 281.7 932.4 979.7 1,000.6 1,222.9 1,001.7 1,111.8 319.6 -110.3 6,428.8

FIL 953.4 961.9 971.4 1,558.0 1,857.8 3,884.9 4,527.4 3,699.8 1,624.7 1,492.8 1,286.1 1,812.9 24,630.8

SUB 3,483.6 2,478.2 2,691.5 2,962.2 4,524.1 5,788.5 7,247.4 8,050.2 7,858.4 7,473.1 6,032.6 4,794.3 63,384.1

CUB 8,835.8 10,943.3 17,273.2 18,464.9 19,475.2 18,671.3 18,820.1 19,232.8 19,520.1 18,319.4 13,379.6 9,837.3 192,772.9

MUR 9,086.4 8,715.5 11,455.4 10,414.1 11,881.8 12,122.3 12,340.0 13,146.0 13,922.7 15,107.8 12,744.7 10,770.4 141,707.1

total 57,185.5 53,871.8 63,757.7 57,598.5 63,206.8 61,041.8 62,385.8 65,790.1 71,552.0 77,069.9 69,170.9 61,507.4 764,138.2

5. Monte Plata EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

5,662.5 5,436.8 6,112.5 5,405.8 6,130.9 4,696.3 4,343.3 4,744.1 5,751.3 6,125.6 5,828.1 5,154.2 65,391.5

ILU 4,178.4 4,018.7 4,521.3 3,993.1 4,533.5 3,474.5 3,209.0 3,502.4 4,258.9 4,526.0 4,310.2 3,815.4 48,341.2

OCU 8,206.7 7,988.7 9,001.8 7,732.9 8,995.7 6,357.4 5,608.5 6,372.5 8,376.5 8,989.1 8,511.0 7,166.8 93,307.7

VS 15,174.2 12,345.1 9,402.5 5,969.3 4,686.6 4,768.7 4,686.7 5,258.3 8,461.3 12,699.3 14,163.4 16,771.5 114,387.0

VC 337.4 575.2 919.7 1,301.4 2,229.4 2,341.2 2,148.9 2,312.6 2,290.1 2,519.8 1,678.1 1,123.8 19,777.7

FIL 1,697.9 1,312.6 1,596.1 1,953.2 2,011.7 3,247.5 3,805.9 3,498.6 2,176.0 2,383.9 2,126.3 2,568.9 28,378.7

SUB 8,329.6 6,712.1 7,360.1 7,547.6 9,542.0 10,916.5 12,788.9 13,745.3 13,384.4 13,058.1 11,219.5 9,906.8 124,510.9

CUB 10,842.6 12,888.4 15,868.1 19,331.5 22,447.7 23,482.4 23,526.1 23,483.7 23,027.6 21,541.6 15,491.8 13,805.5 225,737.0

MUR 11,161.5 11,017.7 11,592.1 12,763.7 16,020.2 17,292.2 16,621.9 17,140.5 17,803.7 19,076.4 15,555.8 14,893.4 180,939.3

total 65,590.6 62,295.3 66,374.2 65,998.6 76,597.7 76,576.7 76,739.3 80,058.1 85,529.9 90,919.9 78,884.2 75,206.3 900,771.0

6. Montecristi EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

5,687.0 5,449.5 6,129.6 5,416.8 6,130.9 4,696.3 4,343.3 4,744.1 5,751.3 6,125.6 5,828.1 5,159.3 65,461.8

ILU 4,199.3 4,029.4 4,536.9 4,001.9 4,533.5 3,474.5 3,209.0 3,502.4 4,258.9 4,526.0 4,310.2 3,819.3 48,401.2

OCU 8,218.1 7,992.6 9,010.6 7,734.1 8,995.7 6,357.4 5,608.5 6,372.5 8,376.5 8,989.1 8,511.0 7,167.8 93,334.0

VS 16,615.1 12,389.0 11,313.0 7,125.0 5,441.3 4,976.1 5,169.5 5,743.4 9,442.0 13,066.0 15,879.6 18,155.5 125,315.4

VC 901.6 1,034.5 1,438.5 1,575.4 2,497.7 3,084.9 3,441.1 3,523.7 3,160.9 3,028.1 2,098.8 1,876.2 27,661.2

FIL 2,255.2 1,874.1 2,232.1 2,518.6 2,264.9 4,602.1 7,181.5 6,355.0 3,039.4 2,583.3 2,039.1 3,836.3 40,781.7

SUB 11,347.9 9,369.9 10,294.9 10,413.2 12,621.7 14,013.1 16,093.3 17,117.1 16,653.7 16,382.7 14,337.8 13,014.1 161,659.4

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

CUB 11,400.5 12,777.5 18,644.7 21,660.8 25,803.1 26,038.2 24,624.6 24,034.7 24,712.1 22,545.1 17,466.6 14,641.5 244,349.4

MUR 12,962.7 11,973.6 14,703.9 14,881.6 18,272.7 19,524.1 19,805.8 20,007.6 20,803.8 20,891.1 18,251.8 17,012.9 209,091.4

total 73,587.4 66,890.0 78,304.2 75,327.4 86,561.5 86,766.6 89,476.6 91,400.4 96,198.5 98,137.0 88,723.0 84,682.8 1,016,055.5

103

7. Puerto Plata EQU 5,718.5 5,466.5 6,135.5 5,416.8 6,130.9 4,696.3 4,343.3 4,744.1 5,751.3 6,125.6 5,828.1 5,160.4 65,517.3

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

ILU 4,225.8 4,043.1 4,542.2 4,001.9 4,533.5 3,474.5 3,209.0 3,502.4 4,258.9 4,526.0 4,310.2 3,820.1 48,447.5

OCU 8,229.0 7,997.1 9,013.0 7,734.1 8,995.7 6,357.4 5,608.5 6,372.5 8,376.5 8,989.1 8,511.0 7,167.8 93,351.8

VS 15,748.3 13,929.7 11,302.8 7,128.0 4,792.2 5,003.7 4,970.4 6,358.9 8,424.5 13,283.1 13,256.5 14,711.0 118,908.9

VC 1,042.0 1,274.9 1,434.1 1,550.0 2,294.8 3,455.3 3,567.4 4,094.7 3,423.1 2,937.9 1,713.8 1,417.9 28,205.8

FIL 1,978.7 2,128.6 2,798.9 2,876.9 3,400.9 6,693.2 7,665.7 7,719.5 3,946.8 2,982.2 2,400.2 3,571.6 48,163.2

SUB 11,498.2 9,430.3 10,350.4 10,502.5 12,871.1 14,406.8 16,635.7 17,746.6 17,268.9 16,949.0 14,757.0 13,296.3 165,712.9

CUB 11,969.7 13,961.4 17,075.1 19,536.5 18,951.9 23,020.9 22,989.6 25,178.7 22,546.4 21,004.4 13,520.1 11,906.3 221,660.8

MUR 14,101.1 13,953.1 14,069.1 14,359.6 15,287.5 19,519.3 19,903.6 22,416.6 20,177.6 20,408.6 14,756.9 14,233.1 203,186.0

total 74,511.1 72,184.8 76,721.1 73,106.2 77,258.5 86,627.2 88,893.2 98,133.8 94,174.0 97,205.9 79,053.9 75,284.6 993,154.2

8. Samaná EQU 5,718.5 5,466.5 6,135.5 5,416.8 6,130.9 4,696.3 4,343.3 4,744.1 5,751.3 6,125.6 5,828.1 5,160.4 65,517.3

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

ILU 4,225.8 4,043.1 4,542.2 4,001.9 4,533.5 3,474.5 3,209.0 3,502.4 4,258.9 4,526.0 4,310.2 3,820.1 48,447.5

OCU 8,229.0 7,997.1 9,013.0 7,734.1 8,995.7 6,357.4 5,608.5 6,372.5 8,376.5 8,989.1 8,511.0 7,167.8 93,351.8

VS 15,485.0 13,468.6 9,955.3 6,376.7 5,333.2 4,877.0 5,168.6 5,779.2 8,758.4 12,965.3 15,108.0 17,440.8 120,716.1

VC 1,597.6 1,489.6 1,747.5 1,853.3 2,712.3 3,015.8 2,995.2 3,117.8 3,305.3 3,382.5 2,713.2 2,253.7 30,183.8

FIL 3,302.4 2,511.5 2,849.3 3,271.2 3,027.0 4,898.7 6,676.7 5,863.8 2,908.1 3,369.4 2,874.8 4,448.2 46,001.1

SUB 12,379.9 10,472.1 11,527.0 11,515.6 13,399.0 14,415.8 16,196.3 17,020.5 16,543.1 16,428.7 14,677.6 13,715.6 168,291.2

CUB 13,668.3 15,372.4 18,026.9 20,417.2 24,840.6 25,077.8 25,053.3 25,241.9 25,905.0 24,210.1 19,272.4 16,360.8 253,446.6

MUR 14,691.5 14,156.2 14,208.6 14,572.7 18,363.8 19,334.6 19,251.3 19,834.2 21,427.3 22,126.6 19,563.7 18,010.8 215,541.3

total 79,297.9 74,977.1 78,005.3 75,159.5 87,335.9 86,147.7 88,502.3 91,476.4 97,234.0 102,123.4 92,859.0 88,378.1 1,041,496.7

9. Santiago EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

104

5,516.7 5,363.5 6,066.8 5,370.3 6,111.3 4,696.4 4,343.3 4,740.3 5,750.5 6,123.3 5,816.9 5,108.2 65,007.5

