Mediante simulación energética por computadora, se realizó un análisis de sensitividad para evaluar distintas opciones de diseño pasivo / híbrido con el fin de evitar el sobrecalentamiento al interior de las viviendas en un edificio ubicado en una zona de clima cálido seco.

1. Reporte de Simulación Energética
-resumen comparativo-
Edificio de Vivienda Vertical
La Vida
Corregidora, Querétaro
25 de Marzo de 2019
susana garcia san roman

2. SE-LOFT-1011
NO-LOFT-1011
MODELO PARA SIMULACION ENERGETICA: PROTOTIPOS DE VIVIENDA
NIVEL 9 NIVEL 11
SO-LOFT-0910
SE-P3-09
SO-P3-10
NE-P3-10
NO-P3-10
NIVEL 10
N-P1BC-10
TORRE 1
ORIENTACION TIPO DE VIVIENDA NIVEL DB ZONA
SUROESTE
P3 BAJO CUBIERTA 10 SO-P3-10
LOFT BAJO CUBIERTA 9 Y 10 SO-LOFT-0910
NORTE P1 BAJO CUBIERTA 10 N-P1BC-10
NORDESTE P3 BAJO CUBIERTA 10 NE-P3-10
TORRE 2
ORIENTACION TIPO DE VIVIENDA NIVEL DB ZONA
SURESTE
P3 9 SE-P3-09
LOFT BAJO CUBIERTA 10 Y 11 SE-LOFT-1011
NOROESTE
P3 BAJO CUBIERTA 10 NO-P3-10
LOFT BAJO CUBIERTA 10 Y 11 NO-LOFT-1011

3. COMPARACION RESULTADOS
TEMPORADA DE CALOR
27 MAYO

4. TORRE 1 Orientación Sur Oeste
Demanda de Refrigeración 27 de mayo
En la Torre 1 las viviendas que más tienden a sobrecalentarse son los LOFTS bajo
cubierta orientados al SO, que presentan temperaturas interiores altas tanto en
invierno como en verano.
Ventilar es muy efectivo para reducir el sobrecalentamiento, aunque han de ser
caudales altos de aire y esta estrategia ha de ir acompañada de mejora en las
protecciones solares para reducir las temperaturas medias radiantes (TMR):
sombrear ventanas con persianas exteriores o vidrios de control solar y acabado
superficial de cubierta claro.
El aislamiento térmico no mejora el resultado, mas bien lo empeora.
La temperatura exterior máxima es de 30°C y es a las 2 pm en la temporada de
calor (mayo-junio), mientras que las temperaturas interiores máximas se
alcanzan sobre las 6 pm, dependiendo de la orientación, ya que la principal
ganancia solar es a través de ventanas.
39 sobrecalentamiento grave
32 ligero sobrecalentamiento
24 confortable
TORRE 1 CASO 1 BASE
CASO 2 PARASOLES
VOLTEADOS
CASO3 HIPERVENTILACION
CASO 4 VIDRIOS CONTROL
SOLAR
CASO 5 PERSIANAS
EXTERIORES
CASO 6 AISLAMIENTO EN
MUROS
CASO 7 AISLAMIENTO EN
CUBIERTA
DB ZONA
T int
max (°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int
max
(°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
SO-P3-10 32 2 0.8 28 30 0.9 29 0.2 33 0 32 0.8
SO-LOFT-0910 39 3.5 0.4
31 (tmr
35) 33 1.6 33 1.6 40 0 39 0.25
N-P1BC-10 35 3.4 1 30 33 2.7 29 0.2
NE-P3-10 32 2.8 1 32 2.8 28 30 1.3 29 0.2 33 0 32 0.83

