APROXIMACIÓN A LAS CONDICIONES DE CONFORT EN LOS PROYECTOS
MULTIFAMILIARES DE CIUDAD VERDE, SOACHA
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE DISEÑO
MAESTRÍA EN DISEÑO SOSTENIBLE
Presentado por:
CÉSAR AUGUSTO MONCADA PASTRÁN1
Trabajo de Grado para optar al título de
Magíster en Diseño Sostenible
Director
*PhD. CLAUDIO VARINI
BOGOTÁ D.C.
Agosto de 2017
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 3
Agradecimientos
A mi familia presente en este próspero camino, a mi director de investigación,
PhD Arq. Claudio Varini y a la coordinadora de la Maestría en Diseño Sostenible,
Arq. Susana Mariño Rojas.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 4
Resumen
La presente investigación, identifica los materiales con los que se construyen los
muros exteriores en las envolventes en las viviendas tipo VIS, para el proyecto
Ciudad Verde en Soacha y evalúa las condiciones de confort que éstos entregan,
tomando la temperatura operativa como valor de referencia, acogiendo las
recomendaciones de mejora en el Valor U de los muros exteriores contenida en la
Resolución 549 y sus anexos técnicos, visualizando los impactos generados.
Palabras clave: Materialidad, Envolvente, Confort, Temperatura Operativa, Cambio
Climático, Resolución 549.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 5
Abstract
The present research identifies the materials with which the outer walls are built
in the envelopes in the VIS type houses for the Ciudad Verde project in Soacha
and evaluates the comfort conditions they provide, taking the operating
temperature as the reference value, Accepting the recommendations for
improvement in the U-value of the outer walls contained in Resolution 549 and
its technical annexes, visualizing the impacts generated.
Key words: Materiality, Enclosure, Comfort, Operating Temperature, Climate
Change, Resolution 549.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 6
Contenido
Resumen ........................................................................................................................ 4
Abstract ......................................................................................................................... 5
Prólogo, Cambio Climático en Bogotá, implicaciones y acciones. ......................... 10
Problema de Investigación ........................................................................................... 12
Objetivo General ...................................................................................................... 12
Objetivos específicos ............................................................................................... 12
Justificación ............................................................................................................. 13
Hipótesis .................................................................................................................. 13
Hipótesis de diagnóstico. ..................................................................................... 13
Hipótesis de pronóstico. ....................................................................................... 14
Hipótesis de control. ............................................................................................ 14
Descripción Metodológica ....................................................................................... 14
Marco Teórico .............................................................................................................. 17
Estado del arte .......................................................................................................... 17
Ciudad Verde ............................................................................................................ 17
Condiciones Climáticas Soacha ............................................................................... 18
Temperatura de Confort - Diagrama Psicométrico .................................................. 18
Modelo Arquitectónico Base, concepción de las tipologías ........................................ 20
Generalidades ........................................................................................................... 20
Identificación de la materialidad del “Modelo Arquitectónico Base” e identificación
de materiales ........................................................................................................................ 20
Resumen de materiales, según DANE y CAMACOL ............................................. 23
Inventario de materiales, muestreo de proyectos. .................................................... 23
Caracterización de Materiales Modelo Arquitectónico Base. .................................. 25
Caracterización de Tipologías .................................................................................. 25
Valor U y Valor R de las Tipologías Propuestas. ..................................................... 27
Identificación de la forma ........................................................................................ 27
Aproximación a la Distribución Arquitectónica. ..................................................... 28
Caracterización de la Volumetría Encontrada .......................................................... 29
Distribución Arquitectónica Propuesta .................................................................... 29
Definición de Parámetros Software Design Builder. ................................................... 31
Generalidades. .......................................................................................................... 31
Resultados .................................................................................................................... 34
Temperatura Operativa Promedio Anual (T.O.P.A.) - Escenario Actual vs Escenario
Cambio Climático. ............................................................................................................... 34
Pérdidas y Ganancias de Energía Anuales por Tipología. ....................................... 35
Pérdidas por muros y acristalamientos. ................................................................... 36
Observaciones generales de resultados anuales por tipología. ................................ 37
Temperatura Operativa Promedio (TOP) Día cálido. .............................................. 38
Temperatura Operativa Promedio (TOP) Día más caluroso, por nivel de piso. ...... 39
Variación de Temperatura Promedio Operativa (TPO) por Apartamento y
Orientación. .......................................................................................................................... 41
Variación de Temperatura Promedio Operativa Horaria. Unidad Habitacional 304 43
Pérdidas de energía día cálido. ................................................................................. 44
Temperatura Operativa Promedio (TOP) Día frío. .................................................. 44
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 7
Temperatura Operativa Promedio (TOP) Día frío, por nivel de piso. ...................... 46
Variación de Temperatura Promedio Operativa (TPO) por Apartamento y
Orientación. .......................................................................................................................... 47
Variación de Temperatura Promedio Operativa Horaria. Unidad Habitacional 304.
.............................................................................................................................................. 49
Perdidas de Energía Día más frío. ............................................................................ 50
Observaciones. ......................................................................................................... 50
Aplicación de Mejoras en el Valor U de los Muros. .................................................... 53
Alteraciones en el coeficiente U de los muros exteriores. ....................................... 53
Alteraciones en el coeficiente U de los muros exteriores. ....................................... 53
Resultados Propuesta de Mejora Tipología 1 - Día Cálido y Día Frio. ................... 55
Resultados Propuesta de Mejora Tipología 2 - Día Cálido y Día Frio. ................... 56
Resultados Propuesta de Mejora Tipología 3 - Día Cálido y Día Frio. ................... 57
Resultados Propuesta de Mejora Tipología 4 - Día Cálido y Día Frio. ................... 58
Análisis Comparativo de las Tipologías con la Mejora 1 - Día Cálido ................... 59
Análisis Comparativo de las Tipologías con la Mejora 1 - Día Frío ....................... 59
Análisis Comparativo de las Tipologías con la Mejora 2 - Día Cálido ................... 60
Análisis Comparativo de las Tipologías con la Mejora 2 - Día Frio. ...................... 60
Conclusiones ................................................................................................................ 61
Bibliografía .................................................................................................................. 63
ANEXOS ..................................................................................................................... 65
ANEXO MATERIALIDAD CAMACOL ................................................................... 68
ANEXO 2 CONDUCTIVIDAD MATERIALES DE ARCILLA ................................ 69
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 8
Lista de tablas
Tabla 1. Parámetros del Modelo Arquitectónico Base ............................................................. 14
Tabla 2. Área iniciada por sistema constructivo ...................................................................... 21
Tabla 3. Materiales para fachadas con base en CAMACOL (2017). ....................................... 22
Tabla 4. Materiales para muros divisorios con base en CAMACOL (2017). .......................... 22
Tabla 5. Materiales para entrepisos con base en CAMACOL (2017)...................................... 23
Tabla 6. Resumen de materiales en la construcción de vivienda tipo VIS. ............................. 23
Tabla 7. Muestreo de proyectos, Ciudad Verde, Soacha. ......................................................... 24
Tabla 8. Caracterización de materiales Modelo Arquitectónico Base. .................................... 25
Tabla 9. Caracterización de tipologías. .................................................................................... 26
Tabla 10. Aumento % de Temperaturas entre las tipologías en los diferentes escenarios. ...... 35
Tabla 11. Pérdidas y Ganancias de energía anual. ................................................................... 36
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 9
Lista de figuras
Figura 1. Registro de la temperatura en Bogotá 6,7, y 8 de febrero de 2017 .......................... 10
Figura 2. Escenario de Cambio Climático en Bogotá .............................................................. 11
Figura 3. Localización Cambio Climático ............................................................................... 18
Figura 4. Diagrama Psicométrico - ASHRAE Estándar 55. Imagen generada en Software
Climate consultant. .................................................................................................................. 19
Figura 5. Valor R y Valor U, de los muros exteriores. ............................................................ 27
Figura 6. Forma del Modelo Arquitectónico Base. ................................................................. 28
Figura 7. Muestreo de Proyectos, identificación de la distribución arquitectónica. ................ 29
Figura 8. Planta arquitectónica Propuesta. ............................................................................... 30
Figura 9. Modelado del Proyecto. Software Design Builder. .................................................. 31
Figura 10. Parámetros de Ocupación. Software Design Builder. ............................................ 32
Figura 11. Parámetros de Ajuste. Software Design Builder. .................................................... 32
Figura 12. Aplicación de Materiales y generación de tipologías. Software Design Builder. .. 33
Figura 13. Temperatura Operativa, Escenario Actual y Escenario 2072 ................................. 34
Figura 14. Análisis de pérdidas por muros y acristalamientos ................................................. 37
Figura 15. Temperatura promedio operativa día cálido ........................................................... 38
Figura 16. Incremento % de la temperatura operativa sobre la temperatura de confort mínima
.................................................................................................................................................. 39
Figura 17. Temperatura Operativa de Acuerdo a Nivel de Piso ............................................... 40
Figura 18. Variación % temperatura promedio operativa por nivel de piso ............................ 41
Figura 19. Temperatura promedio operativa unidades habitacionales ..................................... 42
Figura 20. Temperatura promedio operativa unidad habitacional 304 .................................... 43
Figura 21. Pérdidas por muros y acristalamiento día cálido .................................................... 44
Figura 22. Temperatura promedio operativa día frío ............................................................... 45
Figura 23. Incremento % de la temperatura operativa sobre la temperatura de confort mínima
.................................................................................................................................................. 46
Figura 24. Temperatura promedio operativa por nivel de piso ................................................ 46
Figura 25. Variación % temperatura promedio operativa por nivel de piso ............................ 47
Figura 26. Temperatura promedio operativa unidades habitacionales ..................................... 48
Figura 27. Temperatura promedio operativa unidad habitacional 304 .................................... 49
Figura 28. Pérdidas por muros y acristalamiento en el día frío ............................................... 50
Figura 29. Propuesta de mejoras en el valor U de los muros exteriores .................................. 54
Figura 30. Aplicación de mejoras tipología 1 .......................................................................... 55
Figura 31. Aplicación de mejoras tipología 2 .......................................................................... 56
Figura 32. Aplicación de mejoras tipología 3 .......................................................................... 57
Figura 33. Aplicación de mejoras tipología 4 .......................................................................... 58
Figura 34. Comparativo entre tipologías mejora 1 día cálido .................................................. 59
Figura 35. Comparativo entre tipologías mejora 1 día frío ...................................................... 59
Figura 36. Comparativo entre tipologías mejora 2 día cálido .................................................. 60
Figura 37. Comparativo entre tipologías mejora 2 día cálido .................................................. 60
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 10
Prólogo, Cambio Climático en Bogotá, implicaciones y acciones.