ILU 4,054.5 3,956.9 4,482.1 3,963.8 4,516.2 3,474.6 3,209.2 3,499.7 4,258.4 4,523.9 4,301.2 3,779.2 48,019.8

OCU 8,113.7 7,945.9 8,975.5 7,720.9 8,988.1 6,357.5 5,608.7 6,372.6 8,376.7 8,988.6 8,509.1 7,152.1 93,109.6

VS 15,146.6 11,844.8 10,483.3 6,522.0 5,242.1 5,009.6 5,095.5 5,730.7 9,415.6 13,311.8 15,649.6 17,004.2 120,455.8

VC -498.2 -167.5 158.8 224.7 1,067.8 1,473.1 1,687.6 1,695.4 1,547.3 1,486.7 932.3 380.3 9,988.4

FIL 1,135.5 1,184.9 1,239.6 1,804.7 1,603.0 3,573.8 3,780.4 4,313.4 2,605.7 1,628.8 1,156.9 1,575.5 25,601.9

SUB 3,582.1 2,377.2 2,556.1 2,927.4 4,889.0 6,535.2 8,365.2 9,387.1 9,173.9 8,652.9 6,855.6 5,270.6 70,572.3

CUB 8,073.6 10,319.3 15,616.9 17,499.8 21,568.3 20,817.7 20,526.8 20,588.0 20,958.3 18,865.3 14,299.7 10,764.4 199,898.0

MUR 7,777.5 7,760.4 9,738.5 9,715.3 13,205.9 14,037.7 14,148.6 14,526.2 15,530.9 15,760.0 13,660.3 11,436.1 147,297.3

total 52,952.5 50,574.3 59,332.2 55,646.0 67,328.8 66,137.1 68,352.5 70,767.2 77,100.0 79,590.5 71,586.1 63,445.3 782,812.4

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

10. Santo Domingo Este EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

5,789.9 5,538.6 6,213.4 5,490.8 6,211.3 4,765.4 4,410.9 4,814.4 5,828.0 6,205.8 5,905.2 5,234.0 66,407.8

ILU 4,348.5 4,158.4 4,667.3 4,125.3 4,661.1 3,598.0 3,336.6 3,630.0 4,382.4 4,653.6 4,433.6 3,947.7 49,942.5

OCU 8,377.1 8,131.8 9,161.3 7,878.4 9,144.8 6,501.7 5,757.7 6,521.6 8,520.8 9,138.2 8,655.3 7,316.9 95,105.7

VS 17,434.7 13,550.5 11,184.5 6,519.0 5,500.0 5,129.5 5,348.7 5,770.8 9,045.1 13,595.6 15,759.1 18,430.6 127,268.0

FIL

1,343.5 1,471.7 1,905.9 2,200.0 3,208.9 3,305.4 3,095.0 3,319.3 3,302.9 3,533.4 2,741.4 2,196.7 31,624.0

2,538.3 1,863.2 2,183.9 2,605.3 2,628.9 4,094.0 5,262.8 5,034.0 2,886.9 2,903.5 2,767.9 3,654.5 38,423.1

SUB 9,408.2 7,948.2 8,746.4 8,745.3 10,199.0 10,993.6 12,368.2 13,008.0 12,644.1 12,549.4 11,197.3 10,445.6 128,253.4

CUB 14,057.2 16,286.4 20,616.2 21,981.9 26,281.6 26,363.0 26,598.6 25,710.0 25,623.6 24,626.1 19,126.7 16,405.0 263,676.2

MUR 15,294.5 14,637.2 16,334.8 16,313.0 20,243.6 20,683.9 20,072.4 20,484.8 21,398.2 22,973.4 19,855.3 18,622.7 226,913.7

total 78,591.8 73,585.9 81,013.7 75,858.9 88,079.3 85,434.6 86,250.8 88,293.0 93,632.0 100,179.0 90,441.8 86,253.6 1,027,614.4

Comparación Debido a que las diferentes localizaciones estudiadas presentan un conjunto y una combinación de características climáticas variables, la comparación de la incidencia y relevancia de los factores que implican cargas térmicas es compleja, lo que imposibilita su relación con base en componentes individuales; es por ello que la equiparación de los casos se limitará a las relaciones porcentuales entre los valores de cargas térmicas anuales. El caso que representa una menor carga de refrigeración anual es Jarabacoa, con un valor de 611,612.8 MJ, suponiendo una reducción de 40.5% en comparación al caso base de estudio;

EQU Equipo diverso ILU Instalaciones de luz OCU Ocupantes

VS Ventana solar VC Conductividad por ventana

siguiéndole el caso de Jimaní con una carga total anual de 764,138.2 MJ, que denota un 25.6% de reducción; y en tercer lugar el caso de Santiago con una ganancia de energía calorífica anual de 782,812.4 MJ, reflejando una minoría porcentual de 23.8% en relación al caso base. En este parámetro estudiado, el caso de Samaná es el que presenta una mayor carga de refrigeración anual, con un total de 1,041,496.7 MJ que implica un aumento de un 1.35% al contrastarlo con el caso base, que presenta una carga de refrigeración anual de 1,027,614.4 MJ.

FIL Filtración SUB Proximidades subterráneas

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

CUB Cubiertas MUR Muros

105

Tabla de cargas térmicas Cargas de calefacción (MJ) 1. Barahona EQU 57.4 23.8 17.3 3.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 102.4

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

ILU 49.1 18.9 15.5 3.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 86.6

OCU 14.0 2.5 4.9 0.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 21.8

VS 127.9 48.3 28.7 4.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 209.4

VC -71.2 -32.7 -23.9 -5.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -133.1

FIL -7.8 -3.2 -4.0 -0.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -15.5

SUB 20.1 8.4 6.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 35.1

CUB

MUR

-215.8 -89.4 -48.4 -6.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -0.4 -360.7

-86.0 -33.8 -28.5 -1.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 -149.4

CUB

MUR

total -112.5 -57.2 -31.6 -2.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -0.1 -203.4

2. Higüey EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

P 3. ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

106

5.5 2.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 7.6

ILU 4.7 1.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 6.4

OCU 0.8 0.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.2

VS 8.0 4.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 12.7

VC -5.6 -3.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -8.6

FIL -0.5 -0.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -0.7

SUB 1.5 1.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.0

-14.4 -5.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -20.2

total

-3.8 -2.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -6.1

-3.8 -0.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -4.6

Jarabacoa EQU

ILU

OCU

266.7 148.7 203.6 95.5 41.1 0.3 9.3 0.0 1.4 10.9 179.6 189.3 1,146.2

219.7 127.2 174.2 82.8 36.5 0.2 7.4 0.0 1.0 9.2 152.6 152.5 963.2

106.9 58.8 91.0 38.5 13.1 0.1 0.4 0.0 0.0 2.7 55.6 41.3 408.4

446.0 215.8 214.9 87.4 27.4 0.3 6.3 0.0 2.8 19.1 260.2 389.7 1,669.7

VC -330.0 -168.8 -250.2 -129.3 -43.0 -0.2 -5.6 0.0 -2.2 -14.0 -207.8 -242.4 -1,393.6

FIL -86.7 -42.0 -51.6 -31.6 -6.7 0.0 -0.3 0.0 -0.2 -2.4 -42.9 -50.0 -314.6

SUB 2.5 -11.2 -39.6 -11.2 6.7 0.0 3.3 0.0 0.0 2.9 38.7 20.4 12.6

CUB

MUR

-885.8 -416.7 -447.9 -185.2 -64.8 -0.5 -15.3 0.0 -3.4 -33.4 -572.7 -697.2 -3,322.9

-791.3 -353.4 -537.4 -225.3 -72.7 -0.1 -16.2 0.0 -0.9 -16.9 -565.7 -540.4 -3,120.3

total -1,052.1 -441.6 -643.1 -278.4 -62.5 0.0 -10.8 0.0 -1.5 -22.0 -702.4 -736.9 -3,951.2

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

4. Jimaní EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

252.4 125.1 68.5 28.1 7.3 5.0 1.1 0.5 4.8 1.0 35.4 135.2 664.7

ILU

OCU

FIL

213.1 106.2 60.3 22.7 6.6 4.0 0.8 0.4 4.3 1.0 30.5 109.6 559.5

111.3 45.3 26.3 5.3 2.3 0.4 0.0 0.0 1.3 0.3 10.3 31.5 234.3

504.0 218.9 108.1 42.1 5.8 7.2 1.8 0.7 7.1 1.3 72.6 307.7 1,277.4

-333.9 -157.7 -91.2 -34.5 -9.5 -5.2 -1.6 -0.8 -6.2 -1.0 -40.9 -174.7 -857.3

-54.3 -24.5 -14.6 -2.4 -0.8 -0.6 -0.1 -0.1 -0.7 -0.1 -4.5 -26.4 -129.1

ILU

OCU

SUB 49.6 22.4 11.6 4.9 1.2 1.2 0.0 0.0 1.1 0.5 11.3 38.7 142.5

CUB

MUR

-986.3 -392.3 -200.6 -79.5 -11.9 -11.8 -2.1 -0.6 -9.9 -2.0 -109.0 -525.6 -2,331.6

-720.7 -312.4 -170.8 -51.6 -7.3 -4.0 -0.4 -0.2 -5.2 -1.2 -47.7 -288.0 -1,609.5

CUB

MUR

-195.9 -84.7 -72.5 -22.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -26.1 -401.5

-137.6 -53.1 -61.2 -12.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -12.5 -277.1

CUB

MUR

total -964.7 -368.9 -202.4 -64.9 -6.4 -3.8 -0.4 -0.1 -3.4 -0.3 -42.0 -391.9 -2,049.1

5. Monte Plata EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

56.0 29.6 23.1 11.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 6.2 125.9

47.4 24.4 20.9 8.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 4.7 106.2

12.4 4.8 7.4 0.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.4 25.9

VS 111.4 54.0 42.5 13.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 15.1 236.1

VC -75.2 -32.6 -34.1 -12.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -9.5 -163.8

FIL -12.6 -4.6 -6.1 -1.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -1.9 -26.2

SUB 29.6 14.4 9.4 2.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.6 58.7

total -164.4 -47.6 -70.6 -12.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -21.0 -315.9

6. Montecristi EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

31.5 17.0 5.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.1 55.6

ILU 26.5 13.7 5.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.8 46.2

OCU 6.3 2.3 1.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.2

FIL

71.6 39.6 12.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.9 127.1

-47.9 -25.3 -8.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -2.0 -83.4

-6.3 -3.4 -1.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -0.3 -11.6

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

SUB 8.3 6.2 2.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 17.3

-105.5 -54.9 -18.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -3.9 -182.9

-35.5 -19.3 -11.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 -65.9

total -51.0 -24.3 -12.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -0.2 -87.5

