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UNIVERSITAT POLITÉCNICA DE CATALUNYA Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Barcelona Máster en Arquitectura, Energía y Medio Ambiente Tesina de fin de máster Curso académico 2011‐2012 “Comparación de la demanda energética mediante el cambio en la morfología urbana por densificación en el clima cálido seco” Tutora: Anna Pagès R. Autora: Fátima Córdova Borbón Barcelona, Septiembre 2013
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UNIVERSITAT POLITÉCNICA DE CATALUNYA
Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Barcelona Máster en Arquitectura, Energía y Medio Ambiente
Tesina de fin de máster Curso académico 2011‐2012
“Comparación de la demanda energética mediante el cambio en la
morfología urbana por densificación en el clima cálido seco”
Tutora: Anna Pagès R.
Autora: Fátima Córdova Borbón
Barcelona, Septiembre 2013
AGRADECIMIENTOS
Agradezco a Dios por brindarme vida, salud y motivación para salir adelante en este año.
A México y CONACYT por creer en mí.
A mis amigos y tutores del Laboratorio de Energía, Medioambiente y Arquitectura de la Universidad
de Sonora, por su motivación y apoyo en mi realización de este máster.
A mi tutora de tesina Anna Pagés, por su interés y ayuda en el desarrollo de mi trabajo.
A mis compañeros de Chile, Chipre, Ecuador, Brasil, Cuba, República Dominicana, España, Arabia
Saudita, Siria y México, son y seguirán siendo mis profesores y amigos.
Y sobre todo a mi familia, por enseñarme que la manera de ser feliz en la vida es a base de esfuerzo y
dedicación, sin ustedes no estuviera aquí. Gracias por su paciencia y apoyo incondicional.
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ABSTRACT
En las últimas décadas, el modelo de crecimiento de ciudad dispersa, encabezado en América por
Estados Unidos, ha ocasionado que países en vías de desarrollo con ciudades en crecimiento, adopten
este modelo que las lleva a transformarse en ciudades insostenibles, incosteables, de alto consumos
energético e impactos ecológicos negativos. Una respuesta a esta problemática por parte de países
Europeos, ha sido la de establecer metas de limitar la dispersión densificando zonas existentes de la
ciudad, buscando también mejoras paralelas económicas, sociales y ambientales. Esta investigación
demuestra y analiza , las ventajas de la densificación urbana en una zona existente de vivienda social en
la ciudad de Hermosillo, México; donde su clima cálido seco de altas temperaturas y oscilaciones
térmicas obligan a los habitantes a recurrir a sistemas mecánicos de acondicionamiento térmico
alcanzando altos consumos energéticos; para el objetivo de la investigación, se comparan criterios
energéticos y de comportamiento térmico de tres posibles escenarios densificados, por medio de
simulación en el software Design Builder.
Palabras Claves:
Dispersión urbana, vivienda social, densificación, demanda energética.
3
ÍNDICE
Agradecimientos ....................................................................................................................................... 1
Abstract .................................................................................................................................................... 2
Índice ........................................................................................................................................................ 3
Listado de figuras, ilustraciones y tablas. .................................................................................................. 5
Listado de Figuras ............................................................................................................................. 5
Listado de Tablas .............................................................................................................................. 6
Capítulo 1 Introducción ............................................................................................................................. 9
1.1. Antecedentes ...................................................................................................................... 9
1.2. Problemática y Justificación ............................................................................................... 11
1.3. Objetivos. .......................................................................................................................... 13
1.4. Metodología. ..................................................................................................................... 14
Capítulo 2. Estado del arte. ..................................................................................................................... 15
Dispersión urbana o “Urban Sprawl” .............................................................................................. 15
Impacto de la dispersión urbana. ................................................................................................... 15
Casos en el mundo. ........................................................................................................................ 16
Densificación .................................................................................................................................. 17
Estudios relacionados ..................................................................................................................... 18
Capítulo 3. Muestra de Morfología Urbana. ............................................................................................ 21
3.1. Parámetros de Selección ................................................................................................... 21
3.1.1. Parámetros de la vivienda. ........................................................................................ 21
3.1.2. Parámetros del entorno urbano. ............................................................................... 25
3.1.3. Resumen de parámetros de selección de la Muestra de Morfología Urbana............. 28
3.2. Selección de la Muestra de Morfología Urbana mediante los parámetros seleccionados. . 29
3.2.1. Filtro 1: Fecha de construcción. ................................................................................. 30
3.2.2. Filtro 2: Tipo de malla urbana y características de la vivienda. .................................. 31
3.2.3. Filtro 3: Disponibilidad de Información y selección. .................................................. 32
3.3. Descripción de la Muestra de Morfología Urbana .............................................................. 33
3.3.1. Diseño Urbano .......................................................................................................... 33
4
3.3.2. Descripción de las viviendas. ..................................................................................... 37
3.3.3. Aspectos Sociales y Usuario. ..................................................................................... 38
Capítulo 4. Evaluación de los escenarios. ................................................................................................ 41
Criterios y parámetros generales de simulación. ................................................................................ 41
Comparación de aspecto y densidad................................................................................................... 45
Resultados por escenarios. ................................................................................................................. 48
4.1. Escenario A. Estado actual, conservación de morfología y densidad. ................................. 48
4.1.1. Escenario A. Comportamiento Térmico ..................................................................... 49
4.1.2. Escenario A. Demanda energética en etapa de uso de la vivienda. ........................... 51
4.2. Escenario B. Máxima edificabilidad legal. .......................................................................... 54
4.2.1. Descripción de Escenario B........................................................................................ 54
4.2.2. Escenario B. Comportamiento Térmico ..................................................................... 58
4.2.3. Escenario B. Demanda energética en etapa de uso de la vivienda ............................ 60
4.3. Escenario C. Densificación con adaptaciones a las bases legales. ....................................... 63
4.3.1. Diseño de Escenario C. .............................................................................................. 63
4.3.2. Escenario C. Comportamiento Térmico ..................................................................... 64
4.3.3. Escenario C. Demanda energética en etapa de uso de la vivienda ............................. 67
Capítulo 5. Comparación de escenarios A, B, C. ............................................................................. 71
5.1. Comparación del comportamiento térmico. ...................................................................... 71
5.2. Comparación de la demanda energética. ........................................................................... 74
Capítulo 6. Conclusiones y Discusiones ................................................................................................... 79
Bibliografía .............................................................................................................................................. 83
Anexos .................................................................................................................................................... 84
Escenario A ..................................................................................................................................... 90
Escenario B ..................................................................................................................................... 93
Escenario C ..................................................................................................................................... 96
Comparación .................................................................................................................................. 99
5
LISTADO DE FIGURAS, ILUSTRACIONES Y
TABLAS.
ListadodeFiguras
Ilustración 1 Ubicación de la ciudad de Hermosillo. ................................................................................ 10
Ilustración 2 Problemática del consumo energético. ............................................................................... 12
Ilustración 3 Filtros de selección de MMU .............................................................................................. 29
Ilustración 4 Identificación de Zona de crecimiento (1990 a la fecha). 30 Ilustración 5 Fraccionamientos de vivienda con equidad morfológica y materialidad. ............................ 31
Ilustración 6 Dimensiones mínimas de recámaras según el CEV. ............................................................. 35
Ilustración 7 Área de jardín y modificaciones irregulares a viviendas de la MMU. .................................. 36
Ilustración 8 Vialidad colectora de MMU. ............................................................................................... 36
Ilustración 9 Plantas arquitectónica de viviendas. ................................................................................... 37
Ilustración 10 Sistema constructivo de vigueta y bovedilla en cubierta. .................................................. 38
Ilustración 11 Recorrido de MMU a centro. ............................................................................................ 39
Ilustración 12 Plano de clasificación de viviendas. .................................................................................. 43
Ilustración 13 Esquema de densificación por bloques de vivienda en escenarios A, B y C. ...................... 46
Ilustración 14 Ejemplo de modelación de vivienda y modelación de entorno en software de simulación.
................................................................................................................................................................ 48
Ilustración 15 Modificación de la vivienda tipo A y B para escenario B. .................................................. 56
Ilustración 16 Ejemplo de modelación de vivienda y entorno en software de simulación para escenario B.
