Titulo:
Techo plantado como dispositivo de climatización pasiva en el trópico.
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Sumario:
Se determina el comportamiento térmico de un prototipo experimental de techo plantado, que pueda ser instalado sobre sistemas de cubiertas inclinadas en láminas onduladas de fibrocemento, ampliamente utilizas en nuestro medio. La investigación demostró las ventajas del uso de los techos plantados como dispositivos de enfriamiento pasivo, en las condiciones climáticas y meteorológicas específicas de la ciudad de Cali, donde la cubierta representa la mayor fuente de ganancia térmica. Durante la fase experimental, se construyeron un módulo testigo y dos módulos de prueba sobre los cuales se instalaron los prototipos y se registraron periódicamente los valores de temperatura superficial de la envolvente, y de temperatura y humedad relativa del... Ver más
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Iván Osuna-Motta - 2017
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Techo plantado como dispositivo de climatización pasiva en el trópico. Green roofs as a passive cooling device in the tropics. Se determina el comportamiento térmico de un prototipo experimental de techo plantado, que pueda ser instalado sobre sistemas de cubiertas inclinadas en láminas onduladas de fibrocemento, ampliamente utilizas en nuestro medio. La investigación demostró las ventajas del uso de los techos plantados como dispositivos de enfriamiento pasivo, en las condiciones climáticas y meteorológicas específicas de la ciudad de Cali, donde la cubierta representa la mayor fuente de ganancia térmica. Durante la fase experimental, se construyeron un módulo testigo y dos módulos de prueba sobre los cuales se instalaron los prototipos y se registraron periódicamente los valores de temperatura superficial de la envolvente, y de temperatura y humedad relativa del aire exterior e interior. Utilizando un método comparativo, se pudo establecer y cuantificar el efecto positivo del prototipo sobre el comportamiento térmico de la envolvente en las condiciones locales, demostrando su utilidad. The study aims to determine the thermal performance of an experimental green-roof prototype that can be installed on pitched roofs of fiber cement corrugated sheets, widely used in our environment. Research results showed the advantages of using green roofs as a passive cooling device in the specific climate and weather conditions of a place such as Cali, Colombia, where roofs are the greatest source of heat gain. During the experimental phase, a control module and two test modules were built, where the green-roof prototypes were installed; surface temperature of the envelope and temperature and relative humidity of indoor and outdoor air were periodically recorded. Using a comparative method, it was possible to establish and quantify the positive effect of the prototype on the thermal performance of the envelope in local conditions, demonstrating its usefulness. Osuna-Motta, Iván Herrera-Cáceres, Carlos López-Bernal, Oswaldo Heat transfer Passive cooling Sustainability Thermal comfort Green roofs Confort térmico Enfriamiento pasivo Sostenibilidad Transferencia de calor Techos verdes Conforto térmico Refrigeração passiva Sustentabilidade Telhados verdes Transferência de calor 19 1 Núm. 1 , Año 2017 :Enero - junio Artículo de revista Journal article 2017-05-29T00:00:00Z 2017-05-29T00:00:00Z 2017-05-29 text/html application/pdf application/epub+zip application/xml application/zip Bogotá: Universidad Católica de Colombia, 1999- Revista de arquitectura 1657-0308 2357-626X https://revistadearquitectura.ucatolica.edu.co/article/view/1109 10.14718/RevArq.2017.19.1.1109 https://doi.org/10.14718/RevArq.2017.19.1.1109 spa https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Iván Osuna-Motta - 2017 42 55 Akbari, H., Menon, S. y Rosenfeld, A. (2009). Global cooling: increasing world-wide urban albedos to offset CO 2. Climatic Change, 94 (3), 275-286. doi: https://doi.org/10.1007/s10584-008-9515-9 Alexandri, E. y Jones, P. (2008). Temperature decreases in an urban canyon due to green walls ygreen roofs in diverse climates. Building and Environment, 43 (4), 480-493. doi: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2006.10.055 