107

7. Puerto Plata EQU 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

ILU 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

OCU 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

VS 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

VC 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

FIL 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

SUB 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

CUB 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

MUR

total

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

8. Samaná EQU 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

ILU 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

OCU 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

VS 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

VC 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

FIL 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

SUB 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

CUB 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

MUR

total

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

9. Santiago EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

108

201.9 103.0 68.9 46.6 19.7 0.0 0.0 3.8 0.8 2.4 11.3 52.2 510.7

ILU

OCU

171.4 86.4 60.2 38.2 17.4 0.0 0.0 2.9 0.6 2.2 9.1 41.1 429.6

59.9 26.0 21.9 7.3 5.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.6 1.3 6.7 128.8

381.0 187.0 106.2 66.9 22.3 0.0 0.0 3.8 1.9 4.6 19.6 131.3 924.6

FIL

-264.5 -141.0 -94.5 -74.5 -29.7 0.0 0.0 -4.1 -1.8 -3.8 -13.2 -73.7 -700.7

-50.7 -27.1 -19.1 -9.4 -3.5 0.0 0.0 -0.2 -0.2 -0.5 -1.9 -11.5 -124.1

SUB 48.7 21.8 16.8 9.9 6.5 0.0 0.0 1.3 0.0 1.2 3.8 17.3 127.2

CUB

MUR

-726.2 -351.2 -199.3 -116.8 -46.8 0.0 0.0 -11.4 -1.3 -6.8 -43.9 -213.0 -1,717.0

-649.5 -330.1 -230.1 -111.3 -41.9 0.0 0.0 -3.6 -0.1 -2.8 -14.0 -113.9 -1,497.5

total -828.0 -425.2 -269.0 -143.1 -50.9 0.0 0.0 -7.5 -0.1 -2.9 -27.9 -163.7 -1,918.4

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

10. Santo Domingo Este EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

5.9 0.0 2.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 8.6

ILU 4.9 0.0 2.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 7.4

OCU 0.8 0.0 0.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.6

VS 13.3 0.0 4.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 17.5

FIL

-8.0 0.0 -4.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -12.0

SUB

-1.1 0.0 -0.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -2.0

1.2 0.0 1.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.4

CUB -17.0 0.0 -6.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -23.6

MUR

total

-3.6 0.0 -2.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -6.0

-3.6 0.0 -2.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -6.1

Comparación Los casos con mayores pérdidas de energía, y por ende mayores cargas de calefacción, son los casos que también presentan menores cargas de refrigeración. En primer lugar se encuentra el caso de Jarabacoa, con un valor total anual de -3,951.2 MJ, siguiéndole el caso de Jimaní con una pérdida de calor anual de -2,049.1 MJ, y en tercer lugar el caso de Santiago con una carga de calefacción anual equivalente a -1,918.4MJ. A pesar de presentar cargas térmicas de calefacción significativamente mayores a los casos restantes, éstas son las localizaciones con menores valores de intensidad de uso de energía.

EQU Equipo diverso ILU Instalaciones de luz OCU Ocupantes

VS Ventana solar VC Conductividad por ventana

Los casos con menores cargas son Puerto Plata y Samaná, los cuales no presentan pérdidas de calor, siguiéndole las localizaciones costeras de Higüey con una carga total por año de -4.6 MJ y Santo Domingo Este (el caso base) con un resultado de -6.1 MJ. Al analizar y contrastar las localizaciones y sus cargas de calefacción, se puede suponer la tendencia de que las zonas costeras impliquen menores cargas de calefacción que las zonas que se encuentran alejadas del litoral.

FIL Filtración SUB Proximidades subterráneas

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

CUB Cubiertas MUR Muros

109

6.2

2. Orientación En este parámetro el caso de estudio ha sido girado en el eje z para presentar diversas orientaciones. Los ángulos representan la posición del norte con relación a la orientación del proyecto en la planimetría

0o) P 1. Eje Oeste - Este (Norte N

original que se ha presentado en el análisis del caso de estudio. Para un mayor entendimiento de la metodología se ha girado la edificación manteniendo los puntos cardinales estáticos.

2. Eje Este - Oeste (Norte 180o) N

NO 3.0 5.0

A Dirección 12.52 m²

Núcleo de Escaleras

Baño

24.36 m²

4.67 m²

Sub Dirección

Salón de profesores

10.97 m²

22.44 m²

0.5 1.5

NE 0

Pasillo Principal 86.82 m²

Tecnicos

Recepción

Enfermería

Salón de profesores

Conserjería

Biblioteca

Baño

14.73 m²

10.55 m²

10.49 m²

21.90 m²

22.03 m²

45.10 m²

13.41 m²

13.33 m²

Baño

Biblioteca

Conserjería

Salón de profesores

Enfermería

13.33 m²

13.41 m²

45.10 m²

22.03 m²

21.90 m²

10.49 m²

Pasillo Principal

Recepción

Tecnicos

10.55 m²

14.73 m²

Salón de profesores

Sub Dirección

22.44 m²

10.97 m²

1.5 0.5

SE S

3. Eje Sur- Norte (Norte 90 )

4. Eje Norte - Sur ( Norte 270o)

Núcleo de Escaleras 24.36 m²

1 Baño

13.33 m²

Baño

13.41 m²

Baño

0.5

Dirección

4.67 m²

3.0

5.0

3.0

5.0

24.36 m²

1.5

4.67 m²

12.52 m²

Baño

Núcleo de Escaleras

Dirección

86.82 m²

12.52 m²

9 Tecnicos

Sub Dirección

14.73 m²

10.97 m²

3 Biblioteca 45.10 m²

8 4

Salón de profesores

Recepción

22.44 m²

10.55 m²

Conserjería 22.03 m²

Pasillo Principal

Enfermería

86.82 m²

5 Salón de profesores

10.49 m²

6 Salón de profesores

6 Pasillo Principal

21.90 m²

Enfermería

10.49 m²

86.82 m²

Conserjería

7 Salón de profesores

22.03 m²

21.90 m²

Recepción

22.44 m²

10.55 m²

Sub Dirección

Tecnicos

10.97 m²

14.73 m²

4 8

Biblioteca 45.10 m²

3 9

Dirección

0.5

12.52 m²

Baño

1.5

3.0

13.41 m²

Baño 4.67 m²

10 Núcleo de Escaleras 24.36 m²

Baño 5.0

13.33 m²

5. Eje Noroeste - Sureste (Norte 45o)

6. Eje Sureste-Noroeste (Norte 225o)

5.0 3.0

1.5

0.5

Baño

Dirección

Núcleo de Escaleras

12.52 m²

13.33 m²

24.36 m²

Baño

13.41 m²

Baño

Sub Dirección

4.67 m²

10.97 m²

11 Salón de profesores

Tecnicos 14.73 m²

22.44 m²

1 Biblioteca 45.10 m²

Recepción

10.55 m²

Conserjería

Enfermería 10.49 m²

22.03 m²

Pasillo Principal

Salón de profesores

86.82 m²

21.90 m²

Salón de profesores

Pasillo Principal

21.90 m²

86.82 m²

Enfermería 10.49 m²

Conserjería

22.03 m²

Recepción

10.55 m²

6 45.10 m²

Salón de profesores

Biblioteca

Tecnicos

22.44 m²

14.73 m²

11 Sub Dirección

7 4

Baño

10.97 m²

4.67 m²

Baño

Núcleo de Escaleras

13.41 m²

Baño

Dirección 12.52 m²

13.33 m²

24.36 m²

2 0

1.5

0.5

3.0

5.0

110

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

8. Eje Noreste-Suroeste (Norte 163o)

7.Eje Suroeste-Noreste (Norte 315o) N

N 1

B 3

Baño

13.33 m²

10 C

Baño

13.41 m²

5.0

7 5

5 3.0

Conserjería

10.55 m²

Enfermería

Salón de profesores Conserjería

Salón de profesores

12.52 m²

Biblioteca

45.10 m²

13.41 m²

Baño

13.33 m²

8 7

14.73 m²

6 7

5 4

Baño 4.67 m²

Núcleo de Escaleras

Dirección

10.97 m²

Baño

86.82 m²

Tecnicos

12.52 m²

Sub Dirección

22.44 m²

6 Dirección

10.55 m²

10.49 m²

21.90 m²

22.03 m²

Pasillo Principal

Recepción

10.97 m²

Tecnicos 14.73 m²

10.49 m²

22.44 m²

Sub Dirección

24.36 m²

Recepción

Enfermería

Núcleo de Escaleras

4.67 m²

86.82 m²

21.90 m²

Salón de profesores

5.0

22.03 m²

Salón de profesores

1.5

Baño

Pasillo Principal

3.0

0.5

1.5

45.10 m²

1 Biblioteca

24.36 m²

B C

Orientación

1 Eje Oeste-Este (Norte 0o) 2 Eje Este-Oeste (Norte 180o) 3 Eje Sur-Norte (Norte 90o) 4 Eje Norte-Sur ( Norte 270o) 5 Eje Noroeste-Sureste (Norte 45o) 6 Eje Sureste-Noroeste (Norte 225o) 7 Eje Suroeste-Noreste (Norte 315o) 8 Eje Noreste-Suroeste (Norte 163o)

Intensidad de uso de energía

717 MJ/m2/año 745 MJ/m2/año 757 MJ/m2/año 786 MJ/m2/año 740 MJ/m2/año 782 MJ/m2/año 762 MJ/m2/año 748 MJ/m2/año

Porcentaje de reducción 4.14 % 0.40 % -1.20 % -5.08 % 1.07 % -4.54 % -1.87 % N/A

Consumo Energético

La orientación con menor consumo energético es la que que tiene el eje longitudinal paralelo al eje cardinal este - oeste, donde el objeto de estudio tiene un angulo de 0o con respecto al norte. La de mayor consumo energético es la de eje longitudinal paralelo al eje cardinal Norte - Sur, donde la edificación se posiciona a un angulo de 90o con referencia al norte.