................................................................................................................................................................ 57
Ilustración 17 Modelación de vivienda y entorno en software de simulación. ........................................ 63
Listado de Gráficos
Gráfico 1 Energía de transporte vs. densidad para 32 ciudades .............................................................. 16
Gráfico 2 Clasificación de la vivienda. ...................................................................................................... 22
Gráfico 3 Superficie total, densidad por período y población de Hermosillo. ......................................... 26
Gráfico 4 Evolución del crecimiento de población y superficie. ............................................................... 26
Gráfico 5 Población, superficie y densidad de Hermosillo. 1900 – 2010 .................................................. 27
Gráfico 6 Ubicación de MMU en Hermosillo. .......................................................................................... 33
Gráfico 22 Comparación de índices de ocupación. .................................................................................. 46
Gráfico 23 Niveles en escenarios. ............................................................................................................ 46
Gráfico 24 Comportamiento de índices de densidad. .............................................................................. 47
Gráfico 7 Comportamiento Térmico vivienda tipo B1‐ Escenario A ......................................................... 50
Gráfico 8 Comportamiento térmico en el mes de Julio ‐ Escenario A ...................................................... 50
6
Gráfico 9 Comportamiento térmico en un día de Julio –Escenario A ...................................................... 51
Gráfico 10 Demanda energética anual por tipo de vivienda / m2 – Escenario A. .................................... 52
Gráfico 11 Demanda energética de A/A por m2 ‐ Escenario A ................................................................. 53
Gráfico 12 Comportamiento térmico anual de la vivienda ‐ Escenario B ................................................. 58
Gráfico 13 Temperatura promedio del Escenario B ................................................................................. 59
Gráfico 14 Temperatura por nivel en un día de Julio ‐ Escenario B .......................................................... 59
Gráfico 15 Demanda energética anual por tipo de vivienda / m2 – Escenario B ...................................... 61
Gráfico 16 Demanda energética de A/A por m2 ‐ Escenario B ................................................................. 62
Gráfico 17 Comportamiento térmico anual de la vivienda ‐ Escenario B ................................................. 65
Gráfico 18 Comportamiento térmico en el mes de Julio ‐ Escenario C .................................................... 66
Gráfico 19 Comportamiento térmico en el mes de Julio ‐ Escenario B .................................................... 66
Gráfico 20 Demanda energética anual por tipo de vivienda / m2 – Escenario C ...................................... 68
Gráfico 21 Demanda energética de A/A por m2 ‐ Escenario c ................................................................. 69
Gráfico 25 Comportamiento de la temperatura media en planta baja en los escenarios A, B y C. ......... 72
Gráfico 26 Comportamiento en un día de julio de plantas bajas y superiores de los escenarios A, B y C. 73
Gráfico 27 Ganancias de energía / m2 ‐ Escenarios A, B y C .................................................................... 73
Gráfico 28 Demanda energética total/ m2 por escenario. ....................................................................... 74
Gráfico 29 Ahorro de demanda energética en los tres escenarios ........................................................... 75
Gráfico 29 Reducción desglosada de demanda. ...................................................................................... 75
Gráfico 30 Comportamiento de la demanda energética anual el año por escenario. .............................. 76
Gráfico 31 Comportamiento de la demanda anual de Aire Acondicionado y Calefacción en todos los
escenarios. .............................................................................................................................................. 77
Gráfico 32 Ahorro de demanda energética en los tres escenarios ........................................................... 79
Gráfico 34 Clasificación de la vivienda según el CEV. ............................................................................... 86
ListadodeTablas
Tabla 1 Tabla resumen de valores y rangos para los subtipos de la Vivienda Social. ............................... 24
Tabla 2 Listado de parámetros de selección de MMU. ............................................................................ 28
Tabla 3 Datos de desarrollos urbanos y disponibilidad de información ................................................... 32
Tabla 4 Lotificación y porcentaje de Uso de Suelo en MMU .................................................................... 34
Tabla 5 Software y valores de entrada de simulación .............................................................................. 43
Tabla 6 Comparación de uso y ocupación de escenarios. ........................................................................ 45
Tabla 7 Comparación de índices de ocupación en escenarios. ................................................................ 45
Tabla 8 Comparación de índices de densidad en escenarios. .................................................................. 47
Tabla 9 Mezcla de uso de suelos ‐ Escenario A ........................................................................................ 49
Tabla 10 Demanda energética por tipo de vivienda – Escenario A. ......................................................... 52
Tabla 11 Demanda energética total anual desglosada – Escenario A ...................................................... 53
7
Tabla 12 Relación de Uso de Suelo y Usos Específicos del PDU 2006 para la ciudad de Hermosillo ......... 54
Tabla 13 Criterios para autorización de Uso de Habitacional Vivienda Social y Popularsegún PDU 2006. 55
Tabla 14 Mezcla de uso de suelos ‐ Escenario B ...................................................................................... 57
Tabla 15 Demanda energética por tipo de vivienda ‐ Escenario B ........................................................... 60
Tabla 16 Demanda energética total anual desglosada – Escenario B ....................................................... 61
Tabla 17 Mezcla de uso de suelos ‐ Escenario C ...................................................................................... 64
Tabla 18 Temperaturas máximas y mínimas interiores. .......................................................................... 65
Tabla 19 Demanda energética por tipo de vivienda ‐ Escenario C ........................................................... 67
Tabla 20 Demanda energética total anual desglosada – Escenario C ....................................................... 68
Tabla 21 Demanda energética de escenarios mensual y anual. ............................................................... 76
Tabla 22 Clasificación y descripción de la vivienda .................................................................................. 87
Tabla 23 Propuesta de clasificación homologada con precios actualizados al 2013 ................................ 87
Tabla 24 Dimensionamiento de lote Residencia, Interés Social y Popular ............................................... 89
Tabla 25 Resultados de Simulación Escenario A ...................................................................................... 90
Tabla 26 Resultados de simulación ‐ Escenario B .................................................................................... 93
Tabla 27 Resultados de simulación ‐ Escenario C .................................................................................... 96
8
9
CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN
1.1. Antecedentes
“La ciudad jardín es como un fuego fatuo. La naturaleza se difumina bajo la irrupción de
infraestructuras y edificación, y el aislamiento que nos prometían deja paso a un lugar abarrotado. Me
refiero a la “ciudad jardín horizontal” de viviendas unifamiliares. Por el contrario, la solución se halla en
la “ciudad jardín vertical”, fruto de la tecnología moderna adaptada a los nuevos modos de vida”
.‐Le Corbusier, 1964.
A pesar que la familia tipo en algunos países se ha reducido en la última década, la vivienda
unifamiliar media tiene mayor tamaño en cuanto a volumen , área construida y jardín, además de mayor
lujo, tecnología y servicios que satisfacen exclusivamente los habitantes de la vivienda (Trejo, 2015). En
las últimas décadas, el modelo de crecimiento de ciudad tipo suburbio de viviendas unifamiliares,
desarrollado principalmente por Estados Unidos al finalizar la segunda guerra mundial, es tomado como
modelo de crecimiento por países en vías de desarrollo tales como México, ocasionando que la mancha
urbana tenga un crecimiento difuso, creando ciudades de grandes extensiones con muy baja densidad
edificatoria y poblacional. Este tipo de ciudades, también
conocidas como “urban sprawl”, traen consigo
consecuencias negativas con un impacto en la demanda
energética y producción de CO2 de la ciudad, haciendo de
estas ciudades espacios cada vez más insostenibles que
producen mayor contaminación y un costo económico de manutención para los habitantes y gobierno;
además, lleva consigo otros problemas que justifican la acción para contrarrestarla, como los factores
negativos de movilidad, seguridad, interacción, social, entre otros.
Debido a su gran influencia en México, la sociedad y los desarrolladores de vivienda han adoptado
este modelo de crecimiento y se ha reproducido en todos los niveles socioeconómicos del país, “ha
propiciado la construcción de casas económicas (vivienda social) con diseño inadecuado para las
condiciones climáticas regionales, lo cual provoca que sean poco confortables, además que consumen
mucha energía” (Marincic Lovhira, Ochoa de la Torre, & Del Rio, 2012). La construcción de vivienda
económica en México, apoyada por el gobierno Federal, Estatal y Municipal, tienen una calidad limitada
por los fondos y programas de créditos financieros, que dan resultado a viviendas en serie que no sean
energéticamente eficientes ni satisfagan las necesidades de diseño según el clima (Marincic Lovhira et
al., 2012). La ciudad de Hermosillo ha sido una de las tantas del país en adoptar el desarrollo de
viviendas en serie unifamiliares tipo suburbio a nivel de vivienda social y otros estratos económicos. En
el 2007 más de 20 fraccionamientos fueron autorizados, la mayoría de los asentamientos localizados en
“La ciudad residencial de baja
densidad es una parte de la ciudad
difusa” (Indovina, 2007).
10
el Norponiente y Sur poniente de la ciudad, ya que en otros puntos como el Oriente existen barreras
naturales que impiden el desarrollo urbano. Este crecimiento del 0.4% compromete a una importante
inversión en el sistema a las redes de distribución eléctricas de la ciudad (Valenzuela, 2007).
Los problemas que conlleva la dispersión urbana, lleva a analizar las causas y efectos desde dos
perspectivas: la vivienda y la urbanización. Sin embargo, debe permanecer el objetivo de entrelazar su
funcionamiento para llegar a resultados que conlleven a una mejora y una propuesta de desarrollo
sostenible y de menor impacto sostenible para la ciudad de Hermosillo.
Ubicaciónyclima.