5. TORRE 1 Orientación Nordeste
Demanda de Refrigeración 27 de mayo
En la temporada de calor (mayo-junio) la temperatura exterior
máxima se registra sobre las 2 pm y asciende a 30°C.
En la orientación Norte las viviendas prototipo 1 (tapa) sufren un
ligero sobrecalentamiento en mayo, alcanzando los 35°C debido
principalmente a las ganancias solares a través de ventanas en
baños, que carecen de parasoles.
Ventilar es muy efectivo para reducir el sobrecalentamiento,
aunque han de ser caudales altos de aire y esta estrategia ha de
ir acompañada de mejora en las protecciones solares para
reducir las temperaturas medias radiantes (TMR): sombrear
ventanas con persianas exteriores o vidrios de control solar y
acabado superficial de cubierta claro.
39 sobrecalentamiento grave
32 ligero sobrecalentamiento
24 confortable
TORRE 1 CASO 1 BASE
CASO 2 PARASOLES
VOLTEADOS
CASO3 HIPERVENTILACION
CASO 4 VIDRIOS CONTROL
SOLAR
CASO 5 PERSIANAS
EXTERIORES
CASO 6 AISLAMIENTO EN
MUROS
CASO 7 AISLAMIENTO EN
CUBIERTA
DB ZONA
T int
max (°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int
max
(°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
SO-P3-10 32 2 0.8 28 30 0.9 29 0.2 33 0 32 0.8
SO-LOFT-0910 39 3.5 0.4
31 (tmr
35) 33 1.6 33 1.6 40 0 39 0.25
N-P1BC-10 35 3.4 1 30 33 2.7 29 0.2
NE-P3-10 32 2.8 1 32 2.8 28 30 1.3 29 0.2 33 0 32 0.83

6. TORRE 2 Orientación Sureste y Noroeste
Demanda de Refrigeración 27 de mayo
TORRE 2 CASO 1 BASE
CASO 2 PARASOLES
VOLTEADOS
CASO3 HIPERVENTILACION
CASO 4 VIDRIOS CONTROL
SOLAR
CASO 5 PERSIANAS
EXTERIORES
CASO 6 AISLAMIENTO EN
MUROS
CASO 7 AISLAMIENTO EN
CUBIERTA
DB ZONA
T int
max (°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int
max
(°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
SE-P3-09 32 3.2
solo
perdidas 31 2.2 28 29 1.4 26 0.2 40 0
SE-LOFT-1011 39 5.5 0.4 36 4.2
31 (tmr
34) 35 2.6 33 2.3 39 0 39 0.15
NO-P3-10 34 3.2 0.8 32 2.6 28 31 1.4 29 0.2 34 0 33 0.8
NO-LOFT-1011 39 5.5 0.35 37 5.5
30 (tmr
33) 33 2.5 29 0.3 34 0 38 0.35
27 Mayo por la mañana
La Torre 2 presenta más problemas de sobrecalentamiento
que la Torre 1, especialmente en primavera-verano.
Voltear los parasoles al lado norte mejora los resultados por
bloquear el sol de verano y dejar pasar el de invierno.
Las persianas exteriores especialmente en los lofts ayudan a
eliminar el sobrecalentamiento, junto con la ventilación, no
así el uso de aislante térmicos. La temperatura exterior
máxima es de 30°C y es a las 2 pm en la temporada de
calor (mayo-junio)
39 sobrecalentamiento grave
32 ligero sobrecalentamiento
24 confortable