Intensidad de uso total de energía (orden ascendente) 800 800

MJ / m2 / año

780 780

760 760

740 740

720 720 700 700 680 680 Series1

Norte 00 Norte 717 717

Norte 45 Norte 45 740 740

Norte 180 Norte 180 745 745

Norte 163 Norte 163 748 748

Norte 90 Norte 90 757 757

Norte 315 Norte 315 762 762

Indica la configuración del caso de estudio

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

Norte 225 Norte 225 782 782

Norte 270 Norte 270 786 786

111

Rosa de viento anual (Distribución de velocidad)

P 1. Eje Oeste - Este (Norte 0o)

2. Eje Este - Oeste (Norte 180o)

3.0 5.0

0.5 1.5

C A

A Dirección 12.52 m²

Núcleo de Escaleras

Baño

24.36 m²

4.67 m²

Sub Dirección

Salón de profesores

10.97 m²

22.44 m²

Pasillo Principal 86.82 m²

Tecnicos

Recepción

Enfermería

Salón de profesores

Conserjería

Biblioteca

Baño

14.73 m²

10.55 m²

10.49 m²

21.90 m²

22.03 m²

45.10 m²

13.41 m²

13.33 m²

Baño

Biblioteca

Conserjería

Salón de profesores

13.33 m²

13.41 m²

45.10 m²

22.03 m²

21.90 m²

Enfermería 10.49 m²

Recepción

Pasillo Principal

Tecnicos

10.55 m²

14.73 m²

Salón de profesores

Sub Dirección

22.44 m²

10.97 m²

Baño

Núcleo de Escaleras

4.67 m²

24.36 m²

Dirección 12.52 m²

86.82 m²

1.5 0.5

3.0

3. Eje Sur- Norte (Norte 90o)

5.0

4. Eje Norte - Sur ( Norte 270o)

1 Baño

Núcleo de Escaleras

5.0

13.33 m²

3.0

24.36 m²

Baño

10 Baño

13.41 m²

Dirección

0.5

4.67 m²

1.5

12.52 m²

9 Tecnicos

Sub Dirección

14.73 m²

10.97 m²

Recepción

Salón de profesores

3 Biblioteca 45.10 m²

10.55 m²

22.44 m²

Conserjería 22.03 m²

Pasillo Principal

Enfermería

86.82 m²

5 Salón de profesores

10.49 m²

21.90 m²

6 Salón de profesores

21.90 m²

Pasillo Principal

Enfermería

10.49 m²

86.82 m²

Conserjería

7 Salón de profesores

22.03 m²

Recepción

22.44 m²

10.55 m²

Sub Dirección

Tecnicos

10.97 m²

14.73 m²

4 8

Biblioteca 45.10 m²

3 9

0.5

Dirección

2 1.5

12.52 m²

Baño

Baño 4.67 m²

13.41 m²

3.0

Núcleo de Escaleras 24.36 m²

5.0

Baño 13.33 m²

Wind Speed (km/h)

112

+23

11-14

17-20

9-11

14-17

6-9

3-6 0-3 Radial scale is % of time.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

5. Eje Noroeste - Sureste (Norte 45o)

6. Eje Sureste-Noroeste (Norte 225o)

5.0 3.0

1.5

0.5

10 2 B

9 Baño

12.52 m²

13.33 m²

Dirección

Núcleo de Escaleras

Baño

24.36 m²

13.41 m²

Baño

Sub Dirección

4.67 m²

10.97 m²

11 14.73 m²

Salón de profesores

Tecnicos

Biblioteca

22.44 m²

45.10 m²

10 Recepción

10.55 m²

Conserjería 22.03 m²

Enfermería 10.49 m²

Pasillo Principal

21.90 m²

Salón de profesores

86.82 m²

Salón de profesores

21.90 m²

86.82 m²

Enfermería 10.49 m²

7 Conserjería

Recepción

22.03 m²

10.55 m²

6 Biblioteca

Salón de profesores

Tecnicos

22.44 m²

45.10 m²

14.73 m²

11 Sub Dirección

7 4

Baño

10.97 m²

4.67 m²

Núcleo de Escaleras

Baño 13.41 m²

8 A

Baño

24.36 m²

Dirección 12.52 m²

13.33 m²

2 10 0

B 1.5

0.5

3.0 5.0

7. Eje Suroeste-Noreste (Norte 315o)

8. Eje Noreste-Suroeste (Norte 163o)

2 B 3

Baño

13.33 m²

8 7

5.0

1 3.0

1.5

45.10 m²

0.5

22.03 m²

1.5

Tecnicos 14.73 m²

Salón de profesores

4 Enfermería

Conserjería

Enfermería

Salón de profesores

21.90 m²

10.55 m²

10.49 m²

Sub Dirección

Dirección 12.52 m²

10.97 m²

22.44 m²

22.03 m²

10.49 m²

22.44 m²

24.36 m²

Recepción

21.90 m²

Salón de profesores

Núcleo de Escaleras

4.67 m²

86.82 m²

5.0

Salón de profesores

Baño

Pasillo Principal

3.0

Conserjería

Biblioteca

Baño 13.41 m²

Biblioteca

45.10 m²

Pasillo Principal

Recepción

Sub Dirección

10.55 m²

Baño

86.82 m²

10.97 m²

13.41 m²

Baño

13.33 m²

6 Dirección

Tecnicos

12.52 m²

14.73 m²

5 4

Baño 4.67 m²

Núcleo de Escaleras

24.36 m²

10 B C

Análisis

El caso de orientación en el que la edificación se posiciona con el eje longitudinal perpendicular al flujo de vientos dominantes y exponiendo el área de aulas directamente a este flujo, es la que presenta una menor intensidad de energía anual (caso Eje Oeste Este / Norte 0o). El caso de orientación que resultó con un mayor valor de IUE es en el que el eje longitudinal del edificio se posiciona paralelo al mayor flujo de viento, y en el que

el área de aulas no tiene exposición a ningún flujo de viento directo (Eje Norte - Sur / Norte 270o). A pesar de que el software no contempla el viento en la determinación de las cargas térmicas, la relación entre la dirección de lo vientos y la orientación del edificio puede favorecer al rendimiento del proyecto cuando se aplican criterios de posición y orientación en función de la dirección dominante de vientos con el objetivo captar un mayor volumen de ventilación.

Indica la configuración del caso de estudio

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

113

Cargas de refrigeración

P1. Eje Oeste - Este (Norte0 0o)

o 2. Eje Este - Oeste (Norte 180180 )

120,000

100,000

80,000

60,000

40,000

20,000

3. Eje Sur- Norte (Norte9090o)

80 60

o 4. Eje Norte - Sur ( Norte 270270 )

120,000 40

20 100,000

80,000 -20

60,000 -40

-60 40,000

-80

20,000

5. Eje Noroeste - Sureste (Norte 45o)

80 60

120,000 40

6. Eje Sureste-Noroeste225 (Norte 225o)

60 MJ 120,000 40

20 100,000 0 80,000

100,000 20 0 80,000

-20 60,000 -40

-60 40,000

40,000 -60

-80 20,000

114 80 60

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético 80 60 40

7. Eje Suroeste-Noreste 315 (Norte 315o)

8. Eje Noreste-Suroeste163 (Norte 163o)

120,000

100,000

80,000

60,000

40,000

20,000

80 60 40

Leyenda Equipo diverso Instalaciones de luz Ocupantes

Ventana solar Conductividad por ventana

Filtración 80 Proximidades 60 subterráneas

Proximidades INT Cubiertas Muros

40 20 0 -20 -40 -60 -80

Análisis gráfico Los factores con mayores variaciones en cuanto a los valores de cargas de refrigeración corresponden a ventana solar y muros. Se pueden distinguir dos patrones de comportamiento por períodos de meses: el primero consiste en menores valores de factor ventana solar durante los meses de invierno y mayores durante los meses de verano, apreciable en los casos de orientación de 0o, 90o, 270o, 45o y 315o; y el segundo radica en mayores valores durante los meses de invierno y menores valores durante los meses de verano, perceptible en los casos de orientación de 180o, 225o y 163o.

Los casos con menores valores de ventana solar durante todos los meses son los de orientación 0o -20 y 45o. Estos también representan las orientaciones -40 con menores valores totales de IUE. Al estudiar estas orientaciones se puede generar la hipótesis de que -60 los valores de ventana solar son menores en ambos -80 casos debido a que las posiciones del edificio implican una menor exposición a la radiación solar a causa de que las ventanas que están orientadas al sur constan de protección solar. Esta protección solar se basa en la pasarela de la primera planta que sirve de elemento generador de sombras, cuya proyección abarca gran proporción de los huecos de ventanas. 0

Indica la configuración del caso de estudio

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

115

60,000

40,000

20,000

Cargas de calefacción 0

P1. Eje Oeste - Este (Norte 0o) MJ

2. Eje Este - Oeste (Norte 180o) MJ

270

60 120,000 40

40 120,000 20

20 100,000

100,000 0

0 80,000

80,000 -20

-20 60,000 -40

-40 60,000 -60

-60 40,000

40,000 -80

-80 20,000

20,000 0 0

3. Eje Sur- Norte (Norte 90o) MJ

4. Eje Norte - Sur ( Norte 270o) MJ

225

80 60

60 120,000

120,000 40

40 100,000 20

100,000 20

80,000 0

0 80,000 -20

-20 60,000 -40

60,000 -40

40,000 -60

20,000 -80

-80 20,000

5. Eje Noroeste - Sureste (Norte 45o) MJ

6. Eje Sureste-Noroeste (Norte 225o) MJ

-20

-40

-60

-80

116

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

60,000 60,000 40,000 40,000 20,000 20,000 0 0

7. Eje Suroeste-Noreste (Norte 315o) MJ

8. Eje Noreste-Suroeste (Norte 163o) MJ

-20

-40

-60

-80

Leyenda Equipo diverso Instalaciones de luz Ocupantes

Ventana solar Conductividad por ventana

Filtración Proximidades subterráneas

Proximidades INT Cubiertas Muros

Análisis gráfico Las cargas de calefacción están definidas, al igual que en los parámetros anteriores estudiados, por los factores de cubiertas, muros y conductividad por ventana, y son contrarrestadas parcialmente por los componentes de ventana solar, equipo diverso, ocupación e instalaciones de luz.

Las orientaciones con mayores pérdidas de calor anuales son las de 315o, 0o, 45o y 270o, las cuales pertenecen al patrón de comportamiento (identificado en las cargas de refrigeración) que resulta en menores valores de factor ventana solar durante los meses de invierno y mayores durante los meses de verano.

