Estudio de la ventilación natural en un edificio y su efecto en el grado de confort de los ocupantes

Abstract

[CASTELLÀ] El objetivo de todo profesional en el diseño de un edificio deber ser combinar climatización y confort con eficiencia energética. Todo sistema de climatización consume energía, y cuanta más energía necesitemos para mantener las condiciones de confort de un edificio mayor será su impacto ambiental. Por esto la función principal de los edificios debe ser reinterpretada para así dar lugar a un concepto de diseño, confort térmico, construcción y mantenimiento sustentables en relación con el medio y los recursos naturales disponibles. La ventilación natural aprovecha estos recursos naturales para obtener un confort térmico aceptable, asegurando una calidad óptima de aire interior y solucionando problemas provocados por los sistemas mecánicos de ventilación, tales como el ruido o los costes de mantenimiento. El edificio analizado es el prototipo LOW, diseñado por estudiantes de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura del Vallès (ETSAV) para ser presentado en el concurso Solar Decathlon Europe 2010 celebrado en Madrid. Este prototipo se caracteriza por tener una envolvente tipo invernadero el cual produce grandes incrementos de temperatura respecto a las condiciones climáticas externas. Este proyecto estudia la ventilación natural y el confort térmico del prototipo en una semana concreta de verano, y otra de invierno. Se diseña el modelo simplificado con el programa Design Builder y su módulo CFD y se analizan y comparan los resultados de temperaturas operativas y confort en diferentes momentos del día y con el prototipo con sus aberturas completamente cerradas y abiertas. Por último, a partir del modelo creado, se realizan simulaciones con el prototipo situado en diferentes orientaciones, para comparar diferentes resultados de confort y mejorar el ahorro energético. Estos resultados confirman que la actual orientación sur del prototipo, es la más óptima. [ANGLÈS] The goal of every professional in the building design must be air conditioning and comfort combined with energy efficiency. All HVAC system uses energy, and the more energy we need to maintain comfort conditions in a building greater will be its environmental impact. Thus the main function of the buildings must be reinterpreted to give rise to a concept design, thermal comfort, sustainable construction and maintenance in relation to the environment and natural available resources. Natural ventilation uses these resources for acceptable thermal comfort, ensuring optimal indoor air quality and solving problems caused by mechanical ventilation systems, such as noise or maintenance costs. The analyzed building is the LOW prototype, designed by students from the ETSAV (Escuela Técnica Superior de Arquitectura del Vallès) to be represented in the Solar Decathlon Europe 2010 contest, in Madrid. This prototype is characterized by having a greenhouse type enclosure which produces large increases in temperature from external weather conditions. This project studies the natural ventilation and thermal comfort of the prototype in a particular week of summer, and a winter week. The simplified model is designed with the Design Builder and CFD module and analyzes and compares the results of operating temperatures and comfort at different times of day and with the prototype with its openings completely closed and open. Finally, based on the model created, simulations are performed with the prototype located in different orientations, to compare different comfort results and to improve energy savings. These results confirm that the current prototype facing south is the most optimal.