7. COMPARACION RESULTADOS
TEMPORADA DE FRIO
21 DICIEMBRE

8. TORRE 1 Orientación Sur Oeste y Nordeste
Demanda de Refrigeración 21 de diciembre
21dic 5pm
En invierno la Torre 1 presenta problemas de
sobrecalentamiento en los LOFTS orientados a suroeste. Las
soluciones son sombrear sus ventanas con persianas exteriores
o mediante vidrios de control solar, y ventilar logrando hasta 7-
8 renovaciones/hora..
39 sobrecalentamiento grave
32 ligero sobrecalentamiento
24 confortable
La temperatura exterior máxima es de 25°C y es a las 2 pm
en la temporada de frío (diciembre-enero).
El pico de temperatura interior se produce por lo general 2-3
horas más tarde, entre las 5 y 6 de la tarde, cuando el calor
absorbido por los materiales constructivos de cubiertas y
muros empieza a emitirse hacia el interior, coincidiendo
además en las orientaciones oeste con la incidencia solar
TORRE 1 CASO 1 BASE
CASO 2 PARASOLES
VOLTEADOS
CASO3 HIPERVENTILACION
CASO 4 VIDRIOS CONTROL
SOLAR
CASO 5 PERSIANAS
EXTERIORES
CASO 6 AISLAMIENTO EN
MUROS
CASO 7 AISLAMIENTO EN
CUBIERTA
DB ZONA
T int
max (°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int
max
(°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
SO-P3-10 27 3.8 0.6 24 24 1.7 27 3.8 27 0 27 0.45
SO-LOFT-0910 36 6.5 0.2 29 29 3 29 2.9 37 0 38 0.11
N-P1BC-10 26 3.3 0.8 25 25 2 21 0.2
NE-P3-10 22 1.5 0.8 21 2.5 23 20 0.7 19 0.1 22 0 22 0.8

9. TORRE 2 Orientación Sureste
Demanda de Refrigeración 21 de diciembre
TORRE 2 CASO 1 BASE
CASO 2 PARASOLES
VOLTEADOS
CASO3 HIPERVENTILACION
CASO 4 VIDRIOS CONTROL
SOLAR
CASO 5 PERSIANAS
EXTERIORES
CASO 6 AISLAMIENTO EN
MUROS
CASO 7 AISLAMIENTO EN
CUBIERTA
DB ZONA
T int
max (°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int
max
(°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
SE-P3-09 27 3.5
solo
perdidas 28 4.1
solo
perdidas 24 23 1.6 20 0.2 30 0
SE-LOFT-1011 29 5.8 0.3 30 6.7 0.3 25 26 2.7 23 1.4 24 0 30 0.15
NO-P3-10 22 1.6 0.8 22 2.6 23 21 0.7 19 0.1 28 0 22 0.7
NO-LOFT-
1011 25 2.8 0.4 25 4 24 22 1.2 20 0.2 22 0 24 0.4
21dic 8AM La Torre 2 no presenta problemas de sobrecalentamiento
en invierno, siendo la temperatura interior mas alta 30°C
que se alcanza por la mañana en los LOFTS orientados a
sureste debido a la ganancia solar por ventanas.
Sombreando estas ventanas con persianas exteriores se
elimina este problema.
39 sobrecalentamiento grave
32 ligero sobrecalentamiento
24 confortable

10. TORRE 2 Orientación Noroeste
Demanda de Refrigeración 21 de diciembre
TORRE 2 CASO 1 BASE
CASO 2 PARASOLES
VOLTEADOS
CASO3 HIPERVENTILACION
CASO 4 VIDRIOS CONTROL
SOLAR
CASO 5 PERSIANAS
EXTERIORES
CASO 6 AISLAMIENTO EN
MUROS
CASO 7 AISLAMIENTO EN
CUBIERTA
DB ZONA
T int
max (°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int
max
(°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
T int max
(°C)
Pico
Solar
(kW)
Pico
ganancia
por
transmisi
on (kW)
SE-P3-09 27 3.5
solo
perdidas 28 4.1
solo
perdidas 24 23 1.6 20 0.2 30 0
SE-LOFT-1011 29 5.8 0.3 30 6.7 0.3 25 26 2.7 23 1.4 24 0 30 0.15
NO-P3-10 22 1.6 0.8 22 2.6 23 21 0.7 19 0.1 28 0 22 0.7
NO-LOFT-
1011 25 2.8 0.4 25 4 24 22 1.2 20 0.2 22 0 24 0.4
En la orientación NO no hay problemas de
sobrecalentamiento en invierno, básicamente porque no
hay incidencia solar sobre sus ventanas, ni por la mañana ni
por la tarde, por la sombra propia de los volúmenes
edificados.
39 sobrecalentamiento grave
32 ligero sobrecalentamiento
24 confortable