La historia reciente muestra la vulnerabilidad de la población colombiana ante los
diferentes escenarios asociados al cambio climático, como inundaciones, avalanchas y
cambios en las temperaturas promedio, entre otros, asociándose este último fenómeno con el
confort térmico de las personas, y no es para menos, en Bogotá (Semana, 2017), el 8 de
febrero del presente año a las 14:00 horas se registró el máximo histórico en la temperatura
de la capital 25,1°C, después de haberse registrado bajas temperaturas en las horas de la
mañana, esta alta oscilación en la temperatura (21,1°C), supone un enorme impacto en la
envolvente de las edificaciones, entregándole una mayor responsabilidad en la mitigación de
los efectos negativos sobre el confort térmico de sus habitantes.
Figura 1. Registro de la temperatura en Bogotá 6,7, y 8 de febrero de 2017.Fuente: IDEAM (2017)
Sumado a lo anterior, las Naciones Unidas y el Instituto de Hidrología, Meteorología
y Estudios Ambientales (IDEAM), vaticinan un escenario de cambio climático para nuestro
país, pronosticando un aumento de 2,5°C en la temperatura media y un aumento cercano al
10% en las precipitaciones de algunas regiones del país, por ello cobra importancia evaluar el
comportamiento térmico actual de las Viviendas tipo VIS, así como evaluar su
comportamiento en un futuro escenario de cambio climático.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 11
Figura 2. Escenario de Cambio Climático en Bogotá. Fuente: IDEAM (2017)
En Colombia, el gobierno nacional ha venido impulsando la construcción de vivienda
de interés social (VIS) y la vivienda de interés prioritario (VIP), con programas nacionales,
ofreciendo beneficios y subsidios especiales para su adquisición, sin embargo y como es bien
conocido, en el tratamiento que se le ha dado al déficit de vivienda en nuestro país prima lo
cuantitativo sobre lo cualitativo. En Bogotá y en su área metropolitana se han venido
desarrollando proyectos inmobiliarios, un ejemplo de ello es “Ciudad Verde” en el municipio
de Soacha.
Enfocado en algunos tópicos de la Maestría en Diseño Sostenible, se hace necesario
investigar las cualidades y las capacidades de la envolvente en las viviendas tipo VIS,
analizando las propiedades de su materialidad, cuestionando su participación y
desenvolvimiento en el confort térmico que ésta le entrega a la vivienda, para así entender su
impacto y proponer soluciones a través de la arquitectura y el diseño sostenible que
propendan en asegurar condiciones óptimas de confort.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 12
Problema de Investigación
¿Qué implicaciones tiene sobre la Temperatura de Confort en un edificio
multifamiliar tipo VIS, en Ciudad Verde, Soacha, la implementación de una mejora en el
Valor U de sus muros exteriores, a partir de un reconocimiento de su comportamiento actual
y en función de los materiales utilizados en sus muros exteriores?
Objetivo General
Cuantificar el impacto que tiene sobre la Temperatura de Confort, la especificación de
los materiales en los muros exteriores, reconociendo la Temperatura Operativa de un edificio
multifamiliar tipo VIS, en Ciudad Verde, Soacha, en función de su orientación y de su altura
y de las implicaciones que tendría una mejora en el Valor U de sus muros exteriores, a través
de un documento técnico, que presente valores y análisis comparativos.
Objetivos específicos
• Compilar un inventario de los materiales más utilizados en la envolvente de la
vivienda tipo VIS, de los proyectos que se construyen en Bogotá y sus alrededores, así
como en Ciudad Verde, Soacha.
• Identificar las formas más utilizadas en los proyectos que se construyen en Ciudad
Verde, Soacha.
• Analizar el comportamiento térmico y los niveles de confort que actualmente ofrecen
las viviendas tipo VIS a sus habitantes, a través de la comparación de las envolventes
identificadas, así como su comportamiento en el escenario propuesto de cambio
climático.
• Identificar las pérdidas y ganancias, a través de los componentes de la envolvente y de
los muros interiores.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 13
• Reconocer el impacto que tendría desempeño térmico de un edificio multifamiliar tipo
VIS, en Ciudad Verde, Soacha, una mejora en el Valor U de los muros exteriores
teniendo en cuenta el escenario actual y futuro de acuerdo al cambio climático.
Justificación
Las envolventes tienen implícita en su materialidad un impacto en las condiciones de
confort que tienen sus habitantes al interior de la vivienda, por esta razón el Anexo 1 de la
Resolución 549 (2015), destaca en su matriz de implementación, el potencial de ahorro de
energía, agua y confort una mejora en el Valor U de los muros de Vivienda VIS en clima frío.
Es importante para los entes gubernamentales, promotores de proyectos inmobiliarios
y profesionales interesados en proyectar desarrollos de vivienda social sostenible, contar un
documento que analice el comportamiento térmico que tienen los desarrollos de vivienda tipo
VIS entregados de acuerdo a la materialidad utilizada en la envolvente, ya que les permitiría
tomar acciones correctivas para mejorar el comportamiento de sus proyectos.
En los escenarios proyectados por los efectos del cambio climático, se espera que en
los próximos sesenta (60) años la temperatura de la ciudad de Bogotá y sus alrededores tenga
un incremento en su temperatura media de 2,2°C (págs. IDEAM - PENUD, Nuevos Escenarios
de Cambio Climatico para Colombia 2011-2100), así como un aumento en las precipitaciones
de un 8%, Cada grado más de temperatura implica adaptarnos a nuevas circunstancias
climáticas, en donde la forma actual de hacer uso de la tierra, de producir y de vivir cambiaría
drásticamente.
Hipótesis
Hipótesis de diagnóstico. La inexistencia de un documento técnico que presente un
diagnostico acerca del comportamiento térmico de las viviendas tipo VIS, de acuerdo a la
materialidad especificada en sus muros exteriores, que se construyen en la ciudad de Bogotá
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 14
y sus alrededores, desaprovecha la oportunidad de mejora en el confort térmico para este tipo
de proyectos.
Hipótesis de pronóstico. La generación de investigaciones acerca de los efectos de la
materialidad sobre el objeto construido, en este caso para la vivienda tipo VIS, facilitaría el
desarrollo y la propuesta de nuevas soluciones que permitan mejorar los estándares de confort
térmico de los habitantes.
Hipótesis de control. Solo a través de la generación de un documento técnico que
investigue las condiciones de confort térmico que ofrecen las viviendas tipo VIS, se podrá
reflexionar y entender su impacto.
Descripción Metodológica
1. Identificación de los materiales más empleados en la construcción de viviendas
tipo VIS en Bogotá, a través de fuentes oficiales y privadas de información, que
contengan índices y registros de los materiales utilizados en la construcción de
vivienda tipo VIS en la ciudad de Bogotá y Soacha, tales como, la Cámara
Colombiana de la Construcción -CAMACOL- y el Departamento Administrativo
Nacional de Estadística -DANE-.
2. Identificación de las formas más empleadas en la construcción de viviendas tipo
VIS en Ciudad Verde, Soacha, a través de un muestreo de diferentes proyectos
inmobiliarios que se comercializan en el sector.
3. Identificación de los materiales y de las formas más empleadas en la construcción
de viviendas tipo VIS en Bogotá un Modelo Arquitectónico Base, que contemple:
Tabla 1. Parámetros del Modelo Arquitectónico Base. Fuente: Elaboración propia
Modelo Arquitectónico Base
Formal Material
Número de Pisos Cubierta
Distribución Arquitectónica Entrepisos
Ventanería
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 15
4. Definir a través de la identificación de los materiales más empleados en la
construcción de viviendas tipo VIS en Ciudad Verde, Soacha, cuatro (4) tipologías con
los materiales más utilizados en los muros exteriores.
5. Utilizar el software Design Builder, para la simulación térmica del Modelo
Arquitectónico Base con cada una de las tipologías determinadas y definir los
parámetros base de entrada para todas las tipologías.
6. Simular el Modelo Arquitectónico Base con tres (3) orientaciones (Norte-Sur,
Este-Oeste y 45°), extrayendo los valores anuales de Temperatura Operativa Promedio
Anual -TOPA-, Temperatura de Bulbo Seco Promedio Anual -TBSPA-, así como las
pérdidas y las ganancias por Muros Exteriores, Muros Interiores (Particiones),
Cubiertas y Techos, identificando un día cálido y un día frío.
7. Simular el Modelo Arquitectónico Base con tres (3) orientaciones (Norte-Sur,
Este-Oeste y 45°) en los Escenarios de Día Cálido y Día Frío, extrayendo los valores
anuales de Temperatura Operativa Promedio-TOP-, Temperatura de Bulbo Seco
Promedio -TBSP-, así como las pérdidas y las ganancias por Muros Exteriores, Muros
Interiores, así como su desagregación por apartamento (número de piso y ubicación).
8. Identificar una Unidad Habitacional, con condiciones críticas en cuanto a valores
de Temperatura Promedio Operativa (teniendo en cuenta su orientación), de acuerdo a
la temperatura de confort definida y simular en los escenarios definidos de Día Cálido
y Día Frío, extrayendo los valores Temperatura Operativa Promedio -TOP- hora a
hora.
9. Generar conclusiones sobre las condiciones de Confort que entrega cada tipología
analizada, así como hipótesis que permitan entender sus resultados.
10. Establecer mejoras en el valor U de los materiales de los muros exteriores
identificados en las tipologías y entender las implicaciones que se obtiene en los
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 16
valores de Temperatura Operativa Promedio, al interior de los edificios
multifamiliares y de las unidades habitacionales.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 17
Marco Teórico
Estado del arte
La vivienda tipo VIS, es una tipología de construcción compleja, cuyo desarrollo está
condicionado desde su presupuesto, su espacialidad y su materialidad entre otras. En
Colombia se observa una creciente preocupación por la sostenibilidad en la construcción,
prueba de ello, es la expedición de la resolución 549 de 2015, la cual fija los parámetros y
lineamientos de construcción sostenible, promoviendo la reducción en el consumo de agua y
energía en las nuevas edificaciones, también entidades gubernamentales como el Ministerio
de Vivienda, Ciudad y Territorio de Colombia y el Ministerio Minas y Energía, establecieron
parámetros técnicos para el uso eficiente y racional de energía, para ser aplicados en el diseño
y la construcción de viviendas de interés social, subsidiadas por el estado, creando los
reglamentos de Instalaciones Eléctricas - RETIE y de Iluminación y Alumbrado Público -
RETILAP, así como Serie Guías de Asistencia Técnica para Vivienda de Interés Social
Capitulo 2, los materiales en la construcción.