Ayata, T., Tabares-Velasco, P. C. y Srebric, J. (2011). An investigation of sensible heat fluxes at a green roof in a laboratory setup. Building and Environment, 46 (9), 1851-1861. doi: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2011.03.006 Bansal, N., Hauser, G. y Minke, G. (1994). Passive building design, a Handbook of Natural Climatic Control. Elsevier Science B. V. Bell, H. y Spolek, G. (2009). Measured energy performance of greenroofs. Paper presented at the Seventh Annual International Greening Rooftops for Sustainable Communities Conference, Atlanta, GA. Fajardo Velazco, L. F. (2005). Desempeño costo-beneficio de dos sistemas pasivos de climatización en cubiertas para climas cálidos-subhúmedos (Tesis de maestría). Universidad de Colima, México. Recuperado de http://digeset.ucol.mx/tesis_posgrado/resumen.phpID=1566 Feng, C., Meng, Q. y Zhang, Y. (2010). Theoretical and experimental analysis of the energy balance of extensive green roofs. Energy and buildings, 42 (6), 959-965. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.enbuild.2009.12.014 Gamboa, J. D., Rosillo, M. E., Herrera, C. A., López Bernal, O. e Iglesias García, V. (2011). Confort ambiental en vivienda de interés social en Cali. Cali: Programa Editorial Universidad del Valle. Gameros González, G. (2007). Agua encapsulada como amortiguador térmico sobre losas de concreto (Tesis de maestría). Universidad de Colima, México. Recuperado de http://digeset.ucol.mx/tesis_posgrado/resumen.phpID=1679 González García, S. I. (2011). Estudio experimental del comportamiento térmico de sistemas pasivos de enfriamiento cálido-húmedo (Tesis de maestría). Universidad Internacional de Andalucía, España. Recuperado de http://dspace.unia.es/bitstream/handle/10334/778/0152_Gonzalez.pdfsequence=3 Haro Carbajal, E. T. (2009). Comportamiento de dos tipos de cubiertas vegetales, como dispositivos de climatización para climas cálido sub-húmedos. Universidad de Colima, México. Recuperado de http://digeset.ucol.mx/tesis_posgrado/resumen.phpID=1736 Hodo-Abalo, S., Banna, M. y Zeghmati, B. (2012). Performance analysis of a planted roof as a passive cooling technique in hot-humid tropics. Renewable Energy, 39 (1), 140-148. doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2011.07.029 Humphreys, M. A. y Nicol, J. F. (2002). The validity of ISO-PMV for predicting comfort votes in every-day thermal environments. Energy and buildings, 34 (6), 667-684. doi: https://doi.org/10.1016/S0378-7788(02)00018-X Jim, C. Y. y He, H. (2010). Coupling heat flux dynamics with meteorological conditions in the green roof ecosystem. Ecological Engineering, 36 (8), 1052-1063. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.ecoleng.2010.04.018 Kotsiris, G., Androutsopoulos, A., Polychroni, E. y Nektarios, P. A. (2012). Dynamic U-value estimation and energy simulation for green roofs. Energy and buildings, 45, 240-249. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.enbuild.2011.11.005 Lazzarin, R. M., Castellotti, F. y Busato, F. (2005). Experimental measurements and numerical modelling of a green roof. Energy and Buildings, 37 (12), 1260-1267. doi: 10.1016/j.enbuild.2005.02.001 Mentens, J., Raes, D. y Hermy, M. (2006). Green roofs as a tool for solving the rainwater runoff problem in the urbanized 21st century? Landscape and urban planning, 77 (3), 217-226. doi: https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2005.02.010 Morales, G. C. B. y Cruz, E. M. G. (2003). Confort térmico en el trópico húmedo: experiencias de campo en viviendas naturalmente ventiladas. Ambiente construido, 3 (2), 47-55. doi: http://www.seer.ufrgs.br/index.php/ambienteconstruido/article/view/3450/1869 Niachou, A., Papakonstantinou, K., Santamouris, M., Tsangrassoulis, A. y Mihalakakou, G. (2001). Analysis of the green roof thermal properties and investigation of its energy performance. Energy and buildings, 33 (7), 719-729. doi: https://doi.org/10.1016/S0378-7788(01)00062-7 Oberndorfer, E., Lundholm, J., Bass, B., Coffman, R. R., Doshi, H., Dunnett, N. et al. (2007). Green roofs as urban ecosystems: ecological structures, functions, and services. Bioscience, 57 (10), 823-833. doi: https://doi.org/10.1641/B571005 Olgyay, V. (1968). Clima y arquitectura en Colombia. Cali: Universidad del Valle. Onmura, S., Matsumoto, M. y Hokoi, S. (2001). Study on evaporative cooling effect of roof lawn gardens. Energy and buildings, 33 (7), 653-666. doi: http://dx.doi.org/10.1016/S0378-7788(00)00134-1 Osuna Motta, I. (2013). Prototipo de techo plantado como dispositivo de climatización pasiva en Cali (Trabajo de grado). Universidad del Valle, Cali, Colombia. Parizotto, S. y Lamberts, R. (2011). Investigation of green roof thermal performance in temperate climate: A case study of an experimental building in Florianópolis city, Southern Brazil. Energy and buildings, 43 (7), 1712-1722. doi: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2011.03.014 Sánchez G. L. H. (1993). Evaluación de un techo estanque como sistema de enfriamiento pasivo en un clima cálido sub-húmedo (Tesis de maestría). Universidad de Colima, México. Recuperado de http://digeset.ucol.mx/tesis_posgrado/resumen.phpID=154 Santamouris, M. y Asimakopoulos, D. (1996). Passive cooling of buildings. London: Earthscan/James & James. Santana, L. M., Escobar, L. A. y Capote, P. A. (2011). Influencia de los cambios de ocupación del suelo de Cali (Colombia), entre 1984 y 2003, en la temperatura de superficie. Ingeniería y Competitividad, 13(1). 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Climate consultant software (Version 5.4). www.energy-design-tools.aud.ucla.edu. Wong, N. H., Chen, Y., Ong, C. L. y Sia, A. (2003). Investigation of thermal benefits of rooftop garden in the tropical environment. Building and Environment, 38 (2), 261-270. doi: http://dx.doi.org/10.1016/S0360-1323(02)00066-5 https://revistadearquitectura.ucatolica.edu.co/article/download/1109/1369 https://revistadearquitectura.ucatolica.edu.co/article/download/1109/pdf%2006 https://revistadearquitectura.ucatolica.edu.co/article/download/1109/1885 https://revistadearquitectura.ucatolica.edu.co/article/download/1109/1942 https://revistadearquitectura.ucatolica.edu.co/article/download/1109/2768 info:eu-repo/semantics/article http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 http://purl.org/redcol/resource_type/ARTREF info:eu-repo/semantics/publishedVersion http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 info:eu-repo/semantics/openAccess http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 Text Publication |
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Se determina el comportamiento térmico de un prototipo experimental de techo plantado, que pueda ser instalado sobre sistemas de cubiertas inclinadas en láminas onduladas de fibrocemento, ampliamente utilizas en nuestro medio. La investigación demostró las ventajas del uso de los techos plantados como dispositivos de enfriamiento pasivo, en las condiciones climáticas y meteorológicas específicas de la ciudad de Cali, donde la cubierta representa la mayor fuente de ganancia térmica. Durante la fase experimental, se construyeron un módulo testigo y dos módulos de prueba sobre los cuales se instalaron los prototipos y se registraron periódicamente los valores de temperatura superficial de la envolvente, y de temperatura y humedad relativa del aire exterior e interior. Utilizando un método comparativo, se pudo establecer y cuantificar el efecto positivo del prototipo sobre el comportamiento térmico de la envolvente en las condiciones locales, demostrando su utilidad.
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The study aims to determine the thermal performance of an experimental green-roof prototype that can be installed on pitched roofs of fiber cement corrugated sheets, widely used in our environment. Research results showed the advantages of using green roofs as a passive cooling device in the specific climate and weather conditions of a place such as Cali, Colombia, where roofs are the greatest source of heat gain. During the experimental phase, a control module and two test modules were built, where the green-roof prototypes were installed; surface temperature of the envelope and temperature and relative humidity of indoor and outdoor air were periodically recorded. Using a comparative method, it was possible to establish and quantify the positive effect of the prototype on the thermal performance of the envelope in local conditions, demonstrating its usefulness.