Para contextualizar de mejor manera el caso de estudio y la fuente de gran parte de su problemática
es necesario ubicar la ciudad de Hermosillo en el mapa y analizar su clima. La ciudad capital del estado y
se encuentra al sur del Desierto de Sonora, a 270 kilómetros de la frontera con Estados Unidos y a 95
kilómetros de la costa en el Golfo de California o Mar de Cortés.
Ilustración 1 Ubicación de la ciudad de Hermosillo.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE IMÁGENES DE GOOGLE EARTH, 2013.
De acuerdo con la clasificación de climas de INEGI (Instituto Nacional de Estadística y Geografía)
Hermosillo se ubica con un clima‐ sub clima SECO – MUY SECO. Tiene niveles elevados de radiación
solar durante el año, oscilaciones grandes de temperatura y una gran mayoría de cielos despejados.
Puede considerarse los meses de abril a octubre como temporada de calor, con temperaturas que van
de los 24.3 °C hasta los 39°C, con una máxima extrema registrada de hasta 47.5°C . Durante el invierno
(entre diciembre y febrero), el clima se caracteriza como templado con noches frescas y días tibios,
temperaturas mínimas medias de 9.4 °C hasta los 28°C durante el día. Llueve principalmente en los
meses de julio y septiembre en forma de chubascos, que alcanza aproximadamente los 250 mm en unos
30 días de precipitación al año. Cuenta con contaminación por polvo en suspensión, característica de las
ciudades desérticas, causando que la ventilación natural sea evitada gran parte del año.
11
Los factores climáticos, la gran cantidad de radiación solar recibida durante el día, altas
temperaturas a lo largo del año y la contaminación por polvo; repercuten a que las familias recurran a
los equipos de acondicionamiento térmico durante los meses de calor, dependiendo de su capacidad
económica en la adquisición, manutención y funcionamiento del sistema (Marincic Lovhira et al., 2012).
El clima puede considerarse como asimétrico dando como consecuencia que en los estudios y
encuestas de confort térmico muestren tendencias solo hacia un extremo de la escala de sensación y
deban tomarse otros criterios para obtener la temperatura de neutralidad (Tn) y rango de confort
(Marincic Lovhira et al., 2012).
1.2. ProblemáticayJustificación
La demanda energética en las zonas áridas del mundo representa un reto para el desarrollo y la
adecuación ambiental de la vivienda (Calderón, Arredondo, Gallegos, & Mayagoitia, 2011). De acuerdo
con R. Calderón, en el 2011 “el consumo eléctrico anualizado de la vivienda social en México, demuestra
que las ciudades de zonas áridas evaluadas presentan niveles por encima del consumo medio nacional”
(Calderón et al., 2011), siendo Hermosillo una de las ciudades representativas de esta zona climática.
La vivienda en si, como unidad a reproducirse en
un conjunto urbano, precisa de tener las
características morfológicas adecuadas para su
correcta interacción con los demás edificios para
buscar beneficio entre sí. En el caso de la vivienda social en la ciudad de Hermosillo; caracterizada por su
tamaño, costo económico, materiales de baja calidad y procedimientos constructivos poco adecuados
para adaptarse al clima; no ha evolucionado en las últimas décadas, y no suelen ser energéticamente
eficientes en su etapa de uso (Borbon Almada, Perez, Miranda P., & Cabanillas, 2012), debido a su
construcción con materiales inadecuados para el clima y tener una relación nula con la geometría
urbana que la rodea.
La combinación de la vivienda energéticamente ineficiente y la falta de planeación urbana sostenible
en una ciudad con clima extremo, generan una mayor demanda energética para la ciudad y los
ciudadanos (Ver Ilustración 2). De acuerdo con el estudio de Francesco Indovina (2007) , “La ciudad de
baja densidad”, la dispersión urbana y baja densidad lleva consigo problemas de movilidad, consumo de
suelo, de mantenimiento de servicios básicos (luz, agua, alcantarillado, residuos), seguridad, baja calidad
del espacio público, riesgos de incendios, excesivo consumo energético, falta de equipamientos, etc.
Consumo energético total aproximado
en vivienda social de 38 m2 en la ciudad de
Hermosillo: 4,130 kWh año.
12
Ilustración 2 Problemática del consumo energético.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA
Sara Topelson, secretaria de Desarrollo Urbano y Ordenación del Territorio de la Secretaría de
Desarrollo Social (Sedesol), indica que en México, el costo del crecimiento disperso de la ciudad resulta
insostenible para los gobiernos estatales y municipales, debido a que no pueden mantener un territorio
tan grande con los mismos impuestos que paga el ciudadano, los comercios y toda la actividad en la
ciudad. (“El Universal ‐ ‐ Viable edificar más vivienda en zonas centro de México,” n.d.). La situación de
crecimiento disperso de la ciudad de Hermosillo en las últimas décadas con el modelo de vivienda
multifamiliar en desarrollos urbanos tipo suburbios, crea un efecto multiplicador del alto consumo
energético de las viviendas con condiciones ineficientes, además de la inversión y gasto público que
conlleva el sistema de redes de distribución eléctrica (Valenzuela, 2007).
En cuestiones de salud existen pros y contras de la vivienda vertical y densificación, el estudio hecho
por Rand Corporation en su artículo “Suburban Sprawl and physical and mental health” afirman que los
habitantes de suburbios (baja densidad), tienden a padecer más problemas de salud (hipertensión
arterial, artritis, migrañas y dificultades respiratorias), dando como ejemplo “un adulto que reside en un
área urbana extensa, como por ejemplo Atlanta, tiene un estado de salud similar al de alguien cuatro
años mayor que resida en un área urbana mucho más compacta como Seattle” (Rand Corporation,
2004). Este tipo de afectaciones se reflejan en la ciudad de estudio (Hermosillo) la cual se encuentra en
ranking de los países con mayor índice de obesidad en el mundo según la ONG; y Sonora es el estado
que presenta más sobrepeso, pues de acuerdo con la Secretaría de Salud de México hasta el 2009, más
del 70% de la población padece de sobrepeso debido al sedentarismo social y dependencia al automóvil.
Existen políticas para combatir este problema que perjudica a las familias y al gasto público de salud
social, pero ninguna de ellas abarca el tema de gestión urbana y social como sistema de prevención y
tratamiento
Una opción para lograr de una mejora sostenible de la ciudad de Hermosillo, que integre aspectos
medio ambientales, calidad de vida, socio culturales, económicos y de eficiencia energética; la
densificación urbana resulta ser una opción efectiva. Bajo estas tres premisas, y sabiendo entonces que
el rendimiento energético de la vivienda es considerado dependiente de la geometría urbana, el diseño
del edificio, sistemas de eficiencia y el comportamiento del usuario (Ratti, Baker, & Steemers, 2005), la
modificación de la morfología urbana mediante la densificación ha de tener un impacto de mejora
energética a nivel vivienda y ciudad, además de las ventajas que lleva consigo el desarrollo de una
ciudad compacta.
Clima cálido seco extremo
Vivienda social
unifamiliar de baja calidad.
Dispersión urbana
Consumo energético elevado a
nivel urbano.
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1.3. Objetivos.
ObjetivoGeneral
Seleccionar de una ciudad dispersa con clima cálido seco, una Muestra de Morfología Urbana (MMU)
de vivienda social unifamiliar en el clima cálido seco, para evaluar y comparar el ahorro de su demanda
energética y comportamiento térmico, con dos escenarios densificados propuestos; conservando los
criterios de situación geográfica, construcción, materialidad y uso.
ObjetivosEspecíficos
1. Analizar el tipo de crecimiento urbano de la ciudad de Hermosillo, así como los pros y contras
del tipo de desarrollo.
2. Identificar la etapa de crecimiento disperso de la ciudad de Hermosillo, causas y
consecuencias.
3. Analizar mediante bibliografía existente, el estado actual de la vivienda social en Hermosillo.
4. Definir parámetros de búsqueda y proceso de filtración para seleccionar una Muestra de
Morfología Urbana (MMU) de vivienda la social en Hermosillo, que represente la problemática
actual de crecimiento disperso de la ciudad.
5. Identificar y analizar el escenario actual de la MMU: Geometría, criterio de construcción,
materialidad, uso, demanda energética, confort, características de los usuarios, habitabilidad,
aspectos sociales, accesibilidad, etc.
6. Proponer dos escenarios adicionales densificados de la MMU que conlleven mejora en
parámetros medioambientales, de eficiencia energética y confort.
7. Comparar, evaluar y calcular mediante software en los tres escenarios, el comportamiento
térmico de las viviendas y las diferencias en su demanda energética utilizando parámetros
definidos de uso de aire acondicionado, calefacción, iluminación y electrodomésticos.