Y más recientemente la Cámara Colombiana de la Construcción (CAMACOL) y la
Corporación Financiera Internacional (IFC), ponen en marcha el Programa EDGE -
Excellence in Design for Greater Efficiencies- en Colombia, el cual consta de un estándar, un
sistema de modelación y un proceso de certificación de diseño y construcción de nuevas
edificaciones destinadas a vivienda, oficinas, hospitales, comercio y hoteles.
Ciudad Verde
Ciudad Verde es un modelo de gestión urbana en Soacha, un municipio ubicado a las
afueras de Bogotá, que incluyó la negociación e incorporación de 328 hectáreas (una ciudad
en si misma) planificadas y la construcción de 49.500 viviendas de Interés Prioritario (VIP) y
de Interés Social (VIS) para más de 200 mil habitantes. Este modelo es la propuesta de los
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 18
promotores privados al enorme reto del urbanismo residencial planificado, y al déficit
cuantitativo y cualitativo de vivienda en Colombia.
Figura 3. Localización Cambio Climático. Fuente Ciudad Verde (2017).
Condiciones Climáticas Soacha
El clima presenta una temperatura promedio de 11.5ºC (temperatura máxima 23ºC y
mínima de 8ºC). Una precipitación media anual de 698 mm. Con una distribución de lluvias
en dos periodos definidos, abril-junio y octubre-diciembre. Se presenta una época con alto
riesgo de heladas a finales de diciembre y comienzos de enero (Alcaldía de Soacha, 2017).
Temperatura de Confort - Diagrama Psicométrico
A partir de los datos meteorológicos obtenidos de la ciudad de Soacha y apoyado en el
Software Climate Consultant, se obtiene un diagrama Psicométrico, en el modelo de confort
ASHRAE Standar 55, el cual sitúa la temperatura de Confort entre los 20 y 26.5°C, este
parámetro será utilizado para medir el confort en los edificios multifamiliares y en sus
unidades habitacionales.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 19
Figura 4. Diagrama Psicométrico - ASHRAE Estándar 55. Fuente: Elaboración propia. Imagen generada en
Software Climate consultant.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 20
Modelo Arquitectónico Base, concepción de las tipologías
Generalidades
Para el desarrollo del proyecto, se hace necesario definir la materialidad de los
componentes que conformaran el Modelo Arquitectónico Base (cubierta, entrepiso y
ventanas) al cual y después de identificar y aplicar los materiales más empleados en los
cerramientos opacos verticales (muros exteriores y muros interiores agrupados por
tipologías), se simulara con el objeto de determinar los efectos que éstos últimos pueden tener
sobre el comportamiento térmico de la unidad habitacional.
Identificación de la materialidad del “Modelo Arquitectónico Base” e identificación de
materiales
Para establecer los materiales que conformaran el Modelo Arquitectónico Base
(cubierta, entrepiso y ventanas) e identificar los materiales más empleados en los
cerramientos opacos verticales (muros exteriores y muros interiores agrupados por
tipologías), se consultan fuentes de información oficial y privada tales como el Departamento
Administrativo Nacional de Estadística -DANE- (2016) y la Cámara Colombiana de la
Construcción - CAMACOL, investigando las bases de datos relacionadas con la vivienda tipo
VIS, en Bogotá y sus alrededores, así como, la realización de un inventario de materiales,
obtenidos a través de un muestreo de los proyectos que se adelantan en Ciudad Verde,
Soacha.
De acuerdo a las estadísticas presentadas por el Departamento Administrativo
Nacional de Estadística -DANE-, para el noviembre de 2016, los metros cuadrados para la
construcción de vivienda tipo VIS en Bogotá llego a 508.872m2 (de acuerdo a las licencias
expedidas), esta cifra es casi la mitad de los m2 que se construirán para los demás segmentos
del mercado inmobiliario resaltando la importancia de la vivienda tipo VIS en sector de la
construcción.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 21
Como puede observarse a continuación los sistemas constructivos más utilizados en la
construcción de vivienda VIS son: los sistemas industrializados, la mampostería confinada y
la mampostería estructural, sin embargo y de acuerdo a la información obtenida en el
muestreo de proyectos, la mampostería estructural y el sistema industrializado son los
sistemas constructivos más empleados en el Proyecto Ciudad Verde, Soacha.
Tabla 2. Área iniciada por sistema constructivo. Fuente CAMACOL (2016).
Año Trimestre Mampostería
Estructural
Mampostería
Confinada
Sistemas
Industrializados Otros
2.014 I 325.228 318.039 413.747 14.775
2.014 II 210.002 315.975 451.163 1.316
2.014 III 262.252 344.475 631.861 2.179
2.014 IV 154.081 311.533 303.192 6.563
2.015 I 245.628 291.613 597.633 9.960
2.015 II 334.868 364.629 413.667 41.848
2.015 III 195.603 304.556 373.635 20.906
2.015 IV 290.854 220.299 489.024 7.207
2.018.516 2.471.119 3.673.922 104.754
La Cámara Colombiana de la Construcción - CAMACOL-, a través del Centro de
Información Georreferenciada del Censo Nacional de Edificaciones, lleva un registro de los
proyectos de construcción proyectados y en desarrollo, en Bogotá y sus alrededores,
permitiendo conocer entre otros datos, los m2 de construcción en la vivienda tipo VIS lo que
permitió obtener una lista general de materiales clasificados de acuerdo a su sistema
constructivo.
Materiales fachada. Como puede observarse a continuación el ladrillo visto es el
material predominante en la construcción de muros exteriores en las viviendas tipo -VIS- en
todos los sistemas constructivos y se destaca su alta participación porcentual en la
mampostería estructural, puesto que el mampuesto de arcilla es su material base. Se observa
también, que en los sistemas industrializados el pañete y la pintura tienen una alta
participación (la cual está relacionada con la aplicación de revoques sobre los muros de
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 22
concretos prefabricados) y que el ladrillo a la vista reduce su participación en más de un 50%
con relación a la mampostería estructural.
Tabla 3. Materiales para fachadas. Fuente: Elaboración propia con base en CAMACOL (2017).
Sistema Constructivo Suma de Área
Total [m2]
Participación dentro del
Sistema Constructivo [%]
Mampostería Estructural 511.054
Ladrillo a la Vista 416.172 81%
Concreto a/vista o pintado 46.512 9%
Otros 30.174 6%
Pañete 9.715 2%
Bloque cemento 6.202 1%
Pañete, estuco, pintura 2.279 0%
Industrializado 324.526
Ladrillo a la Vista 126.653 39%
Pañete, estuco, pintura 90.914 28%
Otros 54.660 17%
Concreto a/vista o pintado 31.266 10%
Caraplast 19.823 6%
CATALAN 1.210 0%
Total 1.775.500 100%
Materiales muros divisorios. El material predominante para los muros interiores en
la mampostería estructural, es el bloque de arcilla y en los sistemas industrializados es el
concreto, como puede observarse a continuación.
Tabla 4. Materiales para muros divisorios. Fuente: Elaboración propia con base en CAMACOL (2017).
Sistema Constructivo Suma de Área
Total [m2]
Participación dentro del
Sistema Constructivo. [%]
Mampostería Estructural 511.054
Bloque 229.870 45%
Concreto 116.732 23%
Mampostería 67.957 13%
Otros 50.083 10%
Ladrillo 46.411 9%
Industrializado 324.526
Concreto 171.257 53%
Bloque 132.889 41%
Mampostería 20.380 6%
Total 1.775.500 100%
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 23
Materiales de entrepiso. El material predominante para la construcción de
entrepisos, es el concreto, utilizado en los sistemas de entrepiso aligerado y en los sistemas de
entrepiso de losa maciza, como se observa a continuación.
Tabla 5. Materiales para entrepisos. Fuente: Elaboración propia con base en CAMACOL (2017).
Sistema Constructivo Suma de Área
Total [m2]
[%]
Participación dentro del
Sistema Constructivo.
Mampostería Estructural 511.054
Maciza 306.102 60%
Aligerada 93.432 18%
Otros 55.705 11%
Losa fundida en sitio 55.814 11%
Industrializado 324.526
Aligerada 214.385 66%
Maciza 44.429 14%
Concreto 65.712 20%
Otros 17.546 5%
Total 1.775.500 100%
Resumen de materiales, según DANE y CAMACOL
Se identificaron los tres materiales más utilizados en la construcción de muros para
fachadas, muros divisorios y sistemas de entrepiso en la vivienda tipo VIS.
Tabla 6. Resumen de materiales en la construcción de vivienda tipo VIS. Fuente: Elaboración propia.
Fachadas [%] Divisorios [%] Entrepisos [%]
Mampostería
Estructural
Ladrillo a la Vista 81,4% Bloque 45,0% Maciza 59,9%
Concreto a/vista o
pintado 9,1% Concreto 22,8% Aligerada 18,3%
Otros 5,9% Mampostería 13,3% Otros 10,9%
Sistema
Industrializa
do
Ladrillo a la Vista 39,0% Concreto 52,8% Aligerada 66,1%
Pañete, estuco,
pintura 28,0% Bloque 40,9% Maciza 13,7%
Otros 16,8% mampostería 6,3% Concreto 20,2%
Inventario de materiales, muestreo de proyectos.
Las cifras anteriores permitieron conocer de forma general los materiales utilizados en
la construcción de viviendas tipo VIS, sin embargo, es necesario precisar sus propiedades a
través un muestreo de proyectos que se construyen en Ciudad Verde, Soacha.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 24
Los ladrillos se utilizan en la totalidad de los sistemas constructivos evaluados
identificándose hasta tres tipos diferentes, los cuales cambian en sus dimensiones, peso y en
su densidad siendo este último parámetro de gran importancia en el desempeño térmico del
material.
Tabla 7. Muestreo de proyectos, Ciudad Verde, Soacha. Fuente: Elaboración propia.
Sistema
Constructivo
Envolvente Exterior Interiores
Muros Ventanas Cubiertas Particiones Entrepisos
Ciudad Verde
Álamo
Mampostería
Estructural
Ladrillo
Estructural
Perforación
Vertical
Carpintería
en
Aluminio +
Vidrio
Crudo mm
Placa de
Concreto
Bloques
divisorios en
arcilla
Placa de
Concreto
Manzanilla Sistema
Industrializado
Ladrillo
Prensado
Liviano y
Muros de
Concreto
3000PSI
e=8cm.
Pintura para
exteriores.
Carpintería
en
Aluminio +
Vidrio
Crudo mm
Placa de
Concreto
Muros de
Concreto de
3000PSI
e=8cm.
Pintura para
exteriores
[Zona Sala]
Placa de
Concreto
Cala Sistema
Industrializado
Ladrillo
Prensado
Liviano y
Muros de
Concreto
3000PSI
e=8cm.
Pintura para
exteriores.
