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Estudio de sensibilidad de los parámetros que influyen en el comportamiento térmico de una vivienda de quito con ganancias internas usando simulación energética / Francisco José Jácome Llerena

By: Jácome Llerena, Francisco José.
Contributor(s): Ordóñez Malla, Freddy Geovanny [director].
Material type: Mixed materialsMixed materialsQuito : EPN, 2018Description: 63 hojas : ilustraciones, 29 x 21 cm + CD-ROM 9149.Subject(s): Transferencia de calor | Termodinámica | Métodos numéricosOther classification: T-IM/ Online resources: Texto completo
Contents:
La Biblioteca General dispone de esta tesis en formato de papel y digital 2019/06/18
Dissertation note: FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Tesis (Ingeniero Mecánico). -- Escuela Politécnica Nacional. 2018 Summary: Resumen .- Las condiciones térmicas de las viviendas afectan a la salud y desempeño de las personas. Al hablar de condiciones de vida, es común hablar sobre el déficit cualitativo de la vivienda. En el caso de Ecuador, 45% de la población vive con este déficit en sus viviendas. Esto se debe a la carencia de guías constructivas con criterios energéticos en fases de diseño de edificios. El presente trabajo busca establecer los principales criterios para mejorar las condiciones de confort térmico en las viviendas de Quito. Para esto, se realizó un análisis de la influencia de los principales parámetros por medio de un estudio de sensibilidad. De acuerdo a esto, cinco parámetros fueron estudiados (materiales de fabricación de las paredes, porcentaje de superficie de ventana sobre la superficie de la pared o WWR, tasa de infiltración o renovación del aire, orientación de la fachada y tipo de vidrio) bajo tres diferentes condiciones de frontera (techo expuesto o adiabático, paredes expuestas o adiabáticas y número de paredes con ventanas). Adicionalmente, se utilizó modelos de ventilación natural y de ganancias internas dentro de la vivienda. Se realizó un total de 17.280 simulaciones energéticas de una construcción genérica con el fin de representar los diferentes tipos de construcciones de Quito. Los resultados muestran que la condición del techo es la condición más influyente en el comportamiento térmico de las viviendas. Así también, la utilización de aislamiento en las paredes tiene efectos positivos sobre el confort térmico. Por el contrario, el número de paredes con ventana resultó la condición de borde menos influyente. Sin embargo, estas condiciones deben estar acompañadas de las combinaciones de parámetros más óptimas. Así, los parámetros de mayor relevancia fueron: el material de las paredes, el WWR y la tasa de renovación de aire. Estos fueron los que presentaron mayor sensibilidad a lo largo del análisis. Por último, un caso adicional con techo de zinc fue estudiado. Para éste, se determinaron altos niveles de incomodidad térmica bajo cualquier combinación de los parámetros. Con los resultados obtenidos, se realizaron recomendaciones a ser implementadas en las fases de diseño con criterios energéticos pasivos de construcciones residenciales, con el objetivo de mejorar el comportamiento térmico de las mismas.Summary: Abstract.- Thermal conditions affect people’s health and performance. Qualitative housing deficit is often used to talk about life quality. Regarding Ecuador, 45% of population lives within this housing deficit. This is due to the lack of constructive guidelines about energetic criteria in early building design. This work aims to establish the basic criteria to improve thermal comfort on dwellings of Quito. In order to accomplish this goal, a sensitivity analysis was conducted to understand the influence of the principal constructive parameters. Five parameters were studied (infiltration rate, glass type, orientation, walls fabrics and WWR) under three different border conditions (adiabatic or exposed roof, adiabatic or exposed walls and number of glazed walls). In order to represent different types of constructions, 17280 building energy simulations were carried out over a generic model of dwelling. Results show that the roof boundary condition is the most important parameter affecting the building thermal performance. Additionally, the use of wall isolation has positive effects on thermal comfort. On the other hand, the number of glazed walls resulted to be the least influential border condition. However, these conditions must be accompanied an appropriate combination of parameters. Thus, the most important parameters turned out to be walls fabrics, WWR, infiltration rate, orientation and glass type. Finally, the thermal behavior of zinc roof dwellings was analyzed. In this case, high thermal discomfort values were found under any parameters combination. With the obtained results, basic guidelines have been established to be implemented in early design phase of residential buildings so thermal comfort can be improved though energetic passive criteria.
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Tesis Tesis BIBLIOTECA GENERAL
T-IM/1991/CD 9149 (Browse shelf) Ej. 1 Available BC19060074
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FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Tesis (Ingeniero Mecánico). -- Escuela Politécnica Nacional. 2018

Bibliografía: páginas 59 - 63.