14
1.4. Metodología.
Para alcanzar los objetivos generales y específicos establecidos en la investigación, se desarrolló una
metodología de trabajo que permita alcanzarlos y sirva de modelo para investigaciones futuras
similares. Dicho proceso, se desarrolla en dos secciones, la primera que define el objeto de análisis, y la
segunda que describe la manera de hacerlo:
1. Muestra de morfología urbana.
En este punto, se hace la selección de la muestra de morfología urbana que represente la
problemática actual de crecimiento disperso de la ciudad. Para ello deben definirse parámetros de
selección que filtren los conjuntos de viviendas para su selección. Una vez ya seleccionada, en cuanto a
sus características de ubicación, situación en el entorno, características morfológicas, tipos de vivienda,
usuarios, aspectos sociales, problemática, etc ; los datos recolectados han de intentar ser actuales y
reales, sin embargo, habrá casos en los que se deba hacerse hipótesis y estimaciones para evaluar los
temas.
2. Evaluación de los escenarios
Tras haber seleccionado y descrito la MMU, se define y describen los tres escenarios de densificación
(A, B y C), y los parámetros bajo los cuales serán analizados el comportamiento térmico y demanda
energética durante la etapa de uso de las viviendas mediante la simulación por software, en este caso
Desgin Builder:
Escenario A. Estado actual.
Escenario B. Densificación por máxima edificabilidad legal.
Escenario C. Densificación con adaptaciones a bases legales.
Para el cálculo y comparación de la demanda energética se consideran como fijos por metro
cuadrado, los aportes actividad doméstica, filtraciones de aire, iluminación y electrodomésticos,
mientras que los aportes del aire acondicionado y de calefacción serán modificados según los cambios
resultados de la densificación. Los escenarios mantienen la lotificación, orientación, tamaño de
vialidades, y la mezcla de uso de suelo en porcentaje, excepto el uso de vivienda, el cual cede parte de
su superficie a una nueva zona de estacionamiento. No se considera el cálculo de sistema de gas ni agua
o el cálculo de movilidad, ya que los alcances del programa por tiempo y disposición de información, son
limitativos a los objetivos establecidos.
Al final, se presentan los resultados de la densificación de la MMU en cada escenario a nivel vivienda
y urbano; para después obtener conclusiones, comparar y cuantificar las mejoras de la demanda
energética y comportamiento térmico.
15
CAPÍTULO 2.ESTADO DEL ARTE.
El objetivo de este apartado es el ordenamiento de conceptos relacionados con la dispersión urbana,
densificación, consumo de energía, etc., así como algunos casos de estudio donde analizan sus efectos
en casos reales y a nivel de hipótesis y simulación. Dicha recopilación de bibliografía, ha servido como
base para estructurar la metodología del trabajo del documento y ejemplo para la definición de
parámetros de análisis y comparación.
Dispersiónurbanao“UrbanSprawl”
El término es utilizado para indicar baja densidad, discontinuidad, dependencia del automóvil y un
inadecuado desarrollo urbano generalmente utilizado de una manera peyorativa pero nunca claramente
definida, que conlleva a un mayor gasto de construcción, servicios e infraestructura; además requiere
de un sistema complejo de gestión (Fernandez Aurora, 2007). Es también una desventaja desde el punto
medio ambiental ya que se necesita mayor energía y es más contaminante que los asentamientos con
mayor densidad y compactos. Es causante de poca diversificación social y de servicios, conlleva a una
elevada presencia de viviendas unifamiliares aisladas y alineadas que implican un aumento de precios
de construcción y energía incorporada (Indovina, 2007). Puede decirse que este crecimiento urbano no
adopta o sigue las necesidades de los residentes y como resultado de este proceso los territorios antes
destinados para conservación, áreas verdes o reserva, son ahora utilizadas para la construcción de
vivienda. (Asadi, 2011). A pesar de los esfuerzos para limitar este tipo de modelo descontrolado, el
“urban sprawling” o dispersión urbana sigue en aumento en ciudades por todo el mundo (Bruegmann,
2005). “Es un proceso de degradación que va a generar a la larga mayores costes sociales y económicos
y en definitiva ambientales” (Indovina, 2007).
Impactodeladispersiónurbana.
La hipótesis básica de los planeadores es que la normativa de uso de suelos puede cambiar el nivel
de consumo energético de la ciudad con los factores más importantes como la estructura social, urbana
y de transporte. Cada uno de estos factores se relacionan entre sí, por lo que es de suma importancia
valorar las influencias entre si y su impacto en la ciudad. (Mindali, Raveh, & Salomon, 2004). Por lo que a
continuación se enmarcan algunos de los impactos tanto social, económico y medioambiental que la
tendencia de la baja densidad lleva consigo y son de interés para la investigación.
ImpactoSocial
Como parte de una demanda de tipología de vivienda y
situación urbana de baja densidad, existen mitos sociales
como el de la seguridad, es decir, que la baja densidad y la
vivienda unifamiliar controladas son menos propensas al robo
e intromisión de delincuentes, al contrario de lo que ocurre
“La dispersión urbana es un
proceso de degradación que va a
generar a la larga mayores costes
sociales y económicos y en definitiva
ambientales” (Indovina, 2007).
16
en casos como Gran Bretaña, donde se responsabiliza a la adosada de tener el mayor índice de robos de
Europa, afirmando que la vivienda en altura o alta densidad mejora la seguridad gracias al uso de
ascensores y presencia de porteros (Germain, 2007), además de crearse mayor relación inter vecinal.
ImpactoeneltransporteyMovilidad
En barrios o suburbios alejados del centro
de la ciudad, las personas tienden a elegir el
transporte privado sobre el público debido al
tiempo menor de recorrido (cuando el servicio
de transporte público es deficiente),
infraestructura de calles, confort de los
pasajeros, etc., (Codoban & Kennedy, 2008).
Mindali y Salomon presentan un modelo
conceptual de los factores que influyen en el
consumo energético del transporte, separando
en primera malo el factor de la densidad y la
diversidad de uso de la tierra. A lo que
concierne esta investigación, el factor de
densidad a nivel de residencia, se observa que
otros factores sociales y de gestión son necesarios para un cambio en el consumo final: aceptación de la
sociedad a un cambio de densidad, inversión de infraestructura, transporte público adecuado y
atractivo.
A pesar que el presente estudio no se focaliza en el impacto del sector de servicios, se han
encontrado estudios de los efectos de eficiencia de consumo los cuales sirven de ejemplo de objetivos y
futuros resultados. Morikawa concluye que el uso de la energía en los servicios es más eficiente en
ciudades densamente más pobladas y que el consumo energético final es aproximadamente del 12%
menor cuando la población se duplica y a nivel completo uso el consumo de energía y emisiones de CO2
son menos en ciudades más densas (Morikawa, 2012).
En comparación en cuanto a la densidad y consumo de transporte se ha demostrado que las
ciudades de alta densidad, como por ejemplo Hong Kong, tienen una menor demanda de energía por
transporte per cápita que las ciudades con menor densidad como Houston, resultando también que al
comparar 12 ciudades europeas vs. 10 ciudades de E.U., las europeas son cinco veces más densas pero
las estadounidenses consumen 3.6 veces más energía per cápita (Gráfico 1). Concluyendo también que
las ciudades más densas son ciudades de bajo consumo (Steemers, 2003) .
Casosenelmundo.
En el libro “La ciudad de baja densidad” que recopila y amplia los contenidos del curso del mismo
nombre (2004) dirigido por el profesor Francesco Indovina y Jordi Bertran, se recopilan casos en el
Gráfico 1 Energía de transporte vs. densidad para 32 ciudades
FUENTE: STEAMERS, 2003.
17
mundo de dispersión urbana o “urban sprawl”, tales como Bristol, Bruselas, Curitiba, Honalda y
Vermont, y las intervenciones realizadas para su control asi como sus orígenes y consecuencias. A
continuación se puntualizan algunas de ellas.
Consecuencias: Baja de densidad de población en el centro urbano, menor recaudación fiscal
en el área, desigualdad socio‐espacial, migración de actividades industriales y comerciales,
aumento de ocupación de suelo, congestión, aumento en el uso del automóvil, contaminación,
desaparición del espacio público multifuncional y de los recorridos peatonales, consumo
creciente de materias primas no renovables, entre otras.
Medidas: Desarrollos concentrados en la áreas urbanas existentes, potenciación del aumento
de densidad y mezcla de usos, modelos de empleo que minimicen traslados y maximicen las
alternativas al transporte privado, políticas residenciales de aumento de densidad y barrios de
menor escala, embellecimiento urbano y mejora de la calidad de vida del centro, oferta de
vivienda de alquiler para atraer jóvenes y clases medias, restricciones de aparcamiento para
disuadir el uso del vehículo privado, aumento en impuesto a promotores inmobiliarios,
reorganización urbana, participación del sector público y concentración del desarrollo
(Indovina, 2007).
Densificación
En este apartado, se recaudan estudios sobre la transformación sostenible a nivel ciudad y barrio de
las ciudades mediante la densificación, con el objetivo de avalar y sustentar la investigación de tesina.
