Impacto de las propiedades superficiales de una cubierta sobre el desempeño térmico interior. Análisis descriptivo sobre un local comercial de gran superficie en tres ciudades colombianas
Las propiedades superficiales de la envolvente arquitectónica son importantes a la hora de definir las estrategias del enfriamiento pasivo y del desempeño térmico en ambientes interiores. Para identificar su impacto, se investigaron metodologías que permitieran medir el desempeño térmico de las envolventes arquitectónicas en la región tropical. La transmitancia y la resistencia térmica de los materiales empleados son los parámetros más comunes para evaluar el desempeño térmico de estas; asimismo, son indicadores recomendados por la normatividad vigente en Colombia para mejorar dicho desempeño en el diseño de edificaciones con alta eficiencia energética. Sin embargo, propiedades superficiales como la emitancia(ε) y la absortancia (α) de las... Ver más
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Juan-Esteban Tabares, Lucas Arango-Díaz - 2023
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Impacto de las propiedades superficiales de una cubierta sobre el desempeño térmico interior. Análisis descriptivo sobre un local comercial de gran superficie en tres ciudades colombianas López de Lucio, R., & Parrilla Gorbea, E. (1998). Espacio público e implantación comercial en la ciudad de Madrid. Calles comerciales versus grandes superficies. Cuadernos de Investigación Urbanística, 0(23). Recuperado de http://polired.upm.es/index.php/ciur/article/view/237 Roriz, V. (2011). Efeitos de ondulação e rugosidade de superfícies sobre suas absortâncias e emitâncias: modelo teórico e experimental [Tesis de doctorado, Universidade Estadual de Campinas]. Archivo digital. https://doi.org/10.47749/T/UNICAMP.2011.835160 Roriz, V., Dornelles, K., & Roriz, M. (2007, del 8 al 10 de agosto). Fatores determinantes da absortância solar de superfícies opacas [conferencia]. IX Encontro Nacional e V Latino Americano de Conforto No Ambiente Construído. https://doi.org/10.13140/RG.2.1.1622.3445 Resolución 0549 de 2015. (2015, 10 de julio). Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio. https://www.minvivienda.gov.co/node/48921 Radhi, H., Sharples, S., Taleb, H., & Fahmy, M. (2017). Will cool roofs improve the thermal performance of our built environment? A study assessing roof systems in Bahrain. Energy and Buildings, 135, 324-337. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2016.11.048 Muscio, A. (2018). The solar reflectance index as a tool to forecast the heat released to the urban environment: potentiality and assessment issues. Climate, 6(1). https://doi.org/10.3390/cli6010012 Murcia, J., Serna, J., & Zapata, H. (2017). Atlas de Viento de Colombia. http://atlas.ideam.gov.co/visorAtlasVientos.html Loudon, A. (1968). Summertime temperatures in buildings without air-conditioning. Building Research Station Current Papers. https://eric.ed.gov/?id=ED035213 Levinson, R., Akbari, H., Konopacki, S., & Bretz, S. (2005). Inclusion of cool roofs in nonresidential Title 24 prescriptive requirements. Energy Policy, 33 (2), 151-170. https://doi.org/10.1016/S0301-4215(03)00206-4 Santamouris, M., Synnefa, A., & Karlessi, T. (2011). Using advanced cool materials in the urban built environment to mitigate heat islands and improve thermal comfort conditions. Solar Energy, 85(12), 3085-3102. https://doi.org/10.1016/j.solener.2010.12.023 Kabre, C. (2010). A new thermal performance index for dwelling roofs in the warm humid tropics. Building and Environment, 45(3), 727-738. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2009.08.017 Huang, Z., & Ruan, X. (2017). Nanoparticle embedded double-layer coating for daytime radiative cooling. International Journal of Heat and Mass Transfer, 104, 89-896. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.08.009 Hu, J., & Yu, X. (2019). Adaptive thermochromic roof system: assessment of performance under different climates. Energy and Buildings, 192, 1-14. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.02.040 Fang, H., Zhao, D., Yuan, J., Aili, A., Yin, X., Yang, R., & Tan, G. (2019). Performance evaluation of a metamaterial-based new cool roof using improved Roof Thermal Transfer Value model. Applied Energy, 248, 589-599. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.04.116 de Dear, R., & Brager, G. S. (2002). Thermal comfort in naturally ventilated buildings : revisions to ASHRAE Standard 55. Energy and Buildings, 34(6), 549-561. https://doi.org/10.1016/S0378-7788(02)00005-1 de Dear, R., & Brager, G. (1998). Developing an adaptive model of thermal comfort and preference. UC Berkeley: Center for the Built Environment. Retrieved from https://escholarship.org/uc/item/4qq2p9c6 Brito Filho, J., & Santos, T. (2014). 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Science, 355(6329), 1062-1066. https://doi.org/10.1126/science.aai7899 Yang, J., Mohan Kumar, D., Pyrgou, A., Chong, A., Santamouris, M., Kolokotsa, D., & Lee, S. (2018). Green and cool roofs’ urban heat island mitigation potential in tropical climate. Solar Energy, 173, 597-609. https://doi.org/10.1016/j.solener.2018.08.006 Vecslir Peri, L. (2005). Nuevas centralidades del ocio y el consumo: ámbitos, modalidades e instrumentos de regulación de las grandes superficies comerciales en la Región Metropolitana de Buenos Aires. Revista Iberoamericana de Urbanismo, 5, 31-44. https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099/12498/05_03_LorenaVecslirPeri.pdf?sequence=1&isAllowed=y Vall, S., & Castell, A. (2017). Radiative cooling as low-grade energy source: a literature review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 77, 803-820. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.04.010 Synnefa, A., Santamouris, M., & Apostolakis, K. (2007b). 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Para identificar su impacto, se investigaron metodologías que permitieran medir el desempeño térmico de las envolventes arquitectónicas en la región tropical. La transmitancia y la resistencia térmica de los materiales empleados son los parámetros más comunes para evaluar el desempeño térmico de estas; asimismo, son indicadores recomendados por la normatividad vigente en Colombia para mejorar dicho desempeño en el diseño de edificaciones con alta eficiencia energética. Sin embargo, propiedades superficiales como la emitancia(ε) y la absortancia (α) de las envolventes expuestas a diversos factores climáticos han adquirido relevancia en la evaluación del desempeño térmico interior por su impacto en la temperatura de la superficie interna de la cubierta y, por consiguiente, en la temperatura media radiante al interior del edificio. Se hallaron métodos que se pueden aplicar en la evaluación del desempeño térmico sobre un modelo hipotético, parametrizando propiedades superficiales en cuatro tipos de cubierta. Los indicadores empleados, bajo la metodología del índice de desempeño térmico (TPI) y el análisis de grados/hora (°C/h) se implementaron en tres zonas climáticas de Colombia para simular el desempeño térmico. Los resultados se exponen en tablas y gráficos de dispersión que comparan, entre varias ciudades, la temperatura superficial de cubiertas con emitancia (ε) 0.3 y (ε) 0.9 en varios niveles de absortancia (α). Se observa que la asignación de valores a estas propiedades, en la incorporación de estrategias de enfriamiento pasivo, no debería generalizarse en un contexto que se caracteriza por su diversidad climática, como lo es el de nuestra región. Tabares, Juan-Esteban Arango-Díaz, Lucas arquitectura bioclimática confort cubierta material de construcción temperatura 26 1 Núm. 1 , Año 2024 :enero - junio Artículo de revista text/html application/pdf Publication Revista de Arquitectura (Bogotá) Alchapar, N., & Correa, E. (2015). Reflectancia solar de las envolventes opacas de la ciudad y su efecto sobre las temperaturas urbanas. Informes de La Construcción, 67(540). https://doi.org/10.3989/ic.14.131 Alchapar, N., & Correa, E. (2013). Modificación de la reflectancia solar en la envolvente edilicia y su impacto sobre las temperaturas interiores. Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente, 17, 29-38. http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/143718 Alchapar, N., Correa, E., & Lesino, G. (2012). Estrategias de enfriamiento pasivo urbano: índice de reflectancia solar y relación costo-beneficio en pinturas para fachadas. Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente, 16(10), 67-76. https://ri.conicet.gov.ar/handle/11336/68044 Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0. https://revistadearquitectura.ucatolica.edu.co/article/view/3702 Juan-Esteban Tabares, Lucas Arango-Díaz - 2023 https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 Español construction material Knowledge of surface properties is very important to define passive cooling strategies and thermal performance in indoor environments. In order to identify the impact that these properties have on these aspects, methodologies were investigated that would allow them to be measured in the tropical region. In the scientific literature, the transmittance and thermal resistance of the materials used in the envelope are the best-known parameters to evaluate its thermal performance. These are recommended by current regulations in our country to achieve good thermal performance in the design of buildings with high energy efficiency. However, it is discovered that the surface properties such as emittance (ε) and absorptance (α) of the envelopes exposed to climatic factors have recently acquired relevance in the evaluation of interior thermal performance, due to their impact on the interior surface temperature of the roof and, consequently, on the average radiant temperature inside the building. Methods were found that allowed evaluating the thermal performance on a hypothetical model by parameterizing surface properties in four types of roof. The indicators used under the TPI and °C/h methodology were applied to simulate the thermal performance in three climatic zones of Colombia. The results are exposed through tables and scatter plots comparing the surface temperature of covers with emittance (ε) 0.3 and (ε) 0.9 at various levels of absorptance (α). It is observed that the assignment of values to these properties, in the incorporation of passive cooling strategies, should not be generalized in a context characterized by climatic diversity, as it is in our region. bioclimatic architecture comfort roof temperature Journal article Roof´s surface properties and its impact over indoor thermal performance. Descriptive analysis in a retail building located in three Colombian cities 1657-0308 https://revistadearquitectura.ucatolica.edu.co/article/download/3702/5014 https://revistadearquitectura.ucatolica.edu.co/article/download/3702/4922 https://doi.org/10.14718/RevArq.2024.26.3702 10.14718/RevArq.2024.26.3702 165 180 2024-01-01T00:00:00Z 2024-01-01 2357-626X 2024-01-01T00:00:00Z |