La Biblioteca General dispone de esta tesis en formato de papel y digital 2019/06/18

Resumen .- Las condiciones térmicas de las viviendas afectan a la salud y desempeño de las personas. Al hablar de condiciones de vida, es común hablar sobre el déficit cualitativo de la vivienda. En el caso de Ecuador, 45% de la población vive con este déficit en sus viviendas. Esto se debe a la carencia de guías constructivas con criterios energéticos en fases de diseño de edificios. El presente trabajo busca establecer los principales criterios para mejorar las condiciones de confort térmico en las viviendas de Quito. Para esto, se realizó un análisis de la influencia de los principales parámetros por medio de un estudio de sensibilidad. De acuerdo a esto, cinco parámetros fueron estudiados (materiales de fabricación de las paredes, porcentaje de superficie de ventana sobre la superficie de la pared o WWR, tasa de infiltración o renovación del aire, orientación de la fachada y tipo de vidrio) bajo tres diferentes condiciones de frontera (techo expuesto o adiabático, paredes expuestas o adiabáticas y número de paredes con ventanas). Adicionalmente, se utilizó modelos de ventilación natural y de ganancias internas dentro de la vivienda. Se realizó un total de 17.280 simulaciones energéticas de una construcción genérica con el fin de representar los diferentes tipos de construcciones de Quito. Los resultados muestran que la condición del techo es la condición más influyente en el comportamiento térmico de las viviendas. Así también, la utilización de aislamiento en las paredes tiene efectos positivos sobre el confort térmico. Por el contrario, el número de paredes con ventana resultó la condición de borde menos influyente. Sin embargo, estas condiciones deben estar acompañadas de las combinaciones de parámetros más óptimas. Así, los parámetros de mayor relevancia fueron: el material de las paredes, el WWR y la tasa de renovación de aire. Estos fueron los que presentaron mayor sensibilidad a lo largo del análisis. Por último, un caso adicional con techo de zinc fue estudiado. Para éste, se determinaron altos niveles de incomodidad térmica bajo cualquier combinación de los parámetros. Con los resultados obtenidos, se realizaron recomendaciones a ser implementadas en las fases de diseño con criterios energéticos pasivos de construcciones residenciales, con el objetivo de mejorar el comportamiento térmico de las mismas.

Abstract.- Thermal conditions affect people’s health and performance. Qualitative housing deficit is often used to talk about life quality. Regarding Ecuador, 45% of population lives within this housing deficit. This is due to the lack of constructive guidelines about energetic criteria in early building design. This work aims to establish the basic criteria to improve thermal comfort on dwellings of Quito. In order to accomplish this goal, a sensitivity analysis was conducted to understand the influence of the principal constructive parameters. Five parameters were studied (infiltration rate, glass type, orientation, walls fabrics and WWR) under three different border conditions (adiabatic or exposed roof, adiabatic or exposed walls and number of glazed walls). In order to represent different types of constructions, 17280 building energy simulations were carried out over a generic model of dwelling. Results show that the roof boundary condition is the most important parameter affecting the building thermal performance. Additionally, the use of wall isolation has positive effects on thermal comfort. On the other hand, the number of glazed walls resulted to be the least influential border condition. However, these conditions must be accompanied an appropriate combination of parameters. Thus, the most important parameters turned out to be walls fabrics, WWR, infiltration rate, orientation and glass type. Finally, the thermal behavior of zinc roof dwellings was analyzed. In this case, high thermal discomfort values were found under any parameters combination. With the obtained results, basic guidelines have been established to be implemented in early design phase of residential buildings so thermal comfort can be improved though energetic passive criteria.

Francisco José Jácome Llerena 71778 cedido 0.20 1 Biblioteca General 2018/09/18

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