Carpintería
en
Aluminio +
Vidrio
Crudo mm
Placa de
Concreto
Muros de
Concreto de
3000PSI
e=8cm.
Pintura para
exteriores
[Zona Sala]
Placa de
Concreto
Bambú Mampostería
Estructural
Ladrillo
Estructural
Perforación
Vertical
Carpintería
en
Aluminio +
Vidrio
Crudo mm
Cubierta a
dos Aguas
Bloques
divisorios en
arcilla
Placa de
Concreto
Capuchina Mampostería
Estructural
Ladrillo de
Perforación
Vertical y
Muros de
Concreto de
3000PSI
e=8cm.
Pintura para
exteriores
Carpintería
en
Aluminio +
Vidrio
Crudo mm
Placa de
Concreto
Bloques
divisorios en
arcilla
Placa de
Concreto
También se observó:
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 25
• Los sistemas industrializados combinan los muros de arcilla y placas de concreto
con un acabado en pintura acrílica exterior en sus fachadas
• Los muros divisorios en la mampostería estructural se construyen en su gran
mayoría con ladrillos estructurales de arcilla.
• Los muros divisorios en los sistemas industrializados se construyen en su gran
mayoría con las placas de concreto armadas.
• Los muros interiores entregados carecen de revoque y de pintura.
• La carpintería de las ventanas es en aluminio color gris, usando sistemas livianos
(por su bajo coste) y vidrio crudo de 5mm.
• Los entrepisos de concreto, en los sistemas industrializados y de los sistemas con
mampostería estructural se construyen con las placas de concreto armadas.
Caracterización de Materiales Modelo Arquitectónico Base.
De acuerdo a lo consultado y al inventario realizado en sitio, a continuación, se
establecen los materiales que conformaran el Modelo Arquitectónico Base (cubierta,
entrepiso y ventanas).
Tabla 8. Caracterización de materiales Modelo Arquitectónico Base. Fuente: Elaboración propia.
Sistema
Constructivo
Envolvente Exterior Interiores
Muros Ventanas Cubiertas Particiones Entrepisos
Modelo
Arquitectónico
Base
De acuerdo
a tipología
De
acuerdo a
tipología
Carpintería
en
Aluminio +
Vidrio
Crudo mm
Placa de
Concreto
Impermeabilizada
De
acuerdo a
tipología
Placa de
Concreto
Caracterización de Tipologías
De acuerdo a lo consultado y al inventario realizado en sitio, a continuación, se
establecen las tipologías que se aplicaran sobre el Modelo Arquitectónico Base, las cuales se
diferencian por su materialidad en sus muros exteriores e interiores.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 26
Tipología 1: -Sistema Industrializado- Muros de Concreto de 3000 PSI + Revoque y
Pintura Acrílica Exterior en el 50% del área de fachada y Ladrillo de Perforación Vertical
Aligerados en el 50% de su fachada y Muros interiores de Concreto de 3000 PSI.
Tipología 2: -Sistema Industrializado- Muros de Concreto de 3000 PSI + Revoque y
Pintura Acrílica Exterior en el 25% del área de fachada y Ladrillo de Perforación Vertical
Aligerados en el 75% de su fachada y Muros interiores de Concreto de 3000 PSI.
Tipología 3: -Mampostería Estructural- Ladrillo de Perforación Vertical Aligerados en el
100% de su fachada y Muros interiores con bloques de arcilla de Perforación Horizontal.
Tipología 4: -Mampostería Estructural- Ladrillo de Perforación Vertical Macizos en el
100% de su fachada y Muros interiores con bloques de arcilla de Perforación Horizontal.
Tabla 9. Caracterización de tipologías. Fuente: Elaboración propia.
Sistema
Const.
Envolvente Exterior Interiores
Muros
Ventanas Cubiertas
Particiones
Entrepisos Descripción
Dens.
[kg/m3]
Descripció
n
Dens.
[kg/m3]
T-1
Sistema
Industriali
zado
Ladrillo
[50%]
Concreto
[50%]
Ladrillo de
Perforación
Vertical [50%]
Muros de
Concreto de
3000PSI
e=8cm. Pintura
para exteriores
[50%]
2.250
Carpintería
en
Aluminio +
Vidrio
Crudo mm
Placa de
Concreto
Impermeabi
lizada
Muros de
Concreto de
3000PSI
e=8cm.
Pintura para
exteriores
[100%]
2.250 Placa de
Concreto
T-2
Sistema
Industriali
zado
Ladrillo
[72%]
Concreto
[25%]
Ladrillo de
Perforación
Vertical [75%]
Muros de
Concreto de
3000PSI
e=8cm. Pintura
para exteriores
[25%]
2.250
Carpintería
en
Aluminio +
Vidrio
Crudo mm
Placa de
Concreto
Impermeabi
lizada
Muros de
Concreto de
3000PSI
e=8cm.
Pintura para
exteriores
[100%]
2.250 Placa de
Concreto
T-3
Mamposte
ría
Estructural
Ladrillo
Liviano
Ladrillo de
Perforación
Vertical
[100%]
1.000
Carpintería
en
Aluminio +
Vidrio
Crudo mm
Placa de
Concreto
Impermeabi
lizada
Bloque de
Arcilla de
Perforación
Horizontal
1.000 Placa de
Concreto
T-4
Mamposte
ría
Estructural
Ladrillo
Macizo
Ladrillo de
Perforación
Vertical
[100%]
1.920
Carpintería
en
Aluminio +
Vidrio
Crudo mm
Placa de
Concreto
Impermeabi
lizada
Bloque de
Arcilla de
Perforación
Horizontal
1.920 Placa de
Concreto
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 27
Valor U y Valor R de las Tipologías Propuestas.
Las propiedades de la materialidad propuesta para cada tipología presentan diferentes
coeficientes en el Valor U y en el Valor R. Los muros de arcilla aligerados cuentan con
perforaciones verticales en su interior lo que supone una cámara de aire, por lo tanto, oponen
una mayor resistencia al flujo de calor lo que los hace menos conductivos, mientras que los
muros en Concreto oponen una menor resistencia al flujo de calor, por lo tanto, son más
conductivos.
Por lo anterior se esperaría que la Tipología 3, presente una menor Temperatura
Operativa en su interior y que la Tipología 1 presenta la mayor.
Figura 5. Valor R y Valor U, de los muros exteriores. Fuente: Elaboración propia.
Identificación de la forma
Los proyectos de vivienda tipo VIS, desarrollados en Ciudad Verde, presentan
similitudes en su forma, su arquitectura y su volumetría.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 28
Aproximación a la Distribución Arquitectónica.
El muestreo realizado evidenció que, en su distribución espacial, los proyectos en
Ciudad Verde, ubican las zonas habitables contra la envolvente, mientras que cocinas, baños
y circulaciones se localizan hacia el interior y que tienen seis pisos de altura, también se
observaron retrocesos en los planos de la fachada, dados generalmente en la alcoba principal
y la sala.
Figura 6. Forma del Modelo Arquitectónico Base. Fuente: Elaboración propia.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 29
Figura 7. Muestreo de Proyectos, identificación de la distribución arquitectónica. Fuente: Elaboración propia.
Caracterización de la Volumetría Encontrada
Para el caso de estudio se generó un modelo arquitectónico base, con cuatro unidades
habitacionales por piso, adosadas lateralmente en la zona del comedor, la torre de 6 pisos, se
encuentra conformada por 24 unidades habitacionales, el modelo base tomará cada una de las
tipologías de cerramiento propuestas.
Distribución Arquitectónica Propuesta
El apartamento propuesto es de 48m2 y se comportara como una unidad básica y
repetitiva, está conformado por una alcoba principal con baño, dos alcobas secundarias, un
baño social, cocina y zona social.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 30
Figura 8. Planta arquitectónica Propuesta. Fuente: Elaboración propia.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 31
Definición de Parámetros Software Design Builder.
Generalidades.
A partir de la definición de la forma y de la distribución arquitectónica definida en el
anterior capítulo, se procede con su modelado del piso tipo en el Software Design Builder, el
cual es copiado para el tercer y sexto nivel.
Los niveles dos, cuatro y cinco se modelan con el bloque de componente adiabático,
el cual se adosa en los bloques de edificio, permitiendo simular con condiciones térmicas
muy similares.
Figura 9. Modelado del Proyecto. Fuente: Elaboración propia. Software Design Builder.
Se selecciona la Plantilla Domestic Dining Room, sus características y su densidad
permiten garantizar una ocupación para el estudio propuesto.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 32
Figura 10. Parámetros de Ocupación. Fuente: Elaboración propia. Software Design Builder.
Se desactivan las opciones de calefacción, ventilación mecánica, energía auxiliar y
refrigeración y se activa la opción de Ventilación Natural.
Figura 11. Parámetros de Ajuste. Fuente: Elaboración propia. Software Design Builder.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 33
Figura 12. Aplicación de Materiales y generación de tipologías. Fuente: Elaboración propia. Software Design
Builder.
Se seleccionan los materiales asignados para cada tipología y se aplican sobre el
modelo base, generando las tipologías propuestas.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 34
Resultados
Temperatura Operativa Promedio Anual (T.O.P.A.) - Escenario Actual vs Escenario
Cambio Climático.
Con el propósito de comprender las implicaciones que tendrá un aumento en la
temperatura por el cambio climático, en la temperatura de confort de los edificios
multifamiliares, se realiza una simulación anual por tipología y por orientación, en el
escenario actual y futuro, y se observa:
Figura 13. Temperatura Operativa, Escenario Actual y Escenario 2072. Fuente: Elaboración propia
• Un incremento promedio de 1.2°C en la Temperatura Promedio Operativa Anual
en todas las tipologías en el escenario de cambio climático.
• La tipología 3 presenta la Temperatura Promedio Operativa Anual más alta y la
tipología 2 presenta la más baja.
• Las tipologías con orientación N-S, presentan la Temperatura Promedio Operativa
Anual más baja y las tipologías con orientación E-W, presentan la más alta.
16,00
16,50
17,00
17,50
18,00
18,50
19,00
19,50
20,00
N-S 45° E-W N-S 45° E-W N-S 45° E-W N-S 45° E-W
Tip 1 Tip 2 Tip 3 Tip 4
Temperatura Operativa, Escenario Actual, Escenario 2072
Temperatura Operativa 2002 °C °C Temperatura Operativa 2072 °C
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 35
• La tipología 1 y 4 presentan valores similares en su Temperatura Promedio
Operativa Anual y la tipología 2 presenta menores variaciones en su Temperatura
Promedio Operativa Anual por su orientación.
Se observa que, en el escenario de cambio climático, los edificios multifamiliares
tendrán una Temperatura Promedio Operativa Anual más alta y éste incremento será
porcentualmente mayor en la tipología 2 y menor en la tipología 3, como se observa a
continuación:
Tabla 10. Aumento % de Temperaturas entre las tipologías en los diferentes escenarios. Fuente: Elaboración
propia.
