FRM - Producción Académica de Posgrado - Maestría - Desarrollo Sustentable del Hábitat Humano
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Item Arquitectura bioclimática y generación distribuída solar fotovoltaica residencial (GDSFR) como aportes al acuerdo de París(21-01-31) Pochettino, Horacio; Mercado, VictoriaEn función a lo establecido en el “Acuerdo de París del 2015” (Naciones Unidas [NU], 2015, Acuerdo de París), el cual Argentina suscribió como miembro integrante del mismo, las partes intervinientes se proponen reducir las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) con el objetivo de lograr para la segunda mitad del siglo un equilibro entre las emisiones de estos gases y las absorciones de los mismos por parte de los sumideros de GEI (océanos, suelo, vegetales, etc.), por lo que tanto a nivel global y en particular en Argentina se deberán implementar acciones inmediatas sobre los Sistemas Energéticos de cada país para lograr dicho objetivo. El trabajo aborda el análisis energético que surge de la aplicación de Estrategias Energéticas a un edificio de Proyecto considerado como base de estudio y la utilización en el mismo de generación in situ, Generación Distribuida Solar Fotovoltaica Residencial (GDSFR), a fin del abastecimiento de la energía auxiliar requerida para logar condiciones de confort en aquellos días de situaciones climáticas extremas para distintas ubicaciones del Proyecto dentro de la República Argentina y la extensión del análisis al 2050, mediante la extrapolación de los valores hallados a nuevas construcciones bioclimáticas, a fin de definir un orden de magnitud correspondiente a la energía generada para la participación en el Reemplazo de los Consumos Residenciales de Energías No Renovables (ENR) de Argentina al 2050. El análisis se realiza a partir de la extrapolación a construcciones residenciales nuevas de las Estrategias de la Arquitectura Bioclimática y la GDSFR, mediante la utilización de dichas tecnologías en un edificio de Proyecto considerado como base de estudio y manteniendo condiciones de confort en el mismo para su ubicación, en una primera instancia en el Área Metropolitana Mendoza (AMM), que permitirá llegar a conclusiones desde el punto de vista regional, y luego en distintos sitios de Argentina, a los efectos de poder definir un orden de magnitud correspondiente a la energía generada como participación en el Reemplazo de los Consumos Residenciales ENR Argentina al 2050. Se realiza la simulación del edificio de proyecto con el software “EnergyPlus (9.2.0)” (U.S. Department of Energy, 2019) con el objetivo de determinar la energía auxiliar requerida para mantener las condiciones de confort en el mismo con ocupación. Se realiza la selección de un panel fotovoltaico. Así mismo, y por medio de EnergyPlus [“EnergyPlus (9.2.0)” (U.S. Department of Energy, 2019) *], se determina la energía anual generada por el panel solar fotovoltaico seleccionado para distintas ubicaciones dentro del territorio de la República Argentina, de donde se determinó la cantidad de paneles a instalar en cada ubicación, los que son necesarios para suministrar la energía requerida en cada una a los efectos de cubrir la demanda de energía auxiliar. En una primera instancia se realiza un análisis de alcance provincial para definir una estimación de la Potencia Instalada teórica correspondiente a la GDSFR para la Provincia de Mendoza al 2050, para lo cual la instalación fotovoltaica definida para el Proyecto analizado en el AMM se extiende a los edificios nuevos construidos anualmente en la Prov. de Mendoza y luego se extrapola al 2050 en base a los “Permisos de obras privadas nuevas en la Prov. de Mendoza” (Dirección de Estadísticas e Investigaciones Económicas de la Prov. de Mendoza [DEIE], 2020, Permisos de construcción), llegando a la conclusión de que el valor obtenido para la Potencia Instalada Teórica GDSFR de la Prov. Mendoza al 2050 es comparable con el de Proyectos Solares existentes en Argentina con el beneficio para la GDSFR que no existen