Koen Steemers de la Universidad de Cambridge indica tres maneras de aumentar la densidad en una
ciudad : a) aumentando la profundidad de los edificios, b) aumentando la altura del edificio o
reduciendo el espaciado (cambiando relación altura : anchura entre edificios) y c) aumentando la
compacidad (Steemers, 2003).
Eledificioysuentorno
El edificio en si, como unidad a reproducirse en un conjunto urbano, precisa de tener las
características morfológicas adecuadas para su correcta interacción con los demás edificios para buscar
beneficio entre sí. El rendimiento energético de un edificio es considerado dependiente de la geometría
urbana, el diseño del edificio, sistemas de eficiencia y el comportamiento del usuario (Ratti, Baker, &
Steemers, 2005). Relacionando la densificación con la capacidad de modificar la geometría urbana se
recauda documentación que describa y analice las mejores estrategias morfológicas de edificio que
consideren su relación directa con el entorno urbano en situaciones de alta densidad y altura para el
desarrollo de la tesina. Existen afirmaciones que describen las ventajas y desventajas de esta estrategia;
la mayoría son aplicados a ciudades Europeas y norteamericanas de climas fríos y/o templados, donde
las necesidades de funcionamiento y objetivos son diferentes a los objetivos del estudio, y muy pocos
son aplicados a ciudades de clima cálido; sin embargo, en ambos las conclusiones de efecto directo
18
coinciden que a mayor altura de edificio, el área de obstrucción solar es mayor y repercute en el tiempo
de exposición a la radiación directa, (Ratti et al., 2005)(Strømann‐Andersen & Sattrup, 2011) creando
también un microclima favorable en climas cálidos (Shashua‐Bar, Pearlmutter, & Erell, 2009)(Masmoudi
& Mazouz, 2004)(Ali‐Toudert & Mayer, 2006). Otros valores y consideraciones surgen de estudiar el
aumento de la densidad con altura, como el nivel exposición a la bóveda celeste ( o sky view factor) y
sus valores deseables, de la cual existe poca referencia pero que en conclusión se refiere a que en altas
densidades el acceso a la iluminación natural es parcialmente sacrificada por las obstrucciones y puede
tener un impacto negativo desde una perspectiva psicológica e incrementar el uso de luz artificial.
Otras de las ventajas de la densificación en altura, es la posibilidad de habilitar los bloques de
viviendas con sistemas más eficientes de acondicionamiento (district cooling), además que al ser
compartimentado (multinivel), reduce la piel del edificio y la perdida y/o ganancia de calor (Hui, 2001).
Confortenelexterior.
Otro valor fuera del enfoque principal de la tesina, pero que es de relevancia en la estrategia de
densificación, es su efecto en las calles y avenidas de la malla urbana. El estudio numérico hecho por
Ali‐Toudert y Mayer en Ghardaia, Algeria (32.401N, 3.801E, 469 m.s.n.m.); sobre los efectos de la
relación de aspecto (altura (H)/profundidad (W)= 0.5, 1, 2 y 4) y la orientación (E‐0M N‐S, NE‐SO y NO‐
SE) en el confort de los corredores urbanos de climas cálido secos, muestra como resultado patrones
contrastantes de confort térmico entre calles profundas y las superficiales, además de concluir que el
tiempo de extremo estrés de calor y el confort a nivel de calle, dependen fuertemente de los valores
antes mencionados. Algunas conclusiones puntuales son:
La orientación de calle E‐O con un H/W=0.5 es la más cálida, mientras que la N‐S con un H/W=4
es la más fresca.
La radiación global es afectada principalmente por la radiación directa en este tipo de climas
debido a la mayoría de días despejados.
La radiación directa se incrementa al aumentar la relación de aspecto, mientras que
inversamente la difusa aumenta en ambas orientaciones (N‐S, E‐O) debido a la cantidad
reflejada por las fachadas es mayor.
La temperatura del aire decrece ligeramente con el incremento de la relación de aspecto.
Estudiosrelacionados
El primer paso en la mejora de la eficiencia energética de las edificaciones es estudiar y simular su
comportamiento. Los modelos de cálculo desarrollados en los últimos años tienen a considerar los
edificios como entidades auto definidas, ignorando la importancia del fenómeno que ocurre a escala
urbana, en particular el efecto de la geometría urbana en el consumo energético, el cual ha sido poco
estudiado y controversial (Ratti et al., 2005). A continuación se analizan algunos de los métodos
utilizados por diferentes autores y climas, que fueron base para elegir una metodología de trabajo de
esta investigación. Ji Zhang de la Universidad de Singapur, se cuestiona cómo el rendimiento del factor
19
de exposición al cielo (SkyEF,Sky Exposure Factor) varia como resultado del aumento de la densidad de
edificación por aumento de altura mientras los otros parámetros de densidad tales como las
características del entorno y el espacio entre edificios se conservan igual que las existentes, mientras
que Nyuk Hien Wong en el 2011 analiza un edificio comercial de tres niveles y su comportamiento al
modificar los parámetros de vegetación, altura y densidad de edificios adyacentes, así como sus
posibles combinaciones. Un estudio en particular realizado Suiza a nivel de barrio, crea tres distintos
escenarios de análisis para una muestra de tejido urbano: (1) Mejoras en los edificios, conservando la
morfología del contexto; (2) densificación de acuerdo a los niveles permitidos por la normativa; (3)
densificación con adaptaciones a la normativa. Se obtiene como resultado, el análisis de efectos en
densidad, movilidad, áreas verdes, costos de inversión, mix funcional y energía (Riera Pérez & Rey,
2013). La metodología de este último caso, fue base para diseñar el modelo de la metodología de esta
investigación, adaptando criterios en base a los alcances del programa, tiempo de desarrollo y
disponibilidad de la información.
20
21
CAPÍTULO 3.MUESTRA DE MORFOLOGÍA
URBANA.
Este capítulo selecciona la “Muestra de Morfología Urbana” que puede definirse como el espacio
delimitado que represente la forma y distribución en el espacio de los edificios urbanos, en este caso de
la situación de la vivienda de interés social en la ciudad de Hermosillo, con el objetivo principal de
desarrollar sobre esta muestra las estrategias de densificación por medio de escenarios y analizar el
ahorro de demanda energética de la muestra durante la etapa de uso de la vivienda. Para ello en la
primera sección de este capítulo, se desglosa el proceso y la justificación de la elección de parámetros
que faciliten y dirijan el proceso de filtración de los conjuntos habitacionales o morfologías urbanas de la
ciudad. En la segunda sección, se describe la MMU seleccionada, en cuanto a las características por
vivienda, su entorno y aspectos sociales.
3.1. ParámetrosdeSelección
Esta sección define y describe los parámetros de selección que filtren los conjuntos de vivienda social
de la ciudad que mejor se adapte a los objetivos de estudio y resultados esperados para la selección de
la MMU. Debido a que no tiene una clara definición en el entorno normativo Mexicano, se identifican
los valores desde el menor rango descriptivo: la vivienda, siguiendo con los parámetros y características
de valores del entorno urbano.
3.1.1. Parámetrosdelavivienda.
Se elige el diagrama de clasificación que ofrece el CEV (El Código de Edificación de Vivienda de
México) (Gráfico 2) como base estructural para la definición de los parámetros de selección referentes a
la Vivienda, ya que las normativas de la ciudad y agentes que participan en el mercado de la misma a
nivel nacional crean diferencias en su clasificación (Ver Anexo 1: Definición de la vivienda según
diferentes actores en México ). En el Gráfico 2, se muestra un diagrama basado en esta clasificación,
y se marcan con color los parámetros que en los siguientes apartados han de definir la MMU.
22
Gráfico 2 Clasificación de la vivienda.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA BASADA EN LA CLASIFICACIÓN DEL CÓDIGO DE EDIFICACIÓN DE VIVIENDA, 2010, DEL
GOBIERNO FEDERAL.
La base estructural para la definición de los parámetros de selección referentes a la Vivienda queda
definida en los siguientes incisos:
• V: Valores mínimos de la vivienda.
• V.1: Por Precio final de mercado y superficie construida o número de cuartos.
• V.2: Por forma de producción.
• V.3 : Número de viviendas por lote
V.Valoresmínimosdevivienda.
se han analizado algunas de las definiciones de vivienda por los diferentes organismos y actores de
su elaboración, se definen las características esenciales mínimas que debe tener la vivienda a analizar:
a) Que sea un espacio delimitado por paredes y techo, con acceso independiente utilizada para
vivir (dormir, preparar alimentos, comer, etc.).
b) Que funcione como protección del ambiente y que incluya servicios de abastecimiento de
agua, saneamiento y eliminación de desechos
Definir estos parámetros resulta necesario, ya que el Plan de Desarrollo Urbano de la ciudad clasifica
como vivienda social a asentamientos y conjuntos urbanos que no cuentan con servicios e
V.