NS [%] 45 [%] EW [%]
Sistemas
Industrializados
Tip. 1 [50/50] 5,7% 5,6% 5,6%
Tip. 2 [75/25] 5,9% 5,9% 5,8%
Mampostería Estructural Tip. 3 [50/50] 5,2% 5,2% 5,2%
Tip. 4 [75/25] 5,6% 5,6% 5,6%
Observaciones Temperatura Operativa Promedio Anual (TOPA), por tipología.
Se observó una relación directa entre los valores Temperatura Promedio Operativa
Anual y la orientación de cada tipología, siendo menor la Temperatura Operativa Promedio
Anual en las orientaciones N-S y mayor en las orientaciones E-W, manteniéndose esta
tendencia en el escenario de cambio climático.
Existe una relación directa entre los valores Temperatura Operativa Promedio Anual y
su tipología, sugiriendo el impacto que cada material tiene sobre el modelo arquitectónico
base.
Se observó que la tipología 3 la cual tiene un menor valor U, presenta la mayor
Temperatura Operativa Promedio Anual.
Pérdidas y Ganancias de Energía Anuales por Tipología.
Para entender los anteriores resultados, se obtienen y analizan los datos relacionados
con las pérdidas y las ganancias de los componentes (Muros, Acristalamiento, Particiones y
Techos) por cada tipología y de acuerdo a su orientación; y se observa que:
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 36
• Los componentes tienen mayores pérdidas en las orientaciones E-W y menores en
la N-S, lo que sugiere que, a una mayor temperatura, se tienen mayores pérdidas.
• La mayor pérdida por Acristalamiento se da en la tipología 3 y la menor en la 2.
• La menor pérdida por Muros se da en la tipología 3 y la mayor en la 2.
Tabla 11. Pérdidas y Ganancias de energía anual. Fuente: Elaboración propia.
Tipología Orient. Acristalamiento Muros Techos Particiones Cubiertas
kWh kWh kWh kWh kWh
Tip 1 [50/50]
Ind.
N-S -17.169,4 -37.041,9 12,3 11,8 2.235,9
45° -17.648,5 -39.568,3 6,7 5,2 1.391,6
E-W -18.173,0 -42.680,3 12,0 11,1 333,1
Tip 2 [75/25]
Ind.
N-S -16.482,7 -39.634,5 9,9 8,8 3.458,7
45° -16.727,9 -42.780,2 6,0 4,1 2.800,1
E-W -16.940,3 -46.711,7 9,4 7,9 1.997,5
Tip 3 Mamp-
Densa
N-S -19.585,9 -29.484,8 13,9 7,5 -576,6
45° -20.199,8 -31.749,8 8,1 3,6 -1.426,1
E-W -20.878,5 -34.577,4 13,9 7,3 -2.484,6
Tip 4
Mamp+Densa
N-S -17.266,1 -36.424,1 11,2 5,6 2.283,5
45° -17.673,4 -39.134,7 6,3 2,2 1.522,6
E-W -18.105,2 -42.496,3 11,3 5,4 578,2
• La menor ganancia por Particiones se da en la tipología 4 y la mayor en la 1.
• Solo se presentan perdidas por Techos en la tipología 3.
Pérdidas por muros y acristalamientos.
Al compararse las pérdidas de energía por muros y acristalamientos se observa que
los muros de la tipología tipo 3 pierden menos energía y que sus acristalamientos pierden más
energía, sin embargo, tiene el menor acumulado (total) de perdida de energía.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 37
Figura 14. Análisis de pérdidas por muros y acristalamientos. Fuente: Elaboración propia
Observaciones generales de resultados anuales por tipología.
Se observo que los valores de Temperatura Promedio Operativa Anual son diferentes
para cada tipología en la misma orientación, lo que demuestra el impacto que tiene la
materialidad de sus muros exteriores en el confort de sus habitantes.
Se observo que en el escenario de cambio climático se incrementaran los valores
Temperatura Promedio Operativa Anual. en el interior de los edificios multifamiliares tipo
VIS y sus unidades habitacionales, siendo porcentualmente más alto este incremento en las
tipologías que presentan una menor Temperatura Promedio Operativa Anual.
Se observo que los edificios multifamiliares tipo VIS con orientación E-W tienen una
mayor Temperatura Promedio Operativa Anual.
Se observo que la tipología con una mayor Temperatura Promedio Operativa Anual
tiene una menor perdida de energía en sus muros y una mayor pérdida de energía por sus
acristalamientos.
Para entender el comportamiento diario que puede tener un edificio multifamiliar tipo
VIS y sus unidades habitaciones contenidas, es necesario revisar los valores horarios, por lo
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 38
anterior se selecciona un día cálido y un día frío, con el propósito de establecer parámetros
críticos para una mayor compresión, analizando el impacto de su materialidad y la incidencia
de su orientación y altura respecto al nivel de piso.
Temperatura Operativa Promedio (TOP) Día cálido.
Se selecciona un día caluroso del año (10 de enero de 2002), con una Temperatura
Promedio Exterior de Bulbo Seco de 13.45°C y una Rad. Solar Directa Horizontal 3.94
kWh2, se observa:
Figura 15. Temperatura promedio operativa día cálido. Fuente: Elaboración propia
• Se observa la menor Temperatura Promedio Operativa en la tipología 2 y la mayor
en la tipología 3.
• Todas las tipologías presentan la menor Temperatura Promedio Operativa en la
orientación 45°.
• La tipología 1 presenta la menor variación en su Temperatura Promedio Operativa
de acuerdo a su orientación y las tipologías 3 y 4 la mayor.
2 Datos contenidos en el Software Design Builder.
Tip 1 [50/50] Ind. Tip 2 [75/25] Ind. Tip 3 Mamp-Densa Tip 4 Mamp+Densa
TPO Día más Caluroso X Tipología
Orientacion
N-S 21,08 20,90 21,89 21,17
45° 21,11 20,72 21,64 20,95
E-W 21,19 20,98 22,01 21,29
20,50
20,75
21,00
21,25
21,50
21,75
22,00
22,25
TP
O C
0°
TPO Día mas Cálido
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 39
Si observamos el incremento por porcentajes, tomando la temperatura mínima de
confort como línea base (20°C), se observa que la tipología 3 se encuentra en promedio un
9.2% por encima de la temperatura mínima de confort, mientras que la tipología 2 solo lo está
a un 4.3%. Se observa que las tipologías 1 y 4 tienen un incremento de del 5.6% y 5.7%
respectivamente en estos valores. Por lo anterior se espera un mejor desempeño térmico
horario en la tipología 3.
Figura 16. Incremento % de la temperatura operativa sobre la temperatura de confort mínima. Fuente:
Elaboración propia
Temperatura Operativa Promedio (TOP) Día más caluroso, por nivel de piso.
Para entender si existen variaciones en la Temperatura Operativa Promedio entre las
unidades habitacionales, deben desagregarse los resultados por nivel de piso y analizar sus
resultados con relación a su ubicación en altura y se observó que:
• La mayor Temperatura Operativa Promedio se presenta en los pisos superiores
Nivel de Piso 6, en todas las tipologías.
• La Temperatura Operativa Promedio del Nivel de Piso 1 y 3, presenta valores
similares, en todas las tipologías.
• En la tipología 3 se presentan valores Temperatura Operativa Promedio iguales
para el Nivel de Piso 1 y 3.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 40
Figura 17. Temperatura Operativa de Acuerdo a Nivel de Piso. Fuente: Elaboración propia
• La orientación 45° presenta la menor Temperatura Operativa Promedio en todas las
tipologías.
• La tendencia observada en la Temperatura Operativa Promedio del día más caluroso
se mantiene en la observación de nivel de Piso.
Si observamos el incremento por porcentajes, tomando la temperatura promedio
mínima del primer piso como línea base, se observa, que en promedio los pisos superiores
son un 14.5% calientes, en los días cálidos que los primeros pisos y los pisos intermedio son
más fríos un 0.7% que los pisos inferiores.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 41
Figura 18. Variación % temperatura promedio operativa por nivel de piso. Fuente: Elaboración propia
Variación de Temperatura Promedio Operativa (TPO) por Apartamento y Orientación.
Se desagregan los resultados de la Temperatura Operativa Promedio del día cálido por
cada unidad habitacional de acuerdo a su localización dentro del modelo, orientación y
tipología y se observa:
• Se observa que las Unidades Habitacionales -04- (ubicaciones SE) tienen en
promedio valores de temperatura altos, y siempre su línea se ubica en la parte superior.
• Se observa que las Unidades Habitacionales -03- presentan las temperaturas más
bajas en el Nivel de Piso 3.
• Se observa que las Unidades Habitacionales -02- presentan las temperaturas más
bajas en el Nivel de Piso 1.
• En el Nivel de Piso 6, se observa una menor oscilación en la Temperatura Operativa
Promedio de las Unidades Habitacionales, este piso también presenta las mayores
temperaturas.
En los días cálidos, las unidades habitacionales del último nivel presentan la mayor
temperatura, así como, las unidades con ubicación SE.
14,5%
-0,7%
0,0%
23,3C°
20,2C°
20,3C°
Nivel de Piso 3
Nivel de Piso 1
Nivel de Piso 6
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 42
Figura 19. Temperatura promedio operativa unidades habitacionales. Fuente: Elaboración propia
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 43
Variación de Temperatura Promedio Operativa Horaria. Unidad Habitacional 304
Por lo anterior se observó que, las unidades habitacionales ubicadas en el S-E,
presentan la temperatura más alta, por lo que se desagregan los valores horarios de la Unidad
habitacional 04 ubicada en el tercer nivel, se elige este nivel por los menores impactos que se
tendría por la materialidad de la cubierta y se observa:
Figura 20. Temperatura promedio operativa unidad habitacional 304. Fuente: Elaboración propia
• La Unidad Habitacional no supera el límite máximo de la Temperatura de Confort
con ninguna tipología
• La Unidad Habitacional de la tipología 3 se encuentra el 100% del día en la
temperatura de confort.
• La Unidad Habitacional de la tipología 4 presenta la mayor oscilación de
temperaturas, lo que provoca un descenso por debajo del límite inferior de la
Temperatura de Confort, el 37.5% de las horas del día.
• Las Unidades Habitacionales de las tipologías 1 y 2 presentan comportamientos
similares durante el día, lo que supone el bajo impacto que tiene la alteración en su
Tem
per
atu
ra C
on
fort
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 44
porcentaje de fachada la inclusión de piezas de arcilla, se observa un descenso por
debajo del límite inferior de la Temperatura de Confort, el 22.5% de las horas del día.