pérdidas por transporte, dado que la generación se realiza en el punto de consumo, y no se generan nuevos impactos ambientales, dado que la instalación de los paneles se realiza en las viviendas ya construidas. Para el análisis correspondiente al alcance nacional se definió la “Ubicación Promedio Proyecto” para la cual se obtuvo la cantidad de paneles y la energía generada por cada uno para esta “Ubicación Promedio del Proyecto” de modo que se genera la misma cantidad de energía con estos paneles que con el total de paneles de las distintas locaciones analizadas. A partir de la superficie cubierta del edificio del Proyecto en estudio tomada como unidad y la cantidad de paneles correspondientes a la “Ubicación Promedio Proyecto” se realizó el cálculo de la cantidad de paneles “Panel FV Promedio” a instalar en Argentina por año sobre la base de un “Promedio de la cantidad de viviendas nuevas construidas en Argentina” calculado a partir de la relación entre la Superficie autorizada por permisos de construcción para Argentina s/INDEC ("Indicadores de coyuntura de la actividad de la construcción" (Instituto Nacional de Estadística y Censos [INDEC], 2020, Indicadores de coyuntura de la actividad de la construcción) y la citada superficie cubierta del Proyecto. A partir de la cantidad de paneles “Panel FV Promedio” a instalar en Argentina por año se obtuvo la potencia instalada teórica anual correspondiente a la Generación Distribuída Solar Fotovoltaica Residencial de Argentina y la cantidad de energía anual generada por los mismos y finalmente extrapolando al 2050, se obtuvo la potencia instalada teórica correspondiente a la Generación Distribuída Solar Fotovoltaica Residencial de Argentina al 2050 y la energía generada para la participación en el Reemplazo de los Consumos Residenciales ENR Argentina al 2050. Cabe aclarar que el resultado alcanzado corresponde a una etapa de estudio y solamente al reemplazo de la energía auxiliar debido a la Generación Distribuída Solar Fotovoltaica Residencial en construcciones privadas nuevas de diseño bioclimático, ya que se consideraron los "Indicadores de coyuntura de la actividad de la construcción" (Instituto Nacional de Estadística y Censos [INDEC], 2020, Indicadores de coyuntura de la actividad de la construcción). Así mismo es de destacar que el valor hallado se incrementaría si también se considera a la Generación Distribuída Solar Fotovoltaica Residencial en construcciones nuevas de diseño bioclimático gestionadas por el Estado o disminuiría en el caso que las construcciones nuevas no contemplen diseño bioclimático. También se destaca que el resultado se perfeccionaría si se incrementaría la cantidad de locaciones consideradas para el cálculo de la cantidad de paneles correspondientes a la “Ubicación Promedio Proyecto”; sin embargo, el resultado refleja un orden de magnitud del reemplazo de las ENR residenciales para Argentina al 2050 lo cual expresa la viabilidad de la aplicación de las técnicas de la Arquitectura Bioclimática y la Generación Distribuida Solar Fotovoltaica Residencial para el reemplazo de las mismas.Item Iluminación sustentable. Diagnóstico y propuesta de intervención. El caso de una biblioteca pública(2017-01-01) Ruiz, Verónica; Rodriguez, RobertoEl presente trabajo se propone realizar un diagnóstico de la iluminación (natural y artificial) en una biblioteca pública de Lavalle inaugurada en el año 2014 en el marco del programa del Gobierno de Mendoza y el Ministerio de Infraestructura y Energía de construcción de una biblioteca pública por departamento en la provincia de Mendoza. Se realizó un relevamiento de las características físicas y fotométricas del caso de estudio seleccionado, haciendo énfasis en la iluminación natural. Se completó el estudio con una encuesta para obtener información adicional directamente desde los usuarios de la biblioteca.Item Optimización de luz natural en espacios de oficina de un estudio de arquitectura y logística. Ciudad de Mendoza(2022-01-01) Mallea Giménez, Carlos; Córica, LorenaUna