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Knowledge of surface properties is very important to define passive cooling strategies and thermal performance in indoor environments. In order to identify the impact that these properties have on these aspects, methodologies were investigated that would allow them to be measured in the tropical region. In the scientific literature, the transmittance and thermal resistance of the materials used in the envelope are the best-known parameters to evaluate its thermal performance. These are recommended by current regulations in our country to achieve good thermal performance in the design of buildings with high energy efficiency. However, it is discovered that the surface properties such as emittance (ε) and absorptance (α) of the envelopes exposed to climatic factors have recently acquired relevance in the evaluation of interior thermal performance, due to their impact on the interior surface temperature of the roof and, consequently, on the average radiant temperature inside the building. Methods were found that allowed evaluating the thermal performance on a hypothetical model by parameterizing surface properties in four types of roof. The indicators used under the TPI and °C/h methodology were applied to simulate the thermal performance in three climatic zones of Colombia. The results are exposed through tables and scatter plots comparing the surface temperature of covers with emittance (ε) 0.3 and (ε) 0.9 at various levels of absorptance (α). It is observed that the assignment of values to these properties, in the incorporation of passive cooling strategies, should not be generalized in a context characterized by climatic diversity, as it is in our region.
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López de Lucio, R., & Parrilla Gorbea, E. (1998). Espacio público e implantación comercial en la ciudad de Madrid. Calles comerciales versus grandes superficies. Cuadernos de Investigación Urbanística, 0(23). Recuperado de http://polired.upm.es/index.php/ciur/article/view/237 Roriz, V. (2011). Efeitos de ondulação e rugosidade de superfícies sobre suas absortâncias e emitâncias: modelo teórico e experimental [Tesis de doctorado, Universidade Estadual de Campinas]. Archivo digital. https://doi.org/10.47749/T/UNICAMP.2011.835160 Roriz, V., Dornelles, K., & Roriz, M. (2007, del 8 al 10 de agosto). Fatores determinantes da absortância solar de superfícies opacas [conferencia]. IX Encontro Nacional e V Latino Americano de Conforto No Ambiente Construído. https://doi.org/10.13140/RG.2.1.1622.3445 Resolución 0549 de 2015. (2015, 10 de julio). Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio. https://www.minvivienda.gov.co/node/48921 Radhi, H., Sharples, S., Taleb, H., & Fahmy, M. (2017). Will cool roofs improve the thermal performance of our built environment? A study assessing roof systems in Bahrain. Energy and Buildings, 135, 324-337. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2016.11.048 Muscio, A. (2018). The solar reflectance index as a tool to forecast the heat released to the urban environment: potentiality and assessment issues. Climate, 6(1). https://doi.org/10.3390/cli6010012 Murcia, J., Serna, J., & Zapata, H. (2017). Atlas de Viento de Colombia. http://atlas.ideam.gov.co/visorAtlasVientos.html Loudon, A. (1968). Summertime temperatures in buildings without air-conditioning. Building Research Station Current Papers. https://eric.ed.gov/?id=ED035213 Levinson, R., Akbari, H., Konopacki, S., & Bretz, S. (2005). Inclusion of cool roofs in nonresidential Title 24 prescriptive requirements. Energy Policy, 33 (2), 151-170. https://doi.org/10.1016/S0301-4215(03)00206-4 Santamouris, M., Synnefa, A., & Karlessi, T. (2011). Using advanced cool materials in the urban built environment to mitigate heat islands and improve thermal comfort conditions. Solar Energy, 85(12), 3085-3102. https://doi.org/10.1016/j.solener.2010.12.023 Kabre, C. (2010). A new thermal performance index for dwelling roofs in the warm humid tropics. Building and Environment, 45(3), 727-738. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2009.08.017 Huang, Z., & Ruan, X. (2017). Nanoparticle embedded double-layer coating for daytime radiative cooling. International Journal of Heat and Mass Transfer, 104, 89-896. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.08.009 Hu, J., & Yu, X. (2019). Adaptive thermochromic roof system: assessment of performance under different climates. Energy and Buildings, 192, 1-14. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.02.040 Fang, H., Zhao, D., Yuan, J., Aili, A., Yin, X., Yang, R., & Tan, G. (2019). Performance evaluation of a metamaterial-based new cool roof using improved Roof Thermal Transfer Value model. 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