Los casos con necesidades de calefacción durante más meses al año son los de orientación 270o y 315o que muestran pérdidas energéticas los meses de Enero, Febrero, Marzo y Diciembre (únicamente el caso de 315o), mientras que los casos restantes sólo presentan cargas los meses de Enero y Marzo.

Indica la configuración del caso de estudio

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

117

Gráfica comparativa de cargas de refrigeración mensuales MJ

120,000 110,000 100,000 90,000 80,000 70,000 60,000 50,000

Gráfica comparativa de cargas de refrigeración mensuales -25

-20

-15

-10

-5

Eje Oeste-Este (Norte 0o) Eje Este-Oeste (Norte 180o) Eje Sur-Norte (Norte 90o) Eje Norte-Sur (Norte 270o)

En el parámetro de orientación se identifican casos con menores cargas de refrigeración durante los meses de invierno y mayores cargas durante los meses de verano, este comportamiento es visible en los casos de Norte 270o, Norte 180o, Norte 315o y Norte 45o. Los casos de Norte 90o , Norte 163o

118

Eje Noroeste-Sureste (Norte 45o) Eje Sureste-Noroeste (Norte 225o) Eje Suroeste-Noreste (Norte 315o) Eje Noreste-Suroeste (Norte 163o)

y Norte 225o presentan un patron contrario, con mayores cargas durantes los meses de invierno y menores durante los de verano. El caso de Norte 0o se mantiene con las menores cargas de refrigeración mensuales durante todo el año.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Gráfica comparativa de cargas de refrigeración anuales por factor

MJ / año

300,000

250,000

NORTE

200,000

NORTE

150,000

NORTE

100,000

NORTE

50,000

NORTE

Gráfica comparativa de cargas de calefacción anuales por factor

MJ / año

30 20 10

-10

-20

-30

-40

-50

-60 -70

Eje Oeste-Este (Norte 0o) Eje Este-Oeste (Norte 180o) Eje Sur-Norte (Norte 90o) Eje Norte-Sur (Norte 270o)

Los factores de ventana solar, conducción por ventana y muros son los que presentan mayores variaciones en cuanto a las ganancias de energía anual, debido a que el parámetro de orientación afecta directamente la posición de las ventanas y por ende la proporción de muros y huecos expuestos a radiación solar.

Eje Noroeste-Sureste (Norte 45o) Eje Sureste-Noroeste (Norte 225o) Eje Suroeste-Noreste (Norte 315o) Eje Noreste-Suroeste (Norte 163o)

Los valores de las cargas de calefacción presentan variaciones proporcionales con respecto a cada caso y sin distinción del factor que las produce.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

119

Tabla de cargas térmicas

Cargas de refrigeración (MJ)

P1. Eje Oeste - Este (Norte 0o) EQU 5,704.8 5,468.9 6,129.8 5,419.2 6,133.6 4,698.6 4,345.5 4,746.3 5,753.8 6,128.3 5,830.7 5,162.8 65,522.1

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

ILU 4,214.7 4,045.5 4,537.2 4,004.3 4,536.2 3,476.8 3,211.2 3,504.7 4,261.5 4,528.7 4,312.7 3,822.6 48,456.0

OCU 8,225.5 7,997.1 9,009.2 7,734.1 8,995.7 6,357.3 5,608.5 6,372.5 8,376.5 8,989.1 8,511.0 7,167.8 93,344.3

VS 3,715.9 3,493.6 4,351.2 4,457.0 5,983.8 6,965.4 6,587.1 5,078.0 4,699.0 4,230.9 3,500.9 3,610.3 56,673.2

VC 1,041.4 1,196.7 1,693.2 2,094.0 3,176.9 3,343.2 3,137.3 3,267.8 3,105.7 3,214.8 2,389.5 1,827.4 29,487.8

FIL 2,534.2 1,863.2 2,182.8 2,605.3 2,628.9 4,094.0 5,262.8 5,034.0 2,886.9 2,903.5 2,767.9 3,654.5 38,417.8

SUB 9,408.2 7,948.2 8,746.4 8,745.3 10,199.0 10,993.6 12,368.2 13,008.0 12,644.1 12,549.4 11,197.3 10,445.6 128,253.4

CUB 13,946.6 16,011.7 19,855.7 21,065.1 25,579.7 25,680.2 25,893.1 25,036.2 24,676.2 23,873.0 18,764.5 16,244.7 256,626.6

MUR 11,749.1 11,877.5 14,239.4 14,939.1 19,645.8 20,923.8 19,949.3 19,441.7 19,862.9 20,339.1 16,548.1 14,792.0 204,307.8

total 60,540.5 59,902.4 70,744.8 71,063.3 86,879.5 86,532.9 86,363.0 85,489.2 86,266.5 86,756.6 73,822.5 66,727.6 921,089.0

2. Eje Este - Oeste (Norte 180o) EQU 5,719.6 5,468.9 6,135.1 5,419.2 6,133.6 4,698.6 4,345.5 4,746.3 5,753.8 6,128.3 5,830.7 5,162.8 65,542.4

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

ILU 4,227.3 4,045.5 4,542.2 4,004.3 4,536.2 3,476.8 3,211.2 3,504.7 4,261.5 4,528.7 4,312.7 3,822.6 48,473.5

OCU 8,228.9 7,997.1 9,012.1 7,734.1 8,995.7 6,357.3 5,608.5 6,372.5 8,376.5 8,989.1 8,511.0 7,167.8 93,350.7

VS 18,760.8 14,141.8 10,586.3 5,314.4 4,922.8 4,768.8 4,922.0 5,048.1 7,717.3 13,710.6 16,833.5 19,607.3 126,333.6

VC 1,395.3 1,509.4 1,911.8 2,153.8 3,163.1 3,276.4 3,058.0 3,268.6 3,254.9 3,530.9 2,768.9 2,234.5 31,525.6

FIL 2,540.0 1,863.2 2,183.5 2,605.3 2,628.9 4,094.0 5,262.8 5,034.0 2,886.9 2,903.5 2,767.9 3,654.5 38,424.4

SUB 9,408.2 7,948.2 8,746.4 8,745.3 10,199.0 10,993.6 12,368.2 13,008.0 12,644.1 12,549.4 11,197.3 10,445.6 128,253.4

CUB 13,520.3 16,091.3 20,793.9 21,603.4 25,579.7 25,648.7 25,871.6 25,029.9 25,226.7 24,827.4 19,030.6 16,054.2 259,277.8

MUR 15,620.2 14,896.7 16,070.9 15,482.8 19,583.4 20,623.1 19,757.1 19,607.9 20,816.1 22,807.1 20,107.8 18,892.8 224,265.9

total 79,420.6 73,962.2 79,982.1 73,062.5 85,742.5 83,937.4 84,404.8 85,620.0 90,937.8 99,975.0 91,360.3 87,042.0 1,015,447.3

3. Eje Sur- Norte (Norte 90o) EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

120

5,712.5 5,468.9 6,136.1 5,419.2 6,133.6 4,698.6 4,345.5 4,746.3 5,753.8 6,128.3 5,830.7 5,162.8 65,536.2

ILU 4,221.1 4,045.5 4,543.0 4,004.3 4,536.2 3,476.8 3,211.2 3,504.7 4,261.5 4,528.7 4,312.7 3,822.6 48,468.2

OCU 8,226.9 7,997.1 9,012.3 7,734.1 8,995.7 6,357.3 5,608.5 6,372.5 8,376.5 8,989.1 8,511.0 7,167.8 93,348.9

VS 7,287.2 7,712.2 10,233.6 9,899.0 11,633.0 11,132.6 11,390.9 10,745.1 10,619.8 9,684.2 7,665.0 7,508.2 115,510.8

VC 1,133.1 1,322.8 1,873.1 2,269.0 3,360.0 3,456.5 3,253.7 3,433.1 3,294.5 3,388.1 2,519.2 1,942.3 31,245.6

FIL 2,537.6 1,863.2 2,184.1 2,605.3 2,628.9 4,094.0 5,262.8 5,034.0 2,886.9 2,903.5 2,767.9 3,654.5 38,422.6

SUB 9,408.2 7,948.2 8,746.4 8,745.3 10,199.0 10,993.6 12,368.2 13,008.0 12,644.1 12,549.4 11,197.3 10,445.6 128,253.4

CUB 13,117.6 15,141.8 19,967.7 22,056.5 27,003.7 27,069.0 27,372.5 26,435.3 25,708.4 23,929.9 18,089.4 15,544.7 261,436.5

MUR 13,192.9 13,512.5 16,478.3 16,923.5 21,566.8 22,230.5 21,476.8 21,385.0 21,900.5 22,539.4 18,377.8 16,346.9 225,930.8

total 64,837.2 65,012.3 79,174.7 79,656.0 96,057.0 93,508.9 94,290.1 94,664.0 95,446.0 94,640.5 79,270.9 71,595.3 1,008,153.1

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

4. Eje Norte - Sur ( Norte 270o) EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

5,714.6 5,468.7 6,137.5 5,419.2 6,133.6 4,698.6 4,345.5 4,746.3 5,753.8 6,128.3 5,830.7 5,162.8 65,539.6

ILU 4,223.2 4,045.4 4,544.3 4,004.3 4,536.2 3,476.8 3,211.2 3,504.7 4,261.5 4,528.7 4,312.7 3,822.6 48,471.4

OCU 8,228.2 7,997.1 9,012.5 7,734.1 8,995.7 6,357.3 5,608.5 6,372.5 8,376.5 8,989.1 8,511.0 7,167.8 93,350.4

VS 10,989.7 10,769.9 14,322.5 14,247.6 16,052.2 15,193.0 15,551.4 15,369.7 15,087.1 13,765.8 11,157.5 10,547.6 163,053.8

VC 1,196.0 1,382.4 1,919.6 2,334.6 3,397.9 3,507.7 3,325.9 3,508.8 3,373.3 3,461.7 2,591.6 1,999.3 31,998.8

FIL 2,538.0 1,862.9 2,185.0 2,605.3 2,628.9 4,094.0 5,262.8 5,034.0 2,886.9 2,903.5 2,767.9 3,654.5 38,423.6

SUB 9,408.2 7,948.2 8,746.4 8,745.3 10,199.0 10,993.6 12,368.2 13,008.0 12,644.1 12,549.4 11,197.3 10,445.6 128,253.4

CUB 13,211.6 15,270.0 19,881.9 22,006.4 26,864.1 26,919.6 27,205.8 26,268.5 25,753.5 23,951.2 18,106.5 15,634.8 261,073.9