de las actividades más importantes que realiza el hombre a lo largo de su vida es el trabajo, y esto significa que transcurra gran parte de su tiempo en los espacios destinados al mismo. Para que esta actividad pueda desarrollarse en forma eficaz y en confort, se requiere que la luz y la visión se complementen ya que son las principales características del ambiente y de las personas (Pattini, 2012). Desde el punto de vista ergonómico, la iluminación es uno de los principales factores ambientales que influyen en los espacios de trabajo. Cerca del 80% de la información del mismo se recolecta o recibe por el sistema visual de los individuos, por lo que el diseño de la iluminación debe proporcionar un ambiente en el cual las personas, a través del sentido de la visión puedan trabajar y desarrollarse con seguridad, eficiencia y de manera confortable (Wolska, 2011).Item Propuesta de optimización lumínica en edificio educativo destinado a escuela de música en Mendoza. Diseño y aplicación de sistemas de iluminación natural. Caso de estudio : orquesta Escuela Alas del Viento. General Alvear. Mendoza(2022-01-01) Gómez Lahoz, Celeste; Corica, LorenaEn el quehacer arquitectónico, el adecuado estudio de la iluminación natural puede mejorar la calidad espacial, el confort visual y la eficiencia energética del edificio, especialmente en ciudades como Mendoza, donde predomina el cielo claro con sol (con un promedio anual de 2850 horas); pudiendo minimizarse e incluso prescindir de la energía eléctrica consumida por artefactos de iluminación durante horas diurnas. Sin embargo, el uso de la Iluminación Natural (IN), requiere cuidadosa planificación en su diseño. Este, no solo debe contemplar los altos niveles de iluminación requeridos, sino también reducir la luz solar directa y los altos brillos y contrastes como posibles causantes de un acondicionamiento lumínico no adecuado del espacio. El ambiente visual generado a partir del manejo de la iluminación natural aplicado a edificios educativos incide en el desempeño cognitivo de los estudiantes. Investigaciones sugieren que la luz natural mejora la atención, el comportamiento y el estado de ánimo. La presente investigación toma como caso de estudio el proyecto del edificio de la Orquesta Escuela Alas del Viento, que se encuentra en instancia previa al inicio de construcción con un proyecto arquitectónico ya definido. El mismo, por las complejidades programáticas y de terreno, no contempla estudio alguno de control de iluminación. El presente proyecto busca generar estrategias y propuestas de sistemas particulares para el edificio del caso de estudio, que permitan el mejor aprovechamiento y control de IN. Siendo fundamental la adecuación de dichos sistemas a las características y singularidades de una institución músicoorquestal. Se estudian y desarrollan sistemas propios a partir del uso de materiales y procesos de baja tecnología y bajos costos, permitiendo su futura autoconstrucción. Por otro lado, se desarrolla un dossier técnico para que dichos sistemas puedan replicarse, no solo en el caso de estudio, sino en futuras construcciones con características similares. Para la verificación de los mismos se realizan mediciones en un modelo a escala y posteriormente se evalúan y comparan, tomando en cuenta características y valores obtenidos. El presente trabajo busca, por un lado, brindar una solución al problema de acondicionamiento lumínico del caso de estudio, y por otro, generar herramientas para arquitectos y profesionales de la construcción, que permitan incorporar sistemas posibles de ser ejecutados in situ, y cuyas mediciones han sido verificadas.Item Desarrollo de pautas de diseño edilicio y urbano para optimizar el aprovechamiento de la ventilación en la ciudad de Mendoza, como estrategia de mitigación de la Isla de Calor(2022-01-01) Dávila, Marcela del Carmen; Correa, Érica; Sosa, MaríaLas ciudades actualmente se encuentran sometidas a procesos de acumulación de calor, debido a sus configuraciones espaciales y tecnológicas, lo que ha