Vivienda
V.1
Precio final de mercado y Superficie construida o número
de cuartos
Interés Social
Económica
Popular
TradicionalMedia
Residencial
Residencial Plus
V.2
Forma de Producción
Desarrolladores Privados
Autoconstrucción
V.3
Número de viviendas por lote
Unifamiliar
Plurifamiliar
23
infraestructura (agua, drenaje, saneamiento) y edificaciones no construidos con materiales rígidos
(paredes y techos), donde la demanda energética por sistemas de climatización puede ser parcial o en
mucho de los casos nula, lo que impide realizar en análisis objetivo del presente documento.
La definición de vivienda en México ha sido interpretada de distintas formas según los actores de
políticos y círculos académicos, implementando conceptos éticos, morales y de carácter operativo, tales
como el concepto de “vivienda digna”, mientras que otros, sólo consideran el espacio físico sin tomar en
cuenta aspectos de seguridad y habitabilidad. Con el objetivo de tomar los requisitos básicos para que
un inmueble sea considerado como vivienda en el contexto de la normatividad mexicana, bajo los
objetivos del presente estudio, relacionados con la calidad de vida de los usuarios. (“Vivienda,” 2006), se
analizaron las definiciones de tres actores importantes del país (Ver Anexo 2 Clasificación de la
vivienda en México.):
El Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI).
La Ley de Vivienda del 2006.
La Conferencia de las Naciones Unidas sobre los Asentamientos Humanos.
Otros factores también mencionados en las definiciones de vivienda que abarcan conceptos de
comodidad, eficiencia, flexibilidad, funcionalidad, materialidad y eliminación adecuada de residuos,
seguridad, resguardo ante elementos naturales agresivos y espacio suficiente, han de considerarse
como futuros puntos de objetivos y para las viviendas analizadas, ya que se han de elegir considerando
también su deficiencia para utilizarlas como áreas de oportunidad y buscar que la vivienda logre cubrir
eficientemente las necesidades de los usuarios.
V.1:PorPreciofinaldemercadoysuperficieconstruidaonúmerodecuartos.
Basado en los objetivos del estudio, la vivienda de interés social, se elige como fuente los valores y
rangos que ofrece el Código de Edificación de Viviendo en cuanto a los valores precio y dimensiones de
construcción. En cuanto a la dimensión del lote, no se obtiene información exacta según la clasificación,
por lo que se ha de tomar sólo como rango indicativo los valores obtenidos del Reglamento de
Construcción de Hermosillo. En la Tabla 1 se resume las fuentes analizadas sobre los parámetros de la
vivienda social y sus subtipos, que serán base de estudio y selección de la Muestra de morfología
urbana (MMU).
24
Tabla 1 Tabla resumen de valores y rangos para los subtipos de la Vivienda Social.
Vivienda Social
Promedios Económica Popular Tradicional
Superficie construida 30 m2 42.5 m
262.5 m
2
Costo Promedio
(Veces Salario mínimo) 118 118 a 200 200.1 a 350
Costo Promedio
(Pesos mexicanos) al
2013
Hasta $232,306.60
$232,306.60 a
$393,740.00
$393,740.00
a $689,045.00
Número de Cuartos
‐Baño
‐Cocina
‐Área de Usos
múltiples
‐Baño
‐Cocina
‐Estancia‐Comedor
‐De 1 a 2 recámaras
‐Baño
‐Cocina
‐Estancia‐Comedor
‐De 2 a 3 recámaras
Dimensiones de lote De 117 a 135 m2aprox.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA BASADA EN VSM DE SHF, 2009 , COSTO EN PESOS MEXICANOS ACTUALIZADOS AL 2013
(INFONAVIT, 2013), REGLAMENTO DE CONSTRUCCIÓN DE LA CIUDAD DE HERMOSILLO 2012.
Se anexa entonces a la lista de parámetros de selección, los valores y rangos de los subtipos de la
vivienda social unifamiliar:
c) Superficie promedio construida: 30 a 42.5 m2.
d) Costo promedio : 118 a 200 VSM ($232,306.60 a $393,740.00 Pesos Mexicanos)
e) Número de cuartos: Baño, Cocina, Estancia‐Comedor, 1 a 2 recámaras
f) Dimensión de lote: 117 a 135 m2 aprox.
V.2:Porformadeproducción.
La clasificación del Código de Edificación en cuanto a la forma de producción presenta dos
posibilidades: por desarrolladores privados o por autoconstrucción, la segunda opción es menos
favorable en cuanto a la obtención de datos de análisis de la misma en cuanto a materialidad, tamaño,
morfología, etc. y ya que los objetivos del estudio han de ser a nivel de una Muestra de morfología
urbana, esta dificultad se multiplicaría por el número de viviendas de la MMU. Por lo tanto, se ha de
elegir la forma de producción por desarrolladores privados, con la ventaja de tener una mayor
disponibilidad de fuente de información. Es así que se describe el siguiente parámetro de selección en
cuanto a la característica de vivienda:
g) Vivienda producida por desarrolladores privados.
25
V.3:Númerodeviviendasporlote.
La gran mayoría de las viviendas sociales en la ciudad de Hermosillo contruidas por desarrolladores
privados, cuentan con características morfológicas similares. Una de estas características, es que han
optado por desarrollar viviendas unifamiliares en la gran mayoría del caos. Por lo tanto el parámetro
correspondiente a número de viviendas por lote es: una vivienda por lote.
h) Vivienda Unifamiliar.
3.1.2. Parámetrosdelentornourbano.
U.1Tipodemallaurbana
Con el objetivo de seleccionar una malla urbana cuyas características faciliten el cálculo y análisis de
ahorro de demanda energética durante la etapa de uso, se ha de buscar la muestra que obedezca a un
estilo morfológico ordenado. Partiendo del parámetro anterior “Vivienda producida por
desarrolladores privados”, se ha de buscar entonces aquella malla urbana con viviendas
morfológicamente equivalentes.
La vivienda de interés social que cumple con las características urbanas antes definidas puede ser
encontrada en los desarrollos de fraccionamientos por constructoras privadas o de apoyo
gubernamental.
i) Tipo de malla urbana: fraccionamiento de vivienda con equidad morfológica y material.
Este tipo de vivienda, caracterizada por su tamaño, costo económico, materiales de baja calidad y
procedimientos constructivos poco adecuados para adaptarse al clima, no ha evolucionado en las
últimas décadas, y no suelen ser energéticamente eficientes en su etapa de uso (Borbon Almada et al.,
2012). A pesar de su deficiencia, el ordenamiento de los fraccionamientos permitirá analizar con mayor
facilidad la propuesta de análisis del presente documento.
U.2RangodefechadeconstruccióndelaMMU.
Para la obtención de este parámetro se elaboró un gráfico comparativo a partir de los datos
obtenidos del Plan de Desarrollo Urbano (PDU) del 2006 y el Instituto Nacional de Estadística y
Geografía , que muestra la población, superficie de la ciudad, y densidad por periodo de la ciudad de
Hermosillo (Ver Gráfico 3); muestra como la población ha seguido en un constante aumento de
superficie y población durante los 110 años analizados; la superficie de la ciudad es afectada por el
26
aumento de población de manera simultánea, pero presenta una aceleración del crecimiento de la
población a partir de 1980. En el periodo 1980 al 200, Hermosillo duplica sus habitantes (Ver Gráfico 4),
mientras que su superficie aumenta en 70% , ocasionando que la densidad de esta zona de expansión
sea de 2,500 hab/km2; un índice bajo que se compara con ciudades como Rotterdam ( Netherlands :
2500 hab/km2) y San Francisco ( EUA : 2350 hab/km2)); a la fecha, la densidad poblacional del período
1980 a 2010 es de 3,450, lo que significa que en los últimos años la ciudad se ha contenido un poco su
expansión, aumentando el número personas por vivienda.
Gráfico 3 Superficie total, densidad por período y población de Hermosillo.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE LOS DATOS DEL PDU DE HERMOSILLO.
Gráfico 4 Evolución del crecimiento de población y superficie.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE LOS DATOS DEL PDU 2006 DE HERMOSILLO.
Esto lleva a concluir que a partir de los 80´s, una nueva tendencia en el tipo de desarrollos de
vivienda, comienza a afectar notoriamente la ciudad, pero es hasta los 90´s, de acuerdo al archivo de
Obra Pública del Municipio de Hermosillo (2004), que a partir de los 90´s comenzaron a desarrollarse
los fraccionamientos para clases medias y bajas(Bethina & Ordiales, 2005); y a partir del 2001 se
empiezan a construir y desarrollar fraccionamientos extensos de vivienda social viviendas (Ordiales
Yanes & Rosas Molina, 2012). El Gráfico 5 ubica geográficamente en la ciudad los períodos de
crecimiento y sus características en cuanto a densidad y población total y por período. El cual demuestra
46%
78%64%
15%32%
50%38%
15%
47% 54% 55%46%
41%27% 26% 24%
1900 1930 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
CRECIM
IENTO
POR
PER
ÍODO (%)
SUPERFICIE CRECIMIENTO % POBLACIÓN CRECIMIENTO %
27
que los períodos con crecimiento en baja densidad, han ocasionado que los nuevos desarrollos de
viviendas se encuentren en las periferias; ocasionando mayores tiempos de traslados y expandiendo la
superficie de la ciudad. Por lo tanto, para ubicar espacialmente en la ciudad los fraccionamientos de
vivienda social con mayor extensión que cumplan con los parámetros antes definidos, se define como
nuevo parámetro de selección el rango de fecha de construcción 1990 a la fecha.
a) Fraccionamientos desarrollados a partir de 1990 a la fecha.
