APLICACIÓN DE LAS ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS Y OPTIMIZACIÓN MULTIOBJETIVO PARA EL DISEÑO DE EDIFICACIONES EN PANAMÁ: ESTUDIO NUMÉRICO DE UN EDIFICIO UNIVERSITARIO

Evaluar el desempeño de dos enfoques de diseño de edificaciones: estrategias bioclimáticas y la optimización multiobjetivo, en términos de confort térmico y consumo energético.

En esta investigación se evalúa el desempeño de dos enfoques de diseño de edificaciones: estrategias bioclimáticas y la optimización multiobjetivo, en términos de confort térmico y consumo energético. Para ello, se realizó un estudio del clima tropical de Panamá en el sitio para determinar un diseño bioclimático adecuado al mismo y aplicar las herramientas (carta solar, rosa de los vientos, otros) y estrategias bioclimáticas para tres edificios: el edificio de referencia (RE) que se encuentra construido actualmente (Edificio n°5 de la Universidad Tecnológica de Panamá, el edificio orientado este-oeste (EO) y el edificio en forma de L (EL). Los resultados del diseño enfocado a aplicar estrategias bioclimáticas fueron: favorecer la ventilación natural, aleros en ventanas para reducción de radiación solar, vidrios de doble acristalamiento con baja emisividad y cortinas, orientación norte-sur, con eje largo este-oeste y un porcentaje de acristalamiento de 30%. Para el caso del uso de la optimización multiobjetivo se utilizó la forma y dimensiones del edificio EL, ya que presentó las mejores condiciones de confort (denominado L RB). Se optimizaron variables de diseño en función de dos objetivos. El primer objetivo común: disminuir las emisiones de carbono a lo largo de su ciclo de vida (CO2-LCA). El segundo objetivo: disminuir las horas de disconfort para el modo pasivo y consumo eléctrico por refrigeración para el modo activo. Los resultados para el modo pasivo recomiendan: 50% ventana-pared, lamas de proyección de 1.5m, persianas con lamas de media reflectividad, orientación de 50°, ventilación natural siempre activa, vidrio de bronce sencillo 6mm, y techo y paredes sin aislamiento. Para el modo activo, se recomienda: vidrios claros dobles de baja emisividad y 45% de ventana-pared, orientación de 20°, aleros de 1m y alto grado de aislamiento. Entre otros resultados se puede inferir que, en el edificio dominan las cargas internas. Aplicar las estrategias bioclimáticas es un enfoque que agiliza el proceso de diseño. Sin embargo, la necesidad de incluir el uso de simuladores energéticos en este proceso permite verificar el diseño (confort térmico y consumo energético). La importancia del uso de la optimización resalta al momento de decidir las características precisas de los materiales de paredes, piso y techo, las cuales varían respecto a la intención del diseño.

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