Pérdidas de energía día cálido.
• La mayor pérdida de energía por Acristalamiento, se presenta en la tipología 3 y la
menor en la 2, los valores en las perdidas de energía en las tipologías 1 y 4, son muy
similares.
• La mayor pérdida de energía por Acristalamiento y Muros, se presenta en la
orientación E-W, en todas las tipologías.
• La mayor pérdida de energía por Muros se da en la tipología 2 y la menor en la 3.
Figura 21. Pérdidas por muros y acristalamiento día cálido. Fuente: Elaboración propia
Temperatura Operativa Promedio (TOP) Día frío.
Se selecciona un día frío del año (10 de marzo de 2002), con una Temperatura
Promedio Exterior de Bulbo Seco de 12.47°C y con una Rad. Solar Directa Horizontal 112
N-S 45° E-W N-S 45° E-W N-S 45° E-W N-S 45° E-W
Tip 1 Tip 2 Tip 3 Tip 4
Acristalamiento kWh -18,27 -18,28 -18,37 -17,48 -17,54 -17,55 -20,33 -20,27 -20,42 -18,26 -18,25 -18,39
Muros kWh -46,21 -45,88 -46,64 -50,03 -49,54 -50,82 -35,51 -35,19 -35,90 -45,37 -44,99 -45,83
Total kWh -64,49 -64,16 -65,01 -67,51 -67,08 -68,38 -55,84 -55,45 -56,32 -63,63 -63,24 -64,22
-80,00
-70,00
-60,00
-50,00
-40,00
-30,00
-20,00
-10,00
0,00
kW
h
Perdidas de Energía por Acristalamientos y Muros
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 45
kWh3, se observa:
Figura 22. Temperatura promedio operativa día frío. Fuente: Elaboración propia
• Se observa la menor Temperatura Operativa Promedio en la tipología 2 y la mayor
en la tipología 3.
• Se observa una baja variación en la Temperatura Operativa Promedio por tipología,
de acuerdo a su orientación.
• Las tipologías 1 y 4 presentan una Temperatura Operativa Promedio similar.
Si observamos el descenso por porcentajes, tomando la temperatura mínima de
confort como línea base (20°C) se observa que la tipología 3 se encuentra en promedio un
21.1% por debajo de la temperatura mínima de confort, mientras que la tipología está a un
24.9%, lo que sugiere el bajo confort que ofrecen las viviendas en los días fríos.
3 Datos contenidos en el Software Design Builder
Temperatura
Base
N-S 15,19 -24,0% 14,99 -25,0% 15,74 -21,3% 15,17 -24,1%
45° 15,23 -23,8% 15,02 -24,9% 15,79 -21,1% 15,21 -23,9%
E-W 15,27 -23,6% 15,05 -24,7% 15,83 -20,9% 15,25 -23,8%
Tip 2 [75/25] Ind. Tip 3 Mamp-Densa Tip 4 Mamp+Densa
20,0C° -23,8% -24,9% -21,1% -23,9%
Tip 1 [50/50] Ind.
Tip 1 [50/50] Ind. Tip 2 [75/25] Ind. Tip 3 Mamp-Densa Tip 4 Mamp+Densa
TPO Día más Caluroso X Tipología
Orientacion
N-S 15,19 14,99 15,74 15,17
45° 15,23 15,02 15,79 15,21
E-W 15,27 15,05 15,83 15,25
14,80
15,00
15,20
15,40
15,60
15,80
16,00
TP
O C
0°
TPO Día mas Frio
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 46
Figura 23. Incremento % de la temperatura operativa sobre la temperatura de confort mínima. Fuente:
Elaboración propia
Temperatura Operativa Promedio (TOP) Día frío, por nivel de piso.
Figura 24. Temperatura promedio operativa por nivel de piso. Fuente: Elaboración propia
• La mayor Temperatura Operativa Promedio se presenta en los pisos inferiores Nivel
de Piso 1, por debajo del límite de la zona de confort, en todas las tipologías.
• La menor Temperatura Operativa Promedio se presenta en los pisos superiores Nivel
de Piso 6, en todas las tipologías.
• Los valores Temperatura Operativa Promedio en los pisos intermedios Nivel de Piso
3 son más altos que los presentados en el Nivel de Piso 6 y más bajos que el Nivel de
Piso 1.
• Los valores Temperatura Operativa Promedio en la tipología 3, son los más altos y
más bajos tipología 2.
N-S 45 E-W
Tip. 3Nivel de Piso 6
Nivel de Piso 3
Nivel de Piso 1
Tip. 4Nivel de Piso 6
Nivel de Piso 3
Nivel de Piso 1
Tip. 1
Tip. 2Nivel de Piso 6
Nivel de Piso 3
Nivel de Piso 1
Nivel de Piso 6
Nivel de Piso 3
Nivel de Piso 1
14,6C° 14,6C° 14,6C°
15,8C°
15,3C°
14,7C° 14,7C° 14,7C°
15,0C°14,9C°
15,4C° 15,5C° 15,5C°
15,6C° 15,6C° 15,7C°
16,4C° 16,5C° 16,6C°
14,7C° 14,7C° 14,7C°
15,3C° 15,4C°
15,2C°15,2C°
16,0C°16,0C°15,9C°
15,0C°
TPO X Tipología -Alzado-
De acuerdo a Nivel de Piso y
14,9C° 14,9C° 14,9C°
15,7C° 15,8C°
15,2C°
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 47
Si observamos por porcentajes y tomando la temperatura promedio mínima del primer
piso como línea base, se observa, que en promedio los pisos superiores son un 6.9% más
fríos, en los días fríos que los primeros pisos y los pisos intermedios son más fríos un 3.0%
que los pisos inferiores.
Figura 25. Variación % temperatura promedio operativa por nivel de piso. Fuente: Elaboración propia
Variación de Temperatura Promedio Operativa (TPO) por Apartamento y Orientación.
Se desagregan los resultados de la TPO del día cálido por la unidad habitacional de
acuerdo a su localización dentro del modelo, Orientación y Tipología.
• Se observa una mínima variación en la Temperatura Operativa de las Unidades
Habitacionales en relación a su tipología y su orientación.
• Se observa una menor oscilación en la Temperatura Operativa de las Unidades
Habitacionales del Nivel de Piso 6, lo que sugiere el alto impacto de la cubierta en los
días fríos.
• Se observa un mínimo impacto que tiene la orientación en los días fríos, en los valores
de Temperatura Operativa de todas las tipologías observadas.
• Se destaca la mayor temperatura que presentan la Unidades Habitacionales de la
topología 3.
-3,0%
15,8C° 0,0%
Nivel de Piso 6
Nivel de Piso 3
Nivel de Piso 1
14,7C° -6,9%
15,4C°
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 48
Figura 26. Temperatura promedio operativa unidades habitacionales. Fuente: Elaboración propia
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 49
Los anteriores valores evidencian que las unidades habitacionales de todas las
tipologías observadas, se encuentran muy por debajo de valor mínimo de la temperatura de
confort y que, en los días fríos, las unidades habitacionales del ultimo nivel presentan los
valores más bajos.
Variación de Temperatura Promedio Operativa Horaria. Unidad Habitacional 304.
Figura 27. Temperatura promedio operativa unidad habitacional 304. Fuente: Elaboración propia
• Ninguna tipología alcanza el límite mínimo de la Temperatura de Confort.
• La tipología 3 presenta entrega los valores de Temperatura Operativa más altos en la
Unidad Habitacional.
• La temperatura en la Unidad Habitacional de la Tipología 3 es 1°C más alta que en
la tipología 2.
• La tipología 4 presenta la mayor oscilación de temperaturas, lo que provoca un
descenso por debajo del límite inferior de la Temperatura de Confort, el 37.5% de las
horas del día.
7,00
8,00
9,00
10,00
11,00
12,00
13,00
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17,00
18,00
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0
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16:0
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0
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0
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0
21:0
0
22:0
0
23:0
0
0:0
0
Tem
per
atura
Op
erat
iva
°C
Comportamiento Horario Unidad Habitacional -304-
T. Op. °C Tip 1 T. Op. °C Tip 2 T. Op. °C Tip 3
T. Op. °C Tip 4 TBS
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 50
Perdidas de Energía Día más frío.
• La mayor pérdida de energía por Acristalamiento, se presenta en la tipología 3 y la
menor en la 2.
• Los valores en las perdidas de energía por Acristalamiento en las tipologías 1 y 4,
son muy similares.
• La mayor pérdida de energía por Acristalamiento, se presenta en la orientación E-
W, en todas las tipologías.
• La mayor pérdida de energía por Muros se da en la tipología 2 y la menor pérdida
en la 3.
• La mayor pérdida de energía por Muros, se presenta en la orientación E-W, en todas
las tipologías.
Figura 28. Pérdidas por muros y acristalamiento en el día frío. Fuente: Elaboración propia
Observaciones.
La orientación E-W, presenta la mayor Temperatura Promedio Operativa,
favorable en climas fríos y no sobrepasa los límites de confort en los días cálidos.
N-S 45° E-W N-S 45° E-W N-S 45° E-W N-S 45° E-W
Tip 1 Tip 2 Tip 3 Tip 4
Acristalamiento kWh -10,68 -10,82 -10,95 -10,15 -10,25 -10,36 -11,89 -12,06 -12,22 -10,50 -10,63 -10,76
Muros kWh -29,21 -30,03 -30,79 -30,77 -31,71 -32,58 -24,70 -25,40 -26,06 -28,75 -29,59 -30,37
Total kWh -39,89 -40,84 -41,73 -40,91 -41,96 -42,94 -36,60 -37,46 -38,28 -39,24 -40,22 -41,13
-50,00
-45,00
-40,00
-35,00
-30,00
-25,00
-20,00
-15,00
-10,00
-5,00
0,00
kW
h
Perdidas de Energía por Acristalamientos y Muros
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 51
La materialidad de los muros exteriores de la tipología 3, otorga una completa
condición de confort en los días cálidos y presenta los mejores resultados en los días
fríos.
Las tipologías 1, 2 y 4 presentan Temperaturas Operativas por debajo del límite
inferior de confort en los días cálidos, a partir de las 01:30 hasta las 9:30 casi un 33%
del día.
En los días fríos, todas las tipologías se encuentran por debajo del límite
inferior de confort.
Las Unidades Habitacionales ubicadas al sur, presentan las mayores
Temperaturas Operativas Promedio, destacándose las que tienen ubicación S-E.
En los días cálidos se presentan mayores oscilaciones en la Temperatura
Operativa entre las Unidades Habitacionales, en relación a su materialidad,
orientación y ubicación en altura.