MUR 13,346.2 13,761.9 16,972.6 17,853.1 22,562.6 23,255.5 22,563.3 22,369.3 22,610.5 22,846.4 18,508.0 16,331.6 232,981.1

total 68,855.7 68,506.4 83,722.3 84,949.8 101,370.2 98,496.1 99,442.6 100,181.9 100,747.3 99,124.1 82,983.0 74,766.5 1,063,146.0

5. Eje Noroeste - Sureste (Norte 45o) EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

5,706.1 5,466.0 6,131.0 5,416.5 6,130.3 4,696.5 4,343.8 4,744.3 5,750.9 6,125.1 5,827.7 5,160.4 65,498.5

ILU 4,215.7 4,043.0 4,538.4 4,002.0 4,533.3 3,475.1 3,210.0 3,503.1 4,258.8 4,525.8 4,310.0 3,820.6 48,435.7

OCU

8,226.4 7,997.1 9,011.8 7,734.1 8,995.7 6,357.4 5,608.6 6,372.5 8,376.5 8,989.1 8,511.0 7,167.8 93,348.1

4,177.7 4,285.2 6,088.8 7,160.6 10,037.5 10,384.8 10,275.6 8,523.5 6,937.5 5,416.3 4,115.1 4,114.0 81,516.5

VC 1,003.9 1,189.3 1,709.7 2,155.9 3,256.7 3,374.2 3,188.6 3,342.7 3,144.3 3,219.9 2,371.6 1,803.2 29,759.9

FIL 2,536.1 1,863.2 2,183.4 2,605.3 2,628.9 4,094.0 5,262.8 5,034.0 2,886.9 2,903.5 2,767.9 3,654.5 38,420.4

SUB 9,408.2 7,948.2 8,746.4 8,745.3 10,199.0 10,993.6 12,368.2 13,008.0 12,644.1 12,549.4 11,197.3 10,445.6 128,253.4

CUB 13,363.6 15,330.9 19,842.6 21,869.0 26,818.9 26,913.7 27,204.8 26,268.9 25,565.5 23,919.3 18,139.9 15,693.2 260,930.3

MUR 11,942.1 12,247.4 15,150.1 16,411.6 21,406.5 21,960.9 21,236.4 21,183.0 20,891.8 20,847.4 16,884.9 15,033.8 215,195.8

total 60,579.8 60,370.3 73,402.1 76,100.3 94,006.8 92,250.3 92,698.7 91,980.0 90,456.2 88,495.7 74,125.4 66,893.0 961,358.6

6. Eje Sureste-Noroeste (Norte 225o) EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

5,715.1 5,466.0 6,134.2 5,416.5 6,130.3 4,696.5 4,343.8 4,744.3 5,750.9 6,125.1 5,827.7 5,160.4 65,510.7

ILU 4,223.4 4,043.0 4,541.3 4,002.0 4,533.3 3,475.1 3,210.0 3,503.1 4,258.8 4,525.8 4,310.0 3,820.6 48,446.2

OCU 8,228.7 7,997.1 9,012.6 7,734.1 8,995.7 6,357.4 5,608.6 6,372.5 8,376.5 8,989.1 8,511.0 7,167.8 93,351.2

VS 17,314.1 14,658.1 15,342.3 11,828.6 10,654.0 9,058.9 9,721.2 11,392.3 14,464.8 16,630.6 16,301.0 17,339.8 164,705.6

VC 1,291.8 1,445.2 1,925.1 2,269.7 3,285.1 3,363.6 3,160.6 3,389.9 3,343.3 3,503.7 2,677.6 2,111.5 31,767.1

FIL 2,539.3 1,863.2 2,184.8 2,605.3 2,628.9 4,094.0 5,262.8 5,034.0 2,886.9 2,903.5 2,767.9 3,654.5 38,425.0

SUB 9,408.2 7,948.2 8,746.4 8,745.3 10,199.0 10,993.6 12,368.2 13,008.0 12,644.1 12,549.4 11,197.3 10,445.6 128,253.4

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

CUB 13,399.8 15,421.4 20,002.1 21,993.6 26,858.8 26,928.3 27,211.4 26,268.3 25,686.9 24,007.1 18,284.0 15,783.4 261,845.0

MUR 14,629.7 14,548.7 17,113.5 17,681.5 21,670.0 21,879.1 21,410.2 21,909.6 22,609.3 23,293.0 19,459.4 17,769.4 233,973.1

total 76,750.0 73,390.9 85,002.2 82,276.5 94,955.1 90,846.5 92,296.8 95,622.1 100,021.5 102,527.1 89,335.8 83,252.9 1,066,277.4

121

7. Eje Suroeste-Noreste (Norte 315o) EQU 5,700.4 5,465.7 6,131.1 5,416.5 6,130.3 4,696.5 4,343.8 4,744.3 5,750.9 6,125.1 5,827.7 5,160.1 65,492.5

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

ILU 4,211.0 4,042.7 4,538.5 4,002.0 4,533.3 3,475.1 3,210.0 3,503.1 4,258.8 4,525.8 4,310.0 3,820.4 48,430.7

OCU 8,225.3 7,997.1 9,011.9 7,734.1 8,995.7 6,357.4 5,608.6 6,372.5 8,376.5 8,989.1 8,511.0 7,167.8 93,347.1

VS 4,663.0 5,066.8 8,254.3 10,307.7 13,971.4 14,363.9 14,285.5 12,319.8 9,660.6 7,016.9 4,859.2 4,446.2 109,215.3

VC 1,028.0 1,205.2 1,756.2 2,213.9 3,314.6 3,442.2 3,259.5 3,408.3 3,199.6 3,254.2 2,391.1 1,804.8 30,277.6

FIL 2,533.5 1,862.8 2,183.7 2,605.3 2,628.9 4,094.0 5,262.8 5,034.0 2,886.9 2,903.5 2,767.9 3,654.3 38,417.5

SUB 9,408.2 7,948.2 8,746.4 8,745.3 10,199.0 10,993.6 12,368.2 13,008.0 12,644.1 12,549.4 11,197.3 10,445.6 128,253.4

CUB 13,455.6 15,392.7 19,877.0 21,827.5 26,640.5 26,709.1 26,988.8 26,063.8 25,538.3 23,970.9 18,217.7 15,734.5 260,416.2

MUR 11,461.0 12,000.4 15,373.9 17,132.3 22,399.0 23,038.8 22,384.6 22,169.6 21,361.5 20,915.4 16,563.6 14,568.1 219,368.1

total 60,686.0 60,981.6 75,873.1 79,984.5 98,812.8 97,170.5 97,711.8 96,623.4 93,677.2 90,250.2 74,645.4 66,801.8 993,218.3

8. Eje Noreste-Suroeste (Norte 163o) EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

5,789.9 5,538.6 6,213.4 5,490.8 6,211.3 4,765.4 4,410.9 4,814.4 5,828.0 6,205.8 5,905.2 5,234.0 66,407.8

ILU 4,348.5 4,158.4 4,667.3 4,125.3 4,661.1 3,598.0 3,336.6 3,630.0 4,382.4 4,653.6 4,433.6 3,947.7 49,942.5

OCU 8,377.1 8,131.8 9,161.3 7,878.4 9,144.8 6,501.7 5,757.7 6,521.6 8,520.8 9,138.2 8,655.3 7,316.9 95,105.7

VS 17,434.7 13,550.5 11,184.5 6,519.0 5,500.0 5,129.5 5,348.7 5,770.8 9,045.1 13,595.6 15,759.1 18,430.6 127,268.0

VC 1,343.5 1,471.7 1,905.9 2,200.0 3,208.9 3,305.4 3,095.0 3,319.3 3,302.9 3,533.4 2,741.4 2,196.7 31,624.0

FIL 2,538.3 1,863.2 2,183.9 2,605.3 2,628.9 4,094.0 5,262.8 5,034.0 2,886.9 2,903.5 2,767.9 3,654.5 38,423.1

SUB 9,408.2 7,948.2 8,746.4 8,745.3 10,199.0 10,993.6 12,368.2 13,008.0 12,644.1 12,549.4 11,197.3 10,445.6 128,253.4

CUB 14,057.2 16,286.4 20,616.2 21,981.9 26,281.6 26,363.0 26,598.6 25,710.0 25,623.6 24,626.1 19,126.7 16,405.0 263,676.2

MUR 15,294.5 14,637.2 16,334.8 16,313.0 20,243.6 20,683.9 20,072.4 20,484.8 21,398.2 22,973.4 19,855.3 18,622.7 226,913.7

total 78,591.8 73,585.9 81,013.7 75,858.9 88,079.3 85,434.6 86,250.8 88,293.0 93,632.0 100,179.0 90,441.8 86,253.6 1,027,614.4

Comparación Las diferentes orientaciones dan como resultado cargas de refrigeración con contrastantes variaciones en las ganancias de calor principalmente a través de los factores de ventana solar, conductividad por ventana y muros.

Las orientaciones con menores cargas de refrigeración por año son la de Norte 0o, Norte 45o y Norte 315o con unos totales anual de 921,089.0 MJ (reducción de 10.4%), 961,358.6 MJ (reducción de 6.4%) y 993,218.3 MJ (reducción de 3.3%).

El caso con las menores ganancias de energía calorífica por el factor de ventana solar es el de Norte 0o, el cual constituye una disminución del 55.5% en comparación al caso base (Norte 163o)

Los casos con mayores ganancias de enegía son la orientación 225o y 270o, con unos valores anuales de 1,066,277.4 MJ y 1,063,146.0 MJ, que reflejan aumentos de 3.8% y 3.5% con relación al caso base de estudio.