11. RECOMENDACIONES GENERALES
Incorporar aislamiento térmico en muros o cubiertas (CASOS 6 y 7) resulta ineficaz para eliminar o
reducir los problemas de sobrecalentamiento, por lo que no se recomienda ninguna de estas dos
opciones. Esto se debe a que se reducen las posibilidades de enfriamiento pasivo nocturno a través
de la envolvente.
Gran parte de los problemas de sobrecalentamiento se deben a las ganancias solares a través de
ventanas, por lo que las acciones encaminadas a proteger las ventanas de la radiación solar son las
más efectivas (vidrios de control solar y/o persianas exteriores). Tanto el uso de vidrios de control solar
(con bajo coeficiente de ganancias solares SHGC=0.46) como el uso de persianas exteriores, mejoran
las temperaturas interiores, siendo ligeramente más eficaz la solución de persianas, que deben ser de
transmitancia de luz y solar de 0.05 (solo dejan pasar 5%), una reflectancia solar y visible de 0.35 (35%)
y una emisividad de 0.90 (emiten hacia el exterior el 90% del calor absorbido).

12. RECOMENDACIONES GENERALES
La ventilación natural tiene un gran potencial de enfriamiento pasivo, ya que durante muchas horas
de calor al interior la temperatura exterior es mas baja y permite enfriar simplemente ventilando
(CASO 3). Para lograr buenos resultados, se debe disponer una adecuada ventilación cruzada con
disposición estratégica de entradas y salidas de aire para mover caudales de hasta 7-8 renovaciones
por hora. Se recomienda la realización de estudios adicionales CFD para predecir movimiento de aire
por las viviendas y caudales y velocidades que se alcanzarían.
Además, se puede lograr confort térmico hasta a 30.5°C con el simple movimiento de aire para
alcanzar velocidades del mismo de hasta 0.8 m/s. Esto mejora la sensación térmica de los ocupantes,
lográndose una sensación térmica neutral para más del 80% de ocupantes según la predicción del
estándar ASHRAE 55. Este movimiento se puede lograr con una ventilación cruzada o bien con
ventiladores de techo.

13. RECOMENDACIONES GENERALES
Las mejoras observadas en la Tint gracias a la ventilación natural van acompañadas de temperaturas
medias radiantes altas, que pueden alterar la sensación térmica ya que la temperatura operativa
será más alta que la del aire. Por ello sigue siendo necesario reducir ganancias solares en vidrios y
cubiertas, especialmente en los LOFTS.
Se recomienda un acabado superficial en cubiertas de color claro, si es posible blanco, incluso
reflectante (“cool roof”), con el fin de reducir la absorción de calor durante las horas centrales del
día y estudiar una geometría de parasoles en LOFTS que sombree en hueco en más proporción.

14. RECOMENDACIONES ORIENTACION SUROESTE
Instalar persianas exteriores en lofts o vidrios de control solar
RECOMENDACIONES ORIENTACION NORDESTE
El ligero sobrecalentamiento de 32°C se reduce
mediante la ventilación natural.
RECOMENDACIONES TAPA NORTE
Sombrear mediante parasoles verticales laterales las
ventanas de los baños de la fachada SO, mediante
volados horizontales las ventanas orientación norte
que no están protegidas por los volados de las
terrazas.
TORRE 1

15. RECOMENDACIONES ORIENTACION SURESTE
Instalar persianas exteriores en lofts o vidrios de control solar para
eliminar posible sobrecalentamiento por la mañana
Voltear los parasoles laterales (del lado sur al lado norte) - las
temperaturas interiores pico bajan hasta 3°C-. Esta solución permite
un mayor asoleamiento por la mañana en invierno, favoreciendo
también el confort térmico en las primeras horas del día evitando las
temperaturas bajas dentro de las viviendas orientadas a SE.
RECOMENDACIONES ORIENTACION NOROESTE
Voltear parasoles laterales al lado norte
Instalar persianas exteriores en lofts o vidrios de control solar, y en
todas las viviendas de los de niveles 9 y 10. En viviendas de niveles 3
a 8 solo instalar persianas o vidrios de control solar en las 2 viviendas
mas al sur de la torre 2 con orientación NO.
TORRE 2