En los días fríos se presentan menores oscilaciones en la Temperatura Operativa
entre las Unidades Habitacionales, en relación a su materialidad, orientación y
ubicación en altura.
Los pisos superiores presentan condiciones de Temperatura Operativa Extrema
sugiriendo el impacto que tiene la materialidad de la cubierta.
En los días cálidos los pisos intermedios presentan la menor Temperatura
Promedio Operativa.
En los días cálidos los pisos superiores presentan la mayor Temperatura
Promedio Operativa.
En los días fríos los primeros pisos presentan la mayor Temperatura Promedio
Operativa.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 52
En los días fríos los pisos superiores presentan la menor Temperatura Promedio
Operativa.
La tipología 4 presenta la mayor variación en su Temperatura Promedio
Operativa.
Las tipologías 1 y 2 presentan la menor variación en su Temperatura Promedio
Operativa.
En los días fríos, todas las tipologías tienen una menor variación en su
Temperatura Operativa.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 53
Aplicación de Mejoras en el Valor U de los Muros.
Alteraciones en el coeficiente U de los muros exteriores.
En el capítulo anterior se observó el comportamiento térmico que presenta un Edificio
Multifamiliar de acuerdo a su tipología y la variación de la temperatura de las Unidades
Habitacionales que el contiene, de acuerdo a variables como su orientación, posición y nivel
con relación al piso, permitiendo evidenciar que en días fríos las Unidades Habitacionales no
alcanzan la temperatura de Confort y en días cálidos estas se encuentran su límite superior e
incluso por fuera de él.
Por lo anterior, el presente capitulo acoge las recomendaciones presentadas en el
anexo técnico de la resolución 549 de 2015, en cuanto a la mejora del coeficiente U de los
muros, entendiendo y asumiendo que esta mejora se refiere a la aplicación de revoques
(ausentes en los proyectos de vivienda investigados) y/o aislantes complementarios que
aumenten la resistividad de sus muros.
Alteraciones en el coeficiente U de los muros exteriores.
En relación a las tipologías propuestas en la presente investigación (las cuales se
refieren a la materialidad de los muros exteriores) y que se aplican sobre un modelo base, con
el fin de conocer las alteraciones que en su Temperatura Operativa ofrece cada una.
A continuación se presentan dos posibilidades de mejora en el Valor = U,
completamente opuestas, siendo la primera la aplicación de un revoque en el interior del
muro, el cual supone una mejora (entendiéndose mejora como disminución del Valor = U) del
Valor = U entre el 5.7% y el 9.4% de acuerdo a la tipología y la segunda (más radical),
consiste en la colocación de un poliestireno de 1” entre el revoque interior y el muro exterior,
lo cual supone una mejora del Valor = U entre el 53.17% y el 72.1% de acuerdo a la tipología,
como se puede observar a continuación:
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 54
Figura 29.
Figura 29. Propuesta de mejoras en el valor U de los muros exteriores. Fuente: Elaboración propia
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Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 55
Resultados Propuesta de Mejora Tipología 1 - Día Cálido y Día Frio.
Figura 30. Aplicación de mejoras tipología 1. Fuente: Elaboración propia
• En el día cálido, la aplicación de la Mejora 1 genera un mínimo aumento en la
Temperatura Operativa aumentando el 4.17% las horas dentro de la Temperatura de
Confort, mientras que la aplicación de la Mejora 2 genera un aumento significativo en
la Temperatura Operativa (2.1°C promedio) con relación a la temperatura base,
permitiendo un 100% de las horas diarias dentro de la Temperatura de Confort.
• En el día frío, la aplicación de la Mejora 1 tiene mínimos impactos en la Temperatura
Operativa, la aplicación de la Mejora 2 genera un aumento en la Temperatura Operativa
(1.8°C) con relación a la temperatura base.
Por lo anterior se evidencia que la aplicación de la Mejora 1 tiene un bajo impacto en
la Temperatura Operativa promedio de esta tipología, mientras que la aplicación de la Mejora
2 favorece significativamente el comportamiento térmico de la unidad habitacional.
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°C
Aplicación de Mejora Tipología 1
Día Calido Linea Base
Día Calido Mejora 1
Día Calido Mejora 2
Día Calido TBS
Día Frio Linea Base
Día Frio Mejora 1
Día Frio Mejora 2
Día Frio TBS
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Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 56
Resultados Propuesta de Mejora Tipología 2 - Día Cálido y Día Frio.
Figura 31. Aplicación de mejoras tipología 2. Fuente: Elaboración propia
• En el día cálido, la aplicación de la Mejora 1 genera un aumento en la temperatura
operativa (1.1°C promedio) permitiendo que el total de las horas diarias se encuentren
dentro de la temperatura de confort, la aplicación de la Mejora 2 aumenta la temperatura
operativa (2.2°C promedio).
• En el día frío, la aplicación de la Mejora 1 tiene un mayor impacto en la Temperatura
Operativa en comparación con lo presentado en la tipología 1, la aplicación de la
Mejora 2 genera un aumento en la Temperatura Operativa (1.8°C promedio) con
relación a la temperatura base.
Por lo anterior se evidencia que la aplicación de la Mejora 1 tiene un impacto
significativo en la Temperatura Operativa promedio de esta tipología, lo que sugiere la
factibilidad que por su bajo coste puede tener su aplicación en esta tipología.
7,008,009,00
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°C
Aplicación de Mejora Tipología 2
Día Calido Linea Base
Día Calido Mejora 1
Día Calido Mejora 2
Día Calido TBS
Día Frio Linea Base
Día Frio Mejora 1
Día Frio Mejora 2
Día Frio TBS
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Día
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Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 57
Resultados Propuesta de Mejora Tipología 3 - Día Cálido y Día Frio.
Figura 32. Aplicación de mejoras tipología 3. Fuente: Elaboración propia
• En el día cálido, la aplicación de la Mejora 1 genera una mínima disminución en la
Temperatura Operativa, mientras que la aplicación de la Mejora 2 genera un aumento
en la Temperatura Operativa (1.5°C promedio) con relación a la temperatura base.
• En el día frío, la aplicación de la Mejora 1 tiene mínimos impactos en la Temperatura
Operativa, la aplicación de la Mejora 2 genera un aumento en la Temperatura Operativa
(1.8°C) con relación a la temperatura base.
• En los días fríos la Temperatura Operativa se encuentra por debajo del límite inferior
de la temperatura de Confort.
Por lo anterior se evidencia que la aplicación de la mejora 1 tiene un bajo impacto en
la Temperatura Operativa promedio de esta tipología, caso contrario a lo presentado con la
aplicación de la mejora 2.
7,008,009,00
10,0011,0012,0013,0014,0015,0016,0017,0018,0019,0020,0021,0022,0023,0024,0025,0026,00
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0
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0
0:0
0
°C
Aplicación de Mejora Tipología 3
Día Calido Linea Base
Día Calido Mejora 1
Día Calido Mejora 2
Día Calido TBS
Día Frio Linea Base
Día Frio Mejora 1
Día Frio Mejora 2
Día Frio TBS
Tem
per
atura
Co
nfo
rt
Día
Frí
o
Día
Cál
ido
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 58
Resultados Propuesta de Mejora Tipología 4 - Día Cálido y Día Frio.
Figura 33. Aplicación de mejoras tipología 4. Fuente: Elaboración propia
• Se observa una alta oscilación en los valores de la Temperatura Operativa del día
cálido base, comportamiento que disminuye con la aplicación de las mejoras.
• En el día cálido, la aplicación de la Mejora 1 incrementa la Temperatura Operativa,
sin embargo 9 horas persisten en el límite inferior de la temperatura de confort, la
aplicación de la Mejora 2 permite que el 100% de las horas del día, se encuentren dentro
de la temperatura de confort.
• En el día frío, la aplicación de la Mejora 1 genera un leve aumento en la temperatura
operativa y la aplicación de la Mejora 2 permite aumentar en cerca de 1.5°C la
temperatura operativa con relación a la temperatura base.
Por lo anterior se evidencia que la aplicación de la Mejora 1 tiene evita un descenso
dramático en la Temperatura Operativa promedio diaria de esta tipología en el día cálido, en
los días fríos su impacto es mínimo, caso contrario a lo presentado con la aplicación de la
Mejora 2.
7,008,009,00
10,0011,0012,0013,0014,0015,0016,0017,0018,0019,0020,0021,0022,0023,0024,0025,00
1:0
0
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0
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0
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0
7:0
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0
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0
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0
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0
0:0
0
°C
Aplicación de Mejora Tipología 4
Día Calido Linea Base
Día Calido Mejora 1
Día Calido Mejora 2
Día Calido TBS
Día Frio Linea Base
Día Frio Mejora 1
Día Frio Mejora 2
Día Frio TBS
Tem
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atu
ra C
on
fort
Día
Cál
ido
Día
Frí
o
Osc
ilac
ión
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 59
Análisis Comparativo de las Tipologías con la Mejora 1 - Día Cálido
Figura 34. Comparativo entre tipologías mejora 1 día cálido. Fuente: Elaboración propia
Se observa que las tipologías 2 y 3 garantizan una Temperatura de Confort en la
totalidad de las horas de un día cálido, la temperatura en la tipología 4 desciende a por debajo
de la temperatura de confort a partir de las 3:00am y solo regresa a partir de las 13:00.
Análisis Comparativo de las Tipologías con la Mejora 1 - Día Frío
Figura 35. Comparativo entre tipologías mejora 1 día frío. Fuente: Elaboración propia
La totalidad de las tipologías se encuentran por debajo del límite inferior de la
temperatura de confort, se destaca que la tipología 3 se encuentra 0.5°C por encima de la
tipología 2 que presenta el segundo mejor comportamiento.
18,5019,0019,5020,0020,5021,0021,5022,0022,5023,0023,5024,0024,5025,0025,5026,00
1:0
0
2:0
0
3:0
0
4:0
0
5:0
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
0:0
0
Tem
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atura
Op
erat
iva
°C
T. Op. °C Tip 1 T. Op. °C Tip 2 T. Op. °C Tip 3
T. Op. °C Tip 4 TBS
Tem
per
atu
ra C
on
fort
14,0014,5015,0015,5016,0016,5017,0017,5018,0018,5019,0019,5020,00
1:0
0
2:0
0
3:0
0
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0
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0
6:0
0
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0
8:0
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
0:0
0
Tem
per
atura
Op
erat
iva
°C
Comportamiento Horario Unidad Habitacional -304-
T. Op. °C Tip 1 T. Op. °C Tip 2 T. Op. °C Tip 3
T. Op. °C Tip 4 TBS
Límite inferior
Temperatura Confort
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 60
Análisis Comparativo de las Tipologías con la Mejora 2 - Día Cálido
Figura 36. Comparativo entre tipologías mejora 2 día cálido. Fuente: Elaboración propia
Se observa que todas las tipologías garantizan una Temperatura de Confort en la
totalidad de las horas de un día cálido.