122

EQU Equipo diverso ILU Instalaciones de luz OCU Ocupantes

VS Ventana solar VC Conductividad por ventana

FIL Filtración SUB Proximidades

CUB Cubiertas MUR Muros

subterráneas

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Tabla de cargas térmicas

Cargas de calefacción (MJ)

P1. Eje Oeste - Este (Norte 0o) EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

16.3 0.0 8.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 24.7

ILU 13.6 0.0 7.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 21.3

OCU 2.5 0.0 2.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 5.2

VS 12.5 0.0 7.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 20.0

VC -16.5 0.0 -9.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -26.4

FIL -1.7 0.0 -1.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -2.9

SUB 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

CUB -42.0 0.0 -19.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -61.6

MUR -4.2 0.0 -5.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -9.7

total -19.4 0.0 -9.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -29.2

2. Eje Este - Oeste (Norte 180o) EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

1.4 0.0 3.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 4.5

ILU 1.1 0.0 2.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.8

OCU 0.0 0.0 0.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.8

VS 4.1 0.0 6.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.5

VC -1.4 0.0 -3.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -4.9

FIL -0.2 0.0 -0.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -0.7

SUB 0.6 0.0 1.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.7

CUB -6.4 0.0 -9.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -15.8

MUR

total

-0.2 0.0 -2.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -3.1

-0.8 0.0 -2.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -3.1

3. Eje Sur- Norte (Norte 90o) EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

8.6 0.0 2.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.7

ILU 7.3 0.0 1.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 9.1

OCU 1.4 0.0 0.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.0

VS 10.5 0.0 2.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 12.9

VC -9.6 0.0 -2.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -12.3

FIL -1.1 0.0 -0.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -1.8

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

SUB 3.1 0.0 1.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 4.8

CUB -24.6 0.0 -5.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -30.2

MUR -4.0 0.0 -1.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -5.9

total -8.5 0.0 -2.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -10.7

123

4. Eje Norte - Sur ( Norte 270o) EQU 6.4 0.2 0.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 7.3

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

ILU 5.2 0.2 0.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 5.9

OCU 0.6 0.0 0.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.9

VS 11.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 11.8

VC -5.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -5.8

FIL -0.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -0.8

SUB 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

CUB -21.2 -0.3 -1.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -23.2

MUR

total

-4.9 -0.1 -0.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -6.0

-8.7 -0.1 -1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -9.8

5. Eje Noroeste - Sureste (Norte 45o) EQU 12.1 0.0 4.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 16.1

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

ILU 10.1 0.0 3.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 13.7

OCU 1.8 0.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.8

VS 10.2 0.0 4.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 14.8

VC -12.1 0.0 -5.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -17.2

FIL -1.3 0.0 -1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -2.3

SUB 3.7 0.0 1.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 5.4

CUB -34.3 0.0 -9.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -44.2

MUR -3.8 0.0 -2.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -6.3

total -13.6 0.0 -3.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -17.2

6. Eje Sureste-Noroeste (Norte 225o) EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

124

3.1 0.0 0.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.9

ILU 2.5 0.0 0.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.1

OCU 0.2 0.0 0.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.5

VS 7.3 0.0 1.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 8.5

VC -1.6 0.0 -0.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -1.9

FIL -0.2 0.0 -0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -0.2

SUB 0.0 0.0 0.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.6

CUB -12.4 0.0 -2.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -15.0

MUR

total

-2.1 0.0 -0.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -2.8

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

-3.2 0.0 -0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -3.3

7. Eje Suroeste-Noreste (Norte 315o) EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

17.8 0.3 3.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.2 22.2

ILU 14.9 0.2 3.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.2 18.7

OCU 2.7 0.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.7

VS 16.5 0.0 5.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.4 22.5

FIL

-18.0 0.0 -5.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -0.3 -23.3

SUB

-1.9 0.0 -0.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -2.7

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

CUB -45.1 -0.5 -9.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -0.6 -56.0

MUR -11.1 -0.3 -2.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.2 -14.1

total -24.1 -0.2 -4.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -29.0

8. Eje Noreste-Suroeste (Norte 163o) EQU ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

5.9 0.0 2.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 8.6

ILU 4.9 0.0 2.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 7.4

OCU 0.8 0.0 0.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.6

VS 13.3 0.0 4.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 17.5

FIL

-8.0 0.0 -4.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -12.0

SUB

-1.1 0.0 -0.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -2.0

1.2 0.0 1.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.4

CUB -17.0 0.0 -6.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -23.6

MUR

total

-3.6 0.0 -2.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -6.0

-3.6 0.0 -2.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -6.1

Comparación Las cargas de calefacción que implican los casos de este parámetro son mínimas, resultando en pérdidas de energía entre -3.3 MJ y -29.2 MJ. Al equiparar los valores de las pérdidas de calor se puede apreciar que diversos componentes tienen efecto en las cargas de calefacción totales. Tanto los factores de la envolvente térmica como las cargas internas, que engloban los factores de equipos diversos, instalaciones de luz y ocupantes, presentan resultados comparables que remarcan la influencia del parámetro estudiado con relación al rendimiento y las necesidades de calefacción del edificio. EQU Equipo diverso ILU Instalaciones de luz OCU Ocupantes

VS Ventana solar VC Conductividad por ventana

El caso que implican una mayor carga de calefacción anual es el de orientación Norte 0o, que resulta en una carga anual de -29.2 MJ, lo cual supone un aumento de 380.4% del valor base (-6.1 MJ), mientras que los casos que generan una menor carga son los de norte 180o y norte 225o, con unas respectivas cargas por año de -3.1 MJ y -3.3 MJ, que equivalen a reducciones de 48.8% y 45.0%.

FIL Filtración SUB Proximidades subterráneas

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

CUB Cubiertas MUR Muros

125

3. Morfología y volumetría

6.3.1

19.80

3.50

4.00

4.90

A Dirección

10.91 m²

12.56 m²

6.90

7.35

6.90

Salón de profesores

Subdirección

12.72 m²

Núcleo de Escaleras

Baño

Técnicos

Recepción

14.67 m²

12.05 m²

Baño

13.43 m²

14.49 m²

4.42 m²

23.94 m²

2.35

2.10

Pasillo Central 43.47 m²

16.80

B 2.35

Enfermería

Biblioteca

Conserjería

23.27 m²

71.65 m²

31.25 m²

6.90

El caso 1, donde la longitud y el ancho presentan dimensiones más cercanas, hace referencia al volumen más compacto, mientras que el caso 2 (el caso base) representa el volumen menos compacto.

5 3.50

7.35

En este parámetro de intervención se hizo una variación en el diseño arquitectónico, presentando un modelo compacto, donde las dimensiones de ancho y largo (19.80 m de largo y 16.80 m de ancho) resultan en una menor diferencia que en el caso base.

6 3.70

3.1 Compacidad

D 3.70

Para que los modelos sean comparables se buscó que la distribución y áreas de los ambientes fueran lo más similiares posibles, manteniendo el esquema estructural de acuerdo a las reglamentaciones de construcción establecidas.

3.50

4.00

4.90

19.80

2 0

5 3.50

19.80

3.50

1.5 0.5

Planta arquitectónica planta baja

1 5.0 3.0

3.70

4.00

4.90

6.90

La posición de los huecos se mantuvo bajo los criterios del modelo original, posicionándolos únicamente en las fachadas norte y sur.

3.50

Salón de Profesores

Aula

Núcleo de Escaleras

45.10 m²

Baño

13.43 m²

14.49 m²

25.29 m²

23.94 m²

42.71 m²

Almacén

Aula

23.27 m²

45.09 m²

57.80 m²

3.70

3.50

6.90

1. Relación longitud (A) ancho (B): A ~ B

D 3.50

4.00

4.90

19.80

Área de construcción: 511 m2 Área de muro exterior: 458m2 Ratio de ventanas exteriores: 0.20

126

2.35

16.80

Pasillo Principal

16.80

B 2.35

2 0

1 1.5

0.5

5.0 3.0

Planta arquitectónica primera planta

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético 1

Primera Planta

2. Relación longitud (A) - ancho (B): A > B Área de construcción: 511 m2 Área de muro exterior: 356 m2 Ratio de ventanas exteriores: 0.20