Gráfico 5 Población, superficie y densidad de Hermosillo. 1900 – 2010
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA BASADA EN EL REGLAMENTO DE CONSTRUCCIÓN DEL MUN. DE HERMOSILLO, 2013
28
3.1.3. ResumendeparámetrosdeseleccióndelaMuestradeMorfologíaUrbana.
A continuación, en la Tabla 2, se presentan los parámetros de selección que se utilizarán para definir
la Muestra de morfología urbana. Se han sintetizado en dos grupos, aquellos que definen el aspecto y
morfología de la vivienda, y las características de su entorno urbano
Tabla 2 Listado de parámetros de selección de MMU.
ASPECTO PARÁMETRO DE SELECCIÓN
VIVIENDA
a) Que sea un espacio delimitado por paredes y techo, con acceso
independiente utilizada para vivir (dormir, preparar alimentos, comer,
etc.).
b) Que funcione como protección del ambiente y que incluya servicios de
abastecimiento de agua, saneamiento y eliminación de desechos
c) Superficie promedio construida: 30 a 42.5 m2.
d) Costo promedio : 118 a 200 VSM ($232,306.60 a $393,740.00 Pesos
Mexicanos)
e) Número de cuartos: Baño, Cocina, Estancia‐Comedor, 1 a 2 recámaras
f) Dimensión de lote: 117 a 135 m2 aprox.
g) Vivienda producida por desarrolladores privados.
h) Vivienda Unifamiliar.
URBANO i) Tipo de malla urbana: fraccionamiento de vivienda en serie.
j) Fraccionamientos desarrollados a partir de 1990 a la fecha.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA.
29
3.2. Selección de la Muestra de Morfología Urbana mediante los
parámetrosseleccionados.
Esta etapa del capítulo se selecciona la MMU bajo los parámetros de selección antes definidos (Ver
Tabla 2). Para llevar esto a cabo, se desarrolla un proceso de filtración sintetizando los parámetros en
dos premisas que sinteticen los valores de entrada en los motores de búsqueda de información a
distancia (fuentes confiables en internet, estadísticas y artículos publicados):
Los fraccionamientos de vivienda en serie (h) son hechos por desarrolladores privados (g)
desarrollados a partir de 1990, cuentan con los valores mínimos de vivienda (a).
Las viviendas sociales 30 a 42.5 m2 (c) tienen un costo entre 118 a 200 veces el salario mínimo
mensual (d) y cuentan con baño, bocina, estancia‐comedor, 1 a 2 recámaras (e), y en la gran
mayoría de casos están construidos en lotes de tamaños establecidos de 117 a 135 m2 (f).
Sabiendo esto, se definen los filtros 1, 2 y 3 para la búsqueda de la MMU.
Ilustración 3 Filtros de selección de MMU
Filtro 1•Fecha de construcción
•Buscar fraccionamientos de vivienda en serie desarrollados a partir de 1990.
Filtro 2
•Tamaño ‐ Precio
•Buscar fraccionamientos con viviendas de 30 a 42.5 m2, o un costo entre 118 a 200 VSM, dependiendo del motor de búsqueda.
Filtro 3•Disponibilidad de Información
•Considerar la disponibilidad de datos para la elección.
30
3.2.1. Filtro1:Fechadeconstrucción.
Bajo el parámetro “Fraccionamientos cerrados o abiertos desarrollados a partir de 1990” y
partiendo de la información que ofrece el Gráfico 5 Población, superficie y densidad de Hermosillo. 1900
– 2010 (Imágenes de Google Earth Pro e INEGI), se han identificado las zona de expansión
correspondientes de 1990 a la fecha (Ilustración 4).
Ilustración 4 Identificación de Zona de crecimiento (1990 a la fecha).
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE MAPA DE CRECIMIENTO DEL PLAN DE DESARROLLO URBANO DE HERMOSILLO E
IMÁGENES SATELITALES DE GOOGLE EARTH
31
3.2.2. Filtro2:Tipodemallaurbanaycaracterísticasdelavivienda.
De acuerdo al parámetro del tipo de malla urbana, se ubican los fraccionamientos de vivienda con
equidad morfológica y materialidad, los cuales pueden ser determinados por estudios previos donde se
enlistan los permisos de construcción otorgados por el Ayuntamiento de la ciudad para constructoras
que desarrollan este tipo de urbanizaciones, así como la búsqueda en diferentes inmobiliarias
seleccionando como rango de búsqueda el precio y el tamaño de la vivienda. En la Ilustración 5 se
marcan los fraccionamientos encontrados que cumplen con esta característica y están dentro del primer
filtro (Fraccionamientos cerrados o abiertos desarrollados a partir de 1990).
Ilustración 5 Fraccionamientos de vivienda con equidad morfológica y materialidad.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE MAPA DE CRECIMIENTO DEL PLAN DE DESARROLLO URBANO DE HERMOSILLO E
IMÁGENES SATELITALES DE GOOGLE EARTH.
32
3.2.3. Filtro3:DisponibilidaddeInformaciónyselección.
Tras ubicar los desarrollos urbanos que cumplen con los filtros anteriores, en la Tabla 3 se analiza la
disponibilidad de información que existe a través de medios accesibles: internet, investigaciones,
publicaciones, sitios web, inmobiliarias, estadísticas, etc. El desarrollo Valles de Agualurca, ubicado en el
cuadrante C3 de la Ilustración 5, se elige como la Muestra de Morfología Urbana (MMU) de la
investigación de tesina por su disponibilidad de información y tamaño por encima de la media, lo que
implicará un mayor alcance en los resultados finales.
Tabla 3 Datos de desarrollos urbanos y disponibilidad de información
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA.
Ubicación ID** Nombre Fecha * Constructora ViviendasExtensión
(km2)‐ 0 Real de Carmen Secc. Ampl iación 2005 DEREX ‐
‐ 0 Rancho Bonito 2000 Cal imayan ‐ ‐
‐ 0 Real de Llano 2002 Giron S.A. de C.V. ‐ ‐
‐ 0 Jorge Valdés I 2002 286 ‐
A2 0 Las vi l las res idencia l ‐ ‐
A2 3 URBI Vi l la del Cedro ‐ URBI 40
A2 2 Pueblo Alegre 2000 Promotora de Hogares ‐ 11
A2 1 Pueblo Escondido 2000 Promotora de Hogares ‐ ‐
A2 1 Privadas del Real 2000 Milenium Constructora ‐ 20
A2 1 Vi l l a del Real Ampl iación 2000 Landex S.A. de C.V. ‐ 10
A2 1 Privadas del Bosque 2000 CONHABI S.A. de C.V. ‐ 11
A2 1 Paseo de Palmas 2000 Cal imayan ‐
A2 2 Pueblo Bonito 2001 Promotora de Hogares ‐ 15
A2 1 Vi l l as de Corti jo 2002 Transformación Pacífi co S.A. de C.V. ‐ 10
A2 1 Vi l l a Cal i fornia Res idencia l 2003 Milenium Constructora ‐ 5
A2 1 Cerrada La Caridad 2003 GPH, S.A. de C.V. ‐ ‐
A2 1 Paseos del Pedregal 2009 Ruba desarrol los ‐ ‐
B1 1 Fraccionamiento la Choya ‐ ‐
B1 2 Vi l l as del Mediterráneo Etapa I 2005 Promotora de Hogares ‐
B2 1 San Bosco 2005 INHABSA 182 10
B2 1 Paseo san Angel ‐ 13.8
B2 1 Casa Bonita ‐ 24
B2 2 Vi l l a Bonita ‐ 18
B2 2 Real del Quiroga 2003 Cal imayan ‐ ‐
B2 1 DUNAS I I I 2004 Construvis ión S.A. de C.V. ‐ ‐
B2 1 Compostela Res idencia l 2006 Vertex ‐ ‐
B21Sahuaro Final 2007 Promotora Inmobi l iaria del mpo. de Hi l lo.
‐‐
C2 1 Altares ‐ 45
C2 2 Cerrada de Minas 2004 GPH Grupo Promotor Internaciona l 248
C2 2 Real de Minas 2001 INHABSA 851 14.5
C2 2 URBI Vi l la Campestre ‐ URBI 10.4
C2 3 Vi l l as del Sur ‐ 68
C2 1 Costa del Sol ‐ 9
C3 1 Altares I I ‐ 22
C3 3 Val les de Agualurca 2002Cal imayán, PyCSA, Crece, Derex, VIPOMEX,
UNITECS916
21
*Todos los desarrol los fueron construídos a parti r de 1990.