llevado al desarrollo de la Isla de Calor Urbana (ICU). Frente a esta situación resulta necesario comenzar a diseñar estrategias de mitigación para este fenómeno, y una de ellas es la optimización de la ventilación en los entornos de las ciudades. El objetivo de la presente tesis fue identificar relaciones cuantificables entre la forma urbana (trama y edilicia) y las posibilidades de ventilación de los espacios abiertos tanto del interior de manzanas como del entorno público de circulación de la Ciudad de Mendoza. Para esto se seleccionaron cuatro sectores dentro del tejido urbano de la ciudad. El criterio de selección fue el de identificar sectores que representan diferentes configuraciones morfológicas en cuanto a: densidades constructivas, tipologías edilicias y geometrías de amanzanamiento. Los sectores elegidos se designaron del siguiente modo: 1) Zona Centro: 9 manzanas del centro consolidado de la ciudad con exigencia de basamento continuo y trazado en damero, 2) Zona Pellegrini: 6 manzanas del entorno del Parque Central con trazado irregular y predominancia de torres exentas, 3) Zona Emilio Civit y Boulogne Sur Mer: 2 manzanas de un sector residencial de baja densidad, con amanzanamiento rectangular (mayor longitud en el sentido E-O) y 4) Zona Torres B. Sur Mer: 5 manzanas caracterizadas por la baja densidad edilicia con presencia de torres exentas de mayor altura y amanzanamiento rectangular (mayor longitud en el sentido N-S). El desarrollo del trabajo se planteó en tres etapas. En la primera etapa se realizó el diagnóstico de la situación actual, en cuanto a las condiciones de ventilación en los cuatro sectores seleccionados. Para este diagnóstico se utilizaron dos herramientas: el cálculo de “sombra de viento” de las construcciones y el análisis de “permeabilidad de las fachadas enfrentadas al viento”. De este diagnóstico surgieron datos de porcentajes de espacios ventilados por manzanas y por zonas, y la correlación existente entre las superficies ventiladas y la permeabilidad de las fachadas enfrentadas al viento. Estos datos indicaron que el sector más comprometido de la ciudad, desde el punto de vista de la ventilación, es el que corresponde al centro consolidado. A partir de la información obtenida en el diagnóstico, se inició la segunda etapa del trabajo, en la cual se desarrollaron dos escenarios teóricos, mediante la aplicación de los valores de indicadores urbanos establecidos por el Código Urbano y de Edificación de la Ciudad de Mendoza. Para esta segunda evaluación se seleccionaron 8 manzanas (dos de cada una de las zonas evaluadas en la etapa de diagnóstico). Para cada una de estas manzanas se desarrollaron escenarios de valores mínimos y máximos basados en los indicadores urbanísticos establecidos en la codificación (Factor de ocupación del suelo = FOS y Factor de ocupación total = FOT), además de tener en cuenta todas las consideraciones pertinentes, según el sector en análisis, en cuanto a retiros obligatorios y requerimientos edilicios como las condiciones de basamento (obligatorio, optativo o no permitido) y características de las torres. En la etapa de análisis de escenarios teóricos, a los cálculos de ventilación sobre las manzanas se agregó el cálculo de sombras arrojadas por asoleamiento para invierno y verano. El objetivo del cálculo de asoleamiento fue determinar si el comportamiento de las construcciones en relación a la ventilación era contrapuesto o complementario a la respuesta al asoleamiento. Los resultados obtenidos de este análisis y su comparación con la situación real calculada en la etapa de diagnóstico, permitieron identificar por un lado algunas dificultades surgidas en la aplicación del Código y por otra parte, indicaron aquellos aspectos de la morfología urbana y edilicia de mayor relevancia para la optimización de la ventilación exterior. 