7 5

6 4

22.44 m²

10.97 m²

22.44 m²

Tecnicos Enfermería 14.73 m² Sub10.49 Dirección m²

Salón de Recepción Salón de profesores 10.55 m² profesores 21.90 m²

2.35 6.90

24.36 m²

10.97 m²

3.50

Enfermería Conserjería 10.49 m²

Salón de profesores Biblioteca 21.90 m²

Conserjería

Pasillo Principal Enfermería 86.82 m²

Salón de profesores

Baño

Conserjería

Biblioteca

21.90 m²

22.03 m²

45.10 m²

22.03 m²

22.44 m²

Pasillo Principal Tecnicos

Recepción

86.82 14.73 m² m²

10.55 m²

2.35

119

3.50 3.50

10 8

3.50 3.50

6.90 13.41 m²

9.70

13.33 m²

Baño

13.41 m²

13.33 m²

Baño

13.41 m²

13.33 m²

9 7

8 6

7 5

86.82 m²

3.50 3.50

3.50 4.70

3.50

6 4

5 3

4 2

9 9 7

3.50

8 8 6

7 7 5

119

10 8

3.50 3.50

9 7

3.50 3.50

6 6 4

8 6

3.70 3.50

6.90

3.50

3.50 3.50

7 5

6 4

10.00

Aula

2.35 6.90

3.50 3.50

4 4 2

3 3

3.50 3.50

5 3

36.60 3.50 3.50

Tecnicos Núcleo de 14.73 m² Escaleras

4.703.0

4 2 3.50 3.50

3.50

4.70

1.5 0.5

2 A

3.50 4.70

3.50

Aula

45.04 m² 45.10 m²

Aula

45.10 m²

Baño

13.41 m²

13.33 m²

10.55 m²

Aula

45.04 m²

45.10 m²

Salón de profesores

Pasillo Principal 92.25 m² Conserjería

Biblioteca

Baño

21.90 m²

22.03 m²

45.10 m²

13.41 m²

13.33 m²

45.16 m²

Pasillo Principal Enfermería 92.25 m²

Recepción

3.70 3.50

2.35

3.50

119

3.0

4.70

A Baño

Baño

13.41 m²

13.33 m²

10.49 m²

Baño

13.41 m²

13.33 m²

3.50 3.50

10 8

3.50 3.50

9 7

Pasillo Principal 86.82 m²

3.50 3.50

37.20

8 6

7 5

Pasillo Principal 92.25 m²

3.50 3.50

3.50 4.70

3.50

3.70 3.50

3.50

3.50 3.50

6 4

3.50 3.50

5 3

4 2

10 8

9 7

3.50 3.50

3.504.70

1 C 0.5

3.50

8 6

7 5

6 4

5 3

4 2

5.0 4.70

Planta arquitectónica primera 6planta 9 8 7

5.0 3.0

1.5 0.5

36.60 3.50

3.50

3.0

1 1.5 0.5

3.50

1.5

0.5

3.0

1.5

37.20

36.60

119

4.70

37.20

3.50

4.70

Indica la configuración del caso de estudio

127

Aula

45.16 m²

45.04 m²

45.10 m²

6.90

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM. Baño

Baño

13.41 m²

13.33 m²

10.00

Núcleo de

3.0

24.36 m²

10 C

3.70

1.5

0.5

2 2

3.50 4.70

Aula Aula

45.16 m² 45.04 m²

45.16 m²

4.67 m²

0.5

3.50

5.0

22.44 m²

24.36 m²

C Baño

3.50

Salón de profesores

Núcleo de Sub Dirección Escaleras 10.97 m²

12.52 m²

3.50 3.50

Aula Aula

45.16 m² 45.16 m²

Dirección

10.00

3.50 3.50

Aula Aula

Aula 45.16 m²

3.50 3.50

5 5 3

36.60

3.50 3.50

36.60 3.70

3.50

6.90

A 10

3.50 3.50

3.50

1.5

36.60

6.90

10 10 8

3.50

2.35

3.50

4.70

10.00

3.50

3.70 3.50

36.60

2.35

3.70

Biblioteca Baño 45.10 m² Baño

3.50 3.50

Pasillo Principal

36.60

4.70

9.70

119 11

3.70

3.50

0 3.70

Planta arquitectónica planta baja

24.36 m²

3.50

22.03 m²

45.10 m²

10.49 m²

36.60

10 C

Núcleo de Escaleras

2 A

36.60

4.67 m²

3.70 3.50

3.50

Dirección Recepción Baño 12.52 10.55m²m²

4.67 m²

Núcleo de Escaleras

24.36 m²

4.70

2.35

9.70

Núcleo de Escaleras

3.50

2.35

14.7324.36 m² m²

4.67 m²

3.70

Sub Dirección 3.50

3.50 4.70

6.90

10.97 m²

7 Salón de profesores 3.50

3.50 3.50

2.35

Baño

24.36 m²

Dirección Salón de 12.52 3.50m² profesores

Núcleo de Tecnicos Escaleras

9.70

A Núcleo de Escaleras

3.70 Sub Dirección

3.50 3.50

6.90

12.52 m²

3.50 3.50

6.90

Dirección

3.50 3.50

2.35 6.90

3.50 3.50

10.00

3.50 3.50

10.00

3.70 3.50

3.50

4 2

3.70

5 3

36.60

9.70

8 6

2.35 6.90

9 7

9.70

10 8

119

3.0

1. Relación longitud (A) - ancho (B): A ~ B

2. Relación longitud (A) - ancho (B): A > B

Vista isométrica: Fachada norte

Vista isométrica: Fachada sur

Compacidad

1 Longitud (A) - Ancho (B): A ~ B 2 Longitud (A) - Ancho (B): A > B

Intensidad de uso de energía

754 MJ/m2/año 748 MJ/m2/año

Porcentaje de reducción -0.94 % N/A

Consumo Energético La tipología con un mayor consumo energético, valorado a partir de su IUE, es la más compacta, presentando un aumento de un 0.96% del valor que resulta en el caso base.

Intensidad de uso total de energía (orden ascendente) 760 760

MJ / m2 / año

750 740 730 720 710 700 Series1

128

BB>> AA 748 748

BA ~~A B 754 754

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Cargas de refrigeración MAS COMPACTO

1. Relación longitud (A) - ancho (B): A ~ B MJ

MENOS COMPACTO

2. Relación longitud (A) - ancho (B): A > B MJ

120,000

100,000

80,000

60,000

40,000

20,000

MAS COMPACTO 40 120,000 30 20 100,000 10 80,000 0 -10

60,000

-20 40,000 -30 -40

20,000

MENOS COMPACTO

Leyenda

Análisis gráfico

Equipo diverso Instalaciones de luz Ocupantes Ventana solar Conductividad por ventana Filtración Proximidades subterráneas Proximidades INT Cubiertas Muros

En las cargas de refrigeración se puede determinar que los factores más 30 distintivos a comparar son los de muros, cubiertas y ventana solar. En el 100,000 caso de estudio, donde20la relación de longitud y ancho resulta en una menor 1080,000 compacidad, las cargas de refrigeración generadas por la ventana solar son mayores. Mientras 0que en la tipología más compacta las cargas por 60,000 cubiertas y muros es mayor, debido a que este caso presenta un área de -10 2 muro exterior mayor (458 m en el caso 1 y 356 m2 en el caso 2). Si se -2040,000 comparan los meses en que se generan las cargas, el caso más compacto -30 presenta mayores ganancias de energía (66% del tiempo), especialmente 20,000 -40 durante los meses de verano.

40 120,000

-50

1. Relación longitud (A) - ancho (B): A ~ B MJ

Cargas de calefacción

2. Relación longitud (A) - ancho (B): A > B MJ

-10

-20

-30

-40

-50

Análisis gráfico Con relación a las cargas de calefacción, el edificio de mayor compacidad (caso 1) presenta mayores valores de pérdidas de energía, fundamentalmente atribuidas al factor de cubiertas.

El edificio de menor compacidad presenta menores cargas de calefacción, debido a que éste implica menores pérdidas por los factores de conducitividad por ventanas, cubiertas y muros.

Indica la configuración del caso de estudio

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

129

Gráfica comparativa de cargas de refrigeración mensuales 120,000

110,000 100,000 90,000

80,000

V c

70,000 60,000 50,000

Gráfica comparativa de cargas de calefacción mensuales MJ

-12

-10 -8 -6

Volume

-4 -2 0

Relación longitud (A) - ancho (B): A ~ B Edificio más compacto

El caso base, que corresponde a una configuración menos compacta, implica menores cargas de refrigeración en el período de Marzo - Octubre, que cubre las temporadas de primavera, verano y parte del otoño. El caso más compacto resultan en menores cargas durante el período de Noviembre Febrero, que son meses de otoño e invierno.

130

Relación longitud (A) - ancho (B): A > B Edificio menos compacto

En cuanto a las cargas de calefacción, ambos casos presentan cargas únicamente en los meses de Enero y Marzo, siendo el caso más compacto el que resulta en mayores pérdidas de energía.

Influencia de las estrategias de diseño pasivo en la reducción del consumo energético

Gráfica comparativa de cargas de refrigeración anuales por factor MJ / año

350,000 300,000 250,000 200,000

Volume menos compa

150,000 100,000 50,000 0

Gráfica comparativa de cargas de calefacción anuales por factor MJ / año

30 20 10 0 -10

Volume compac

-20 -30

Volume compac

-40

Relación longitud (A) - ancho (B): A ~ B Edificio más compacto

El factor de muros es el que representa una mayor variación en las cargas de refrigeración por año. El caso más compacto resulta en mayores cargas por muros, dada su mayor superficie de muro exterior con relación al caso base.

Relación longitud (A) - ancho (B): A > B Edificio menos compacto

El caso base (menos compacto) implica mayores cargas por el factor de ventana solar, debido a que posee una mayor área de huecos orientados al sur. En cuanto a las cargas de calefacción, el caso más compacto presenta mayores cargas en todos los factores. con una variación proporcional.

de la tipología de edificio docente de República Dominicana mediante el BIM.

131

Tabla de cargas térmicas

Cargas de refrigeración (MJ) 1. Relación longitud (A) - ancho (B): A ~ B EQU 5,728.9 5,501.7 6,176.2 5,429.1 6,174.4 4,669.2 4,285.6 4,708.3 5,784.0 6,168.1 5,864.4 5,149.7 65,639.4

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC total

ILU 4,249.0 4,084.4 4,588.4 4,026.4 4,582.6 3,467.6 3,179.1 3,490.0 4,298.8 4,574.7 4,353.1 3,826.8 48,720.7

OCU 8,233.2 8,035.0 9,062.7 7,726.6 9,045.8 6,270.5 5,463.4 6,271.4 8,406.1 9,038.8 8,548.3 7,112.5 93,214.3

VS 11,347.5 9,218.9 8,878.3 7,328.6 8,554.5 8,823.4 8,797.1 7,939.7 8,398.8 9,792.4 10,180.1 11,675.4 110,934.7

VC 1,568.8 1,740.6 2,351.5 2,816.5 4,156.1 4,308.1 4,056.6 4,289.6 4,143.8 4,315.5 3,280.8 2,593.1 39,621.1

FIL 2,545.2 1,869.2 2,190.3 2,613.8 2,637.5 4,107.4 5,280.0 5,050.4 2,896.3 2,913.0 2,776.9 3,666.4 38,546.3

SUB 8,845.5 7,471.8 8,221.7 8,221.1 9,588.5 10,335.9 11,627.8 12,229.0 11,886.0 11,797.5 10,526.0 9,819.3 120,570.0

CUB 14,129.8 16,472.7 21,269.4 23,215.5 28,169.3 28,236.0 28,556.0 27,549.6 27,070.0 25,533.0 19,453.3 16,620.5 276,275.2

MUR 18,072.7 17,811.9 20,915.3 21,945.7 27,975.9 28,747.0 27,888.2 27,938.1 28,117.6 28,980.6 24,203.3 22,174.3 294,770.7

total 74,720.5 72,206.1 83,653.8 83,323.2 100,884.8 98,965.1 99,133.8 99,466.2 101,001.3 103,113.6 89,186.1 82,638.0 1,088,292.4

2. Relación longitud (A) - ancho (B): A > B EQU