La arquitectura del aula para el trópico. Principios de diseño pasivo para edificaciones eficientes

Autor: Montoya Flórez, Olga Lucía : Fil: Montoya Flórez, Olga Lucía. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Arquitectura y Urbanismo; Argentina.;

Director: San Juan, Gustavo
Codirector: Herrera C., Carlos
Grado Académico: Doctor en Arquitectura y Urbanismo
Editor: Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Arquitectura y Urbanismo.
Año: 2020
Temas: Arquitectura bioclimática Arquitectura sustentable Edificios educacionales Aulas Zonas tropicales Cali Colombia

Contenido: La tesis propone una serie de estrategias bioclimáticas pasivas enfocadas en el confort para aulas en el trópico, enmarcadas en las normas técnicas encargadas de la definición de recomendaciones de diseño para los colegios. El objetivo principal es el de valorar el diseño arquitectónico, específicamente de las aulas en relación con el confort integral (higro-térmico, visual y auditivo) en las regiones tropicales, para generar estrategias de diseño bioclimático que promuevan condiciones de confort en edificaciones eficientes. Por lo anterior, la hipótesis planteada es: Las condiciones de confort presentes en las aulas de los colegios en situación tropical, presentan deficiencias en uno o varios aspectos del confort integral (higro-térmico, visual y auditivo), como consecuencia de un diseño arquitectónico con baja exploración en las estrategias bioclimáticas que mejoren la interacción entre ventilación natural, ruido e iluminación, propias de los climas cálidos. La metodología empleada para el abordaje del problema es de tipo analítica-empírica, a través de las variables intervinientes (estructurales y críticas). La estrategia central de la investigación es el estudio de casos, evaluados exhaustivamente a través de la Auditoría Ambiental de Percepción del Usuario (AAPU), diseñada y utilizada en la auditoria energética y de confort en establecimientos educativos. Esta, integra dos componentes: objetivo (mediciones a través de equipos especializados) y subjetivos (encuestas a estudiantes). Como casos de estudio se escogieron las aulas de los colegios públicos de Cali construidos bajo la Norma Técnica Colombiana NTC 4595: Ingeniería Civil y Arquitectura. Planeamiento y Diseño de Instalaciones y Ambientes Escolares, del año 2000, norma que define las condiciones de comodidad térmica, visual y auditiva. Son nueve (9) aulas, de cuatro (4) colegios públicos construidos en la ciudad de Cali después de la aparición de la norma, en su mayoría en zonas marginales y de alta vulnerabilidad social y económica. En el estudio participaron en total 535 estudiantes de los niveles 5 y 6, en dos momentos del año: lluvioso y seco, trabajo de campo realizado en el año 2017. Como trabajo complementario, se desarrollaron entrevistas y grupos focales con actores claves, para el análisis del proceso de diseño y de las condiciones determinantes del resultado final en las aulas. Las recomendaciones bioclimáticas se diseñaron y verificaron a través de modelos virtuales para la simulación, con softwares especializados en cada uno de los temas, es así como para el térmico se usó el EnergyPlus; para el visual el DIVA (del inglés Design Iterate Validate Adapt) y para el auditivo el EASE (del inglés Enhanced Acoustic Simulator for Engineers). Entre los principales hallazgos están las condiciones deficientes en algunos de los temas térmicos, visuales y auditivos. En el confort térmico se verificó la poca aplicabilidad de la norma nacional, heredada de otras internacionales diseñadas para otros contextos climáticos. También, se contrastaron los resultados con los dos modelos teóricos, determinando finalmente que el método analítico resulta poco aplicable y, que el método adaptativo, resulta amplio y poco útil al momento de definir estrategias de diseño. En el confort visual y auditivo se encontraron fuertes deficiencias en las aulas, dada la permeabilidad de las envolventes de los colegios, las que privilegian aspectos térmicos como la protección de la fachada y la ventilación cruzada, en detrimento de estos dos aspectos del confort. También se pudo evidenciar que el proceso de diseño es aún tradicional y, la débil relación entre la aplicación de la norma NTC 4595 para el diseño de los colegios y las condiciones de confort generadas en las aulas. En cuanto a las recomendaciones de diseño, la norma NTC 4595 debe ser revisada en profundidad desde las nociones de confort en la condición local y tropical, mientras el proceso de diseño debe pasar de estados convencionales hacia el diseño energético/ambiental/optimizado. Sin lo anterior, las aulas continuarán presentando no solo deficiencias en el confort, sino en la alteración del rendimiento cognitivo, la atención de los estudiantes y los docentes, problemas relacionados con la salud y bienestar físico y emocional. El trabajo se enmarca en la línea de Hábitat, Energía y Ambiente, desarrollada en el Instituto de Investigaciones y políticas del Ambiente Construido (IIPAC), en la Universidad Nacional de la Plata, Argentina.

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Clasificación temática: 72(043) M658 DOCTORADO