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F. (2005). Desempeño costo-beneficio de dos sistemas pasivos de climatización en cubiertas para climas cálidos-subhúmedos (Tesis de maestría). Universidad de Colima, México. Recuperado de http://digeset.ucol.mx/tesis_posgrado/resumen.phpID=1566 Feng, C., Meng, Q. y Zhang, Y. (2010). Theoretical and experimental analysis of the energy balance of extensive green roofs. Energy and buildings, 42 (6), 959-965. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.enbuild.2009.12.014 Gamboa, J. D., Rosillo, M. E., Herrera, C. A., López Bernal, O. e Iglesias García, V. (2011). Confort ambiental en vivienda de interés social en Cali. Cali: Programa Editorial Universidad del Valle. Gameros González, G. (2007). Agua encapsulada como amortiguador térmico sobre losas de concreto (Tesis de maestría). Universidad de Colima, México. Recuperado de http://digeset.ucol.mx/tesis_posgrado/resumen.phpID=1679 González García, S. I. (2011). Estudio experimental del comportamiento térmico de sistemas pasivos de enfriamiento cálido-húmedo (Tesis de maestría). Universidad Internacional de Andalucía, España. Recuperado de http://dspace.unia.es/bitstream/handle/10334/778/0152_Gonzalez.pdfsequence=3 Haro Carbajal, E. T. (2009). Comportamiento de dos tipos de cubiertas vegetales, como dispositivos de climatización para climas cálido sub-húmedos. Universidad de Colima, México. Recuperado de http://digeset.ucol.mx/tesis_posgrado/resumen.phpID=1736 Hodo-Abalo, S., Banna, M. y Zeghmati, B. (2012). Performance analysis of a planted roof as a passive cooling technique in hot-humid tropics. Renewable Energy, 39 (1), 140-148. doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2011.07.029 Humphreys, M. A. y Nicol, J. F. (2002). The validity of ISO-PMV for predicting comfort votes in every-day thermal environments. Energy and buildings, 34 (6), 667-684. doi: https://doi.org/10.1016/S0378-7788(02)00018-X Jim, C. Y. y He, H. (2010). Coupling heat flux dynamics with meteorological conditions in the green roof ecosystem. Ecological Engineering, 36 (8), 1052-1063. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.ecoleng.2010.04.018 Kotsiris, G., Androutsopoulos, A., Polychroni, E. y Nektarios, P. A. (2012). Dynamic U-value estimation and energy simulation for green roofs. Energy and buildings, 45, 240-249. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.enbuild.2011.11.005 Lazzarin, R. M., Castellotti, F. y Busato, F. (2005). Experimental measurements and numerical modelling of a green roof. Energy and Buildings, 37 (12), 1260-1267. doi: 10.1016/j.enbuild.2005.02.001 Mentens, J., Raes, D. y Hermy, M. (2006). Green roofs as a tool for solving the rainwater runoff problem in the urbanized 21st century? Landscape and urban planning, 77 (3), 217-226. doi: https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2005.02.010 Morales, G. C. B. y Cruz, E. M. G. (2003). Confort térmico en el trópico húmedo: experiencias de campo en viviendas naturalmente ventiladas. Ambiente construido, 3 (2), 47-55. doi: http://www.seer.ufrgs.br/index.php/ambienteconstruido/article/view/3450/1869 Niachou, A., Papakonstantinou, K., Santamouris, M., Tsangrassoulis, A. y Mihalakakou, G. (2001). Analysis of the green roof thermal properties and investigation of its energy performance. Energy and buildings, 33 (7), 719-729. doi: https://doi.org/10.1016/S0378-7788(01)00062-7 Oberndorfer, E., Lundholm, J., Bass, B., Coffman, R. R., Doshi, H., Dunnett, N. et al. (2007). Green roofs as urban ecosystems: ecological structures, functions, and services. Bioscience, 57 (10), 823-833. doi: https://doi.org/10.1641/B571005 Olgyay, V. (1968). Clima y arquitectura en Colombia. Cali: Universidad del Valle. Onmura, S., Matsumoto, M. y Hokoi, S. (2001). Study on evaporative cooling effect of roof lawn gardens. Energy and buildings, 33 (7), 653-666. doi: http://dx.doi.org/10.1016/S0378-7788(00)00134-1 Osuna Motta, I. (2013). Prototipo de techo plantado como dispositivo de climatización pasiva en Cali (Trabajo de grado). Universidad del Valle, Cali, Colombia. Parizotto, S. y Lamberts, R. (2011). Investigation of green roof thermal performance in temperate climate: A case study of an experimental building in Florianópolis city, Southern Brazil. Energy and buildings, 43 (7), 1712-1722. doi: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2011.03.014 Sánchez G. L. H. (1993). Evaluación de un techo estanque como sistema de enfriamiento pasivo en un clima cálido sub-húmedo (Tesis de maestría). Universidad de Colima, México. Recuperado de http://digeset.ucol.mx/tesis_posgrado/resumen.phpID=154 Santamouris, M. y Asimakopoulos, D. (1996). Passive cooling of buildings. London: Earthscan/James & James. Santana, L. M., Escobar, L. A. y Capote, P. A. (2011). Influencia de los cambios de ocupación del suelo de Cali (Colombia), entre 1984 y 2003, en la temperatura de superficie. Ingeniería y Competitividad, 13(1). 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