3 En virtud de los resultados obtenidos en cuanto a los aspectos morfológicos de la edilicia, con incidencia en la circulación del aire, se inició la tercera etapa, de búsqueda de modelos predictivos. Para el desarrollo de estos modelos se utilizó el Análisis Estadístico Multivariado, mediante la técnica de Regresión Lineal Múltiple (RLM). Las variables dependientes seleccionadas fueron: sombra de viento y patios ventilados, y entre las variables independientes evaluadas se pueden mencionar: profundidad de la construcción, relación entre el ancho y la profundidad, tanto a nivel de construcción individual como de fachada, total de patios, permeabilidades a nivel peatonal y de basamento, altura total de la construcción, ángulo de orientación, entre otras. De la aplicación de este método, se obtuvieron cuatro modelos predictivos, dos para ser utilizados en el diseño arquitectónico individual (Modelos 1 y 2, de patios ventilados y sombra de viento por lote) y los otros dos para su aplicación en procesos de planificación de espacios urbanos (Modelos 3 y 4, de patios ventilados y sombra de viento por fachada). Los coeficientes de determinación ajustado para los distintos modelos fueron: R2 (Modelo 1)= 0,99; R2 (Modelo 2) = 0,79; R2 (Modelo 3)= 0,91 y R2 (Modelo 4) = 0,89, lo que indica un buen nivel de ajuste. Esto muestra que los modelos obtenidos permitirán pronosticar con rangos acotados de error, las superficies de patios ventilados en los interiores de manzana y en espacios urbanos y las superficies de espacios abiertos ocupadas por sombra de viento (aire estancado), tanto para espacios públicos como privados. De este modo, el trabajo concluyó con el cumplimiento de la hipótesis planteada, ya que se lograron identificar las pautas de diseño edilicio y urbano que permitirán favorecer la ventilación natural en el entorno urbano de la Ciudad de Mendoza, obteniéndose cuatro indicadores que presentan la posibilidad de ser incorporados al Código Urbano, como una medida tendiente a la optimización de la ventilación en el entorno de ciudad, que coadyuve a la mitigación de la isla de calor y a su vez como una estrategia más de adaptación a los impactos del cambio climático.Item Análisis de la huella de carbono de dos propuestas de mejora edilicia para la vivienda del campamento de Malargüe de la Dirección Nacional de de Vialidad(2022-10-01) Penicó Aguilar, Paulo; Rodriguez, PaulaEn este trabajo se compara el impacto potencial sobre el cambio climático de dos propuestas para la refuncionalización de la vivienda del Campamento Malargüe de la Dirección Nacional de Vialidad, considerando las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) originadas durante la construcción y el uso. Las alternativas evaluadas comprenden variaciones en los materiales de la envolvente (muros, cubiertas y ventanas), seleccionados para integrar conceptos de ecodiseño edilicio. La primera de ellas consiste en la reparación de la vivienda y la segunda integra el uso de materiales que mejoren las características térmicas de la envolvente. Se utilizó la metodología del Análisis de Ciclo de Vida y la unidad funcional definida fue “proveer resguardo para las personas, alcanzando una temperatura de confort térmico de 18 °C durante 25 años”. Los resultados muestran que el impacto sobre el cambio climático para la primera mejora fue de 5041,32 kg CO2 eq/UF y para la segunda, de 4683,64 kg CO2 eq/UF. Si bien estos valores son cercanos, la contribución de cada etapa fue diametralmente opuesta. En la primera mejora, la etapa de uso reportó el 86 % de las emisiones, mientras que, en la segunda, la etapa de construcción representó el 98 % del impacto. En efecto, el impacto de la segunda alternativa durante la etapa de construcción fue casi siete veces mayor que el de la primera, como consecuencia de la adición de materiales. Los beneficios de esta mejora conllevan una reducción del requerimiento de energía para calefacción durante la etapa de uso, que se evidencia a partir del año 24, donde la segunda mejora comienza a comportarse como la mejor opción. En conclusión, considerando que la vida útil de las edificaciones supera los 25 años, se recomienda la segunda mejora para la refacción de la vivienda estudiada.