Análisis Comparativo de las Tipologías con la Mejora 2 - Día Frio.
La totalidad de las tipologías se encuentran por debajo del límite inferior de la
temperatura de confort, se destaca la mejora que se obtiene con esta tipología.
Figura 37. Comparativo entre tipologías mejora 2 día cálido. Fuente: Elaboración propia
1414,5
1515,5
1616,5
1717,5
1818,5
1919,5
20
1:0
0
2:0
0
3:0
0
4:0
0
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0
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0
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0
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0
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0
10:0
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
0:0
0
Tem
per
atura
Op
erat
iva
°C
Comportamiento Horario Unidad Habitacional -304-
T. Op. °C Tip 1 T. Op. °C Tip 2 T. Op. °C Tip 3
T. Op. °C Tip 4 TBS
18,519
19,520
20,521
21,522
22,523
23,524
24,525
25,526
1:0
0
2:0
0
3:0
0
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0
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0
6:0
0
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0
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0
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22:0
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23:0
0
0:0
0Tem
per
atura
Op
erat
iva
°C
Comportamiento Horario Unidad Habitacional -304-
T. Op. °C Tip 1 T. Op. °C Tip 2 T. Op. °C Tip 3
T. Op. °C Tip 4 TBS
Tem
per
atu
ra C
on
fort
Límite inferior
Temperatura Confort
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 61
Conclusiones
Se observó que, la orientación de los edificios tiene efectos sobre las temperaturas
operativas al interior de los edificios y por ende al interior de las unidades habitacionales,
sugiriendo que la aplicación de mejoras en los muros exteriores debe realizarse de forma
particular sobre cada fachada.
La aplicación de mejoras en el Valor U y de estrategias arquitectónicas de carácter
pasivo, deben considerar que las unidades habitacionales al interior de un edificio
multifamiliar tipo VIS, presenta diferentes valores en su temperatura operativa, de acuerdo a
su ubicación en planta y en altura, presentándose diferencias de hasta 5°C entre los pisos
superiores y los inferiores en los días cálidos.
La implementación de estrategias para otorgar temperaturas de confort en los edificios
multifamiliares tipo VIS y por ende en sus unidades habitacionales, deben concentrase en
mejorar los índices, en días fríos de acuerdo a lo observado. No fue suficiente mejorar el
coeficiente U de los muros exteriores para alcanzar el límite inferior de la temperatura de
confort, por lo que deberán combinarse diferentes estrategias para mejorar este índice,
considerando la orientación.
El incremento en el Valor R de los materiales, favorece el comportamiento térmico de
los edificios y por ende al interior de las unidades habitacionales en los días fríos y
permitiendo una mayor conservación de la energía.
La aplicación de revoque al interior de los muros exteriores, tiene un impacto
significativo en la Temperatura Operativa promedio de la tipología 2 y 4, lo que sugiere la
factibilidad, que por su bajo coste y su valor agregado puede tener su aplicación.
Por lo anterior se esperaría que la especificación de muros de concreto con un mayor
espesor tenga un impacto favorable en las condiciones de confort de las construcciones
industrializadas.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 62
El material de los muros exteriores de la tipología 3, permite que el total de las horas
diarias se encuentren dentro de la Temperatura de Confort en los días cálidos y presenta los
mejores resultados en los días fríos, sin la aplicación de mejoras.
Las unidades habitacionales ubicadas al sur, presentan las mayores Temperaturas
Operativas promedio.
En las Unidades Habitacionales de los pisos superiores, se observa el alto impacto que
tiene la materialidad de la cubierta en su desempeño térmico, ya que las Unidades
Habitacionales ubicadas allí presentan condiciones extremas.
Es importante evaluar el impacto que se tendría en el comportamiento térmico de los
edificios, por el color y por ende por su absortancia, el uso de revoques exteriores y de
mampuestos de arcilla de colores.
Se observó que el aligeramiento por la presencia de cámaras de aire al interior de los
mampuestos de arcilla, favorece el comportamiento térmico de los Edificios Multifamiliares
Tipo VIS.
Es importante evaluar el impacto que se tendría en el comportamiento térmico de los
edificios, por el color y por ende por su absortancia, el uso de revoques exteriores y de
mampuestos de arcilla de colores.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 63
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l&p_p_mode=view&p_p_col_id=column-
1&p_p_col_count=1&_110_INSTANCE_xYvlPc4uxk1Y_struts_action=%2Fdocument_
library_display%2Fview_file_entry&_110_INSTANCE_xYvlPc4uxk1Y_redirect=http%
3A%2F%2Fwww.ideam.gov.co%2Fweb%2Ftiempo-y-clima%2Fclimatologico-
mensual%2F-%2Fdocument_library_display%2FxYvlPc4uxk1Y%2Fview%2F18512937
%3F_110_INSTANCE_xYvlPc4uxk1Y_redirect%3Dhttp%253A%252F%252Fwww.ide
am.gov.co%252Fweb%252Ftiempo-y-clima%252Fclimatologico-
mensual%253Fp_p_id%253D110_INSTANCE_xYvlPc4uxk1Y%2526p_p_lifecycle%25
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 64
3D0%2526p_p_state%253Dnormal%2526p_p_mode%253Dview%2526p_p_col_id%25
3Dcolumn-
1%2526p_p_col_count%253D1&_110_INSTANCE_xYvlPc4uxk1Y_fileEntryId=26251
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Hill
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 65
ANEXOS
Envolvente Térmica Se compone de todos los cerramientos que limitan espacios
habitables y el ambiente exterior, ya sea aire, terreno u otro edificio y por las particiones
interiores que separan espacios habitables de los no habitables que también limiten con el
exterior. La envolvente térmica de un edificio, casa o vivienda sirve de aislamiento térmico y
escudo contra las inclemencias climatológicas para mejorar el bienestar de sus ocupantes la
vez que reduce el consumo de energía y es respetuosa con el medio ambiente.
Vivienda Tipo VIS. Según el Ministerio de Vivienda, la Vivienda de Interés Social
(VIS), ‘Es aquella que reúne los elementos que aseguran su habitabilidad, estándares de
calidad en diseño urbanístico, arquitectónico y de construcción cuyo valor máximo es de
ciento treinta y cinco salarios mínimos legales mensuales vigentes (135 SMLM)’.
Confort Térmico. El confort térmico es un estado perceptivo, donde nuestro cuerpo
obtiene y mantiene su propio balance térmico y puede verse alterado por las condiciones
climáticas que se puedan presentar en el exterior, por ello la resistencia conferida a la
envolvente puede afectar positiva o negativamente el confort de sus habitantes al interior de
la edificación. Al ser perceptivo, se relaciona estrechamente con la condición mental del
hombre, dentro de las cuales actúa con satisfacción en el ambiente que habita. Este ambiente
debería procurarse ideal, para que sus habitantes no manifiesten ninguna sensación de calor
o frío, los parámetros de temperatura operativa para obtener estas condiciones de Confort.
ASHRAE 55. (Thermal comfort is that condition of mind that expresses satisfaction
with the thermal environment. Because there are large variations, both physiologically and
psychologically, from person to person, it is difficult to satisfy everyone in a space). Confort
térmico es esa condición mental que expresa satisfacción con el ambiente térmico. Porque
hay grandes variaciones, tanto fisiológicamente y psicológicamente, de persona a persona,
es difícil satisfacer a todos en un espacio. Las condiciones ambientales necesarias para la
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 66
comodidad no son las mismas para todos. Extensos datos de laboratorio y campo han sido
recogidos y proporcionan datos estadísticos necesarios para definir las condiciones que un
porcentaje determinado de ocupantes se encontrará térmicamente confortable.
Temperatura operativa. o temperatura resultante seca de un recinto, es aquella
temperatura única que deberían tener tanto el aire como las paredes, para que una persona
media intercambiase por convección y radiación la misma cantidad de energía que
intercambia en la situación real. La zona de confort se define en términos de un rango de
temperaturas operativas que proporcionan condiciones ambientales térmicas aceptables o en
cuanto a las combinaciones de temperatura del aire y temperatura radiante media que la
gente encuentra térmicamente aceptable.
El Valor R. La resistencia térmica de un material representa la capacidad del
material de oponerse al flujo del calor. En el caso de materiales homogéneos es la razón
entre el espesor y la conductividad térmica del material; en materiales no homogéneos la
resistencia es el inverso de la conductancia térmica.
El Valor U. La transmitancia térmica se define como el flujo de calor que pasa por
unidad de superficie del elemento y por grado de diferencia de temperaturas entre dos
ambientes separados por dicho elemento. Su unidad en el Sistema Métrico Decimal es
W/(m²*K), Watt por metro cuadrado por Kelvin. Cuanto mayor sea la transmitancia térmica,
menor es el efecto del aislamiento térmico del elemento. Cuanto menor sea el valor U, mejor
es la aislación térmica y menor es la pérdida de calor a través del elemento de los materiales
utilizados en el envolvente sobre la calidad de vida de sus habitantes.
Balance Energético. El balance energético de un edificio representa los flujos de
energía entre el edificio y su entorno. Es un estudio comparativo de la suma de las ganancias
y la suma de las pérdidas de energía. También se llama equilibrio energético, debido a que
ambas sumas deben ser iguales. En otras palabras: Calculando la suma de las pérdidas
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 67
obtenemos la cantidad de energía requerida, por ejemplo, para dimensionar la instalación de
calefacción.
Mampostería Estructural: La mampostería estructural, la componen piezas (arcilla y
concreto son los materiales más utilizados) que se unen unas a otras por medio de mortero,
estas piezas en su interior tienen unas celdas que permiten la incorporación de acero de
refuerzo y de mortero de acuerdo al diseño estructural propuesto.
Mampostería Confinada: Está conformada por muros construidos que son rodeados
con elementos de concreto reforzado, vaciado posteriormente a la ejecución de muro.
Pórticos en Concreto: Se compone de columnas y vigas que en su intersección se
conectan a través de nudos, en este sistema la mampostería no tiene responsabilidad
estructural, lo que permite modificar su ubicación permitiendo una mayor flexibilidad en los
espacios.
Sistemas Industrializados: Es cualquier tipo de sistema, por lo general modular
prefabricado que supone un aumento en la velocidad de la construcción, en el mercado hay
diferentes sistemas, sin embargo, para la construcción de las Viviendas VIS, el más empleado
es que emplea encofrados de aluminio plástico y acero que permite el vertimiento de
concreto en su interior.
Confort térmico en las viviendas VIS, a partir de la materialidad de sus muros exteriores 68
ANEXO MATERIALIDAD CAMACOL