**DI : Disponibi l idad de l a información a parti r de fuentes confiables .
0 Sin Información
1 Poca información
2 Datos estimable
3 Datos exactos
33
3.3. DescripcióndelaMuestradeMorfologíaUrbana
En este apartado, se describe y analiza el conjunto habitacional seleccionado como muestra de
morfología urbana (MMU), Valle de Agualurca, el cual fue construido en el año 2002 por las
constructoras Calimayán, PyCSA, Crece, Derex, VIPOMEX y UNITECS.
Se encuentra ubicado al sur de la ciudad de Hermosillo, a 13 km del centro de la ciudad (Ver Gráfico
6) . De acuerdo al Plan de Desarrollo Urbano de la ciudad, el conjunto se encuentra bajo el uso
habitacional. Colinda al Norte y Este con el parque industrial DINATECH, al oeste con el conjunto
habitacional “Residencial Gala”, y al Sur con territorio de reserva de uso habitacional residencial
Gráfico 6 Ubicación de MMU en Hermosillo.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA
3.3.1. DiseñoUrbano
3.3.1.1. DistribucióndelUsodeSuelo.
El conjunto tiene una superficie total de 211,322.63 m2 y cuenta con 981 lotes, de los cuales 915 son
del tipo habitacional, 15 comercial, 5 de área verde, 2 de equipamiento urbano y 44 de reserva para
crecimiento de lotes habitacionales. En total, el conjunto cuenta un 54% de la superficie total destinada
a la vivienda social unifamiliar (915 viviendas).}
34
Tabla 4 Lotificación y porcentaje de Uso de Suelo en MMU
Uso Área(m2)
Habitacional 110,176.85
Comercial 17,188.23
Reserva 2,248.15
Equipamiento 11,777.74
Área Verde 5,398.84
Vialidades 64,532.82
TOTAL 211,322.63 m2
3.3.1.2. Densidad.
De acuerdo con los estudios realizados por INEGI en el Inventario de Viviendas (Actualizado al 2013),
en la MMU, existe un promedio de 3.4 moradores por vivienda a pesar que la vivienda sólo cuente con
una recámara, ocasionando un hacinamiento de personas que no cuentan con los espacios mínimos
establecidos por el Código de Edificación y Vivienda (2010); esto se refleja también en una densidad
mayor de la MMU, y es parte de la problemática que afecta la calidad de vida de sus habitantes.
35
Ilustración 6 Dimensiones mínimas de recámaras según el CEV.
FUENTE: IMAGEN DEL CÓDIGO DE EDIFICACIÓN Y VIVIENDA, (2010).
Por ello, se ha de considerar para los cálculos de la investigación, el número de personas que el CEV
(2013), que determina que pueden habitar en la vivienda con una recámara de 8 m2 (Ver Ilustración 6)
un número 2 personas. Otro motivo es la búsqueda de mejores condiciones de vida de los usuarios, ya
que es parte de los objetivos la mejora de las condiciones de vida de los habitantes. Se estipula entonces
una población de 1,830 personas en un total de 915 viviendas.
Densidad Edificatoria MMU (viviendas/ km2) = 4,330
Densidad Poblacional MMU (habitantes/km2) = 8,660
Debido al tamaño de lotificación que va de los 117 a 135 m2, su ocupación con viviendas
unifamiliares de un nivel y áreas mínimas, y el bajo porcentaje destinado áreas verdes, comerciales y de
equipamiento, la densidad resulta ser dos veces mayor a la de la ciudad (4,000 hab/m2).
Existen otros índices relacionados con la densidad en la normativa mexicana que describen la
relación de la construcción con el área de terreno, el COS (coeficiente de ocupación urbana= Área de
terreno/Superficie ocupada) Y el valor CUS (Coeficiente de utilización de suelo = Área de terreno / Área
construida):
COS (AT/AO) = 0.29
CUS (AT/AC)) = 0.29
Estos valores de densidad serán objeto de comparación en los resultados finales con los cambios de
demanda energética lograda a través de la densificación de la MMU en los escenarios B Y C.
3.3.1.3. Paisaje
La ciudad dispersa lleva consigo el desarrollo de ciudades con áreas verdes reducidas o mínimas. En
el caso de la MMU, el desarrollo cuenta con sólo un 3% destinado a áreas de jardín, recreación y
36
vegetación, por lo que la imagen de paisaje es en su mayoría la de las construcciones de las viviendas,
cuyas fachada tiende, a ser modificadas por los usuarios, añadiendo protecciones solares para los
vehículos, ampliaciones, enrejados metálicos, etc. Esto conlleva a un rompimiento uniformidad y una
desmejora del aspecto (Ver Ilustración 7).
Ilustración 7 Área de jardín y modificaciones irregulares a viviendas de la MMU.
FUENTE: IMÁGENES DE GOOGLE MAPS. FECHA DE LA IMAGEN: SEPTIEMBRE 2003.
3.3.1.4. Infraestructura.
El desarrollo cuenta con servicios básicos por parte del ayuntamiento de agua potable, drenaje y
electricidad. El suministro de gas LP para calefacción de agua es suministrado por empresas de servicio
privado por medio de tanques estacionarios. Cuenta con tres tipos de vialidades, una principal de 30
metros de sección que conecta los principales accesos del desarrollo, las secundarias de 14 m, y las
colectoras de 11 m. Todas cuentan con banquetas de concreto y pretende una arborización en un
arriate de 50 cms con vegetación local (Ver Ilustración 8).
Ilustración 8 Vialidad colectora de MMU.
FUENTE: IMÁGENES DE GOOGLE MAPS. FECHA DE LA IMAGEN: SEPTIEMBRE 2003. (“VALLE DE AGUALURCA, HERMOSILLO,
MÉXICO ‐ GOOGLE MAPS,” N.D.)
37
3.3.2. Descripcióndelasviviendas.
En este apartado se describen las viviendas que serán objeto de análisis y simulación por software
para determinar la demanda energética que producen en los distintos escenarios. La MMU cuenta con
dos tipos de vivienda social de 34.6 y 33.97 m2, ambas cuentan con una recámara, un baño con regadera
y sanitario, área de cocina, comedor, lavandería y patio.
Ilustración 9 Plantas arquitectónica de viviendas.
VIVIENDA
A 34.6 m
2
VIVIENDA
B 33.97 m
2
____________________________________________________________________________
LÍMITE DE BANQUETA – VIALIDAD
FUENTE: IMÁGENES DE GOOGLE MAPS. FECHA DE LA IMAGEN: SEPTIEMBRE 2003. (“VALLE DE AGUALURCA, HERMOSILLO,
MÉXICO ‐ GOOGLE MAPS,” N.D.)
Las viviendas tienen una altura de 2.75 m a partir del nivel de piso terminado, una losa de azotea
inclinada para el escurrimiento de aguas pluviales y misma materialidad. No cuentan con aislamiento
38
térmico en muros, techos y cristales, ni protecciones solares en ventanas o patios. Al exterior cuenta
con área para cochera y patio trasero, el cual en muchos de los casos, suele utilizarse para ampliar o
agregar una recámara a la vivienda. En la Ilustración 9 se muestra las plantas arquitectónicas y su
ubicación en el área de lote.
Los materiales con los que han sido construidas las viviendas no brindan la protección necesaria
para el clima extremo de la ciudad. Los muros tanto exteriores e interiores están hechos a base de block
de concreto hueco asentados con mortero y cubiertos de mortero de cemento‐arena color integral. El
sistema de construcción de cubierta es a base de vigueta y bovedilla (Ver Ilustración 10), cubierto de
mortero y elastomérico impermeabilizante.
Ilustración 10 Sistema constructivo de vigueta y bovedilla en cubierta.
FUENTE: IMÁGENES DE FANOSA, MATERIAL VIGUETA Y BOVEDILLA.
3.3.3. AspectosSocialesyUsuario.
3.3.3.1. Descripcióndelosusuarios,usodelaviviendaysurepercusiónenlosnivelesdeconfort.
Generalmente en la ciudad de Hermosillo, los moradores de las viviendas sociales son familias de
bajos recursos con un ingreso familiar que oscila entre 1 y 3.9 salarios mínimos, en su mayoría familias
integradas por parejas jóvenes y de uno a dos hijos (Marincic Lovhira, Ochoa de la Torre, & Alpuche
Cruz, 2005). En estudios previos realizados a los habitantes de este tipo de fraccionamientos en la
misma zona de la ciudad de Hermosillo (Marincic Lovhira et al., 2012), se definió que la mayoría de los
usuarios son originarios de la ciudad o de poblaciones de Sonora ( Estado al cual pertenece Hermosillo),
dando como resultado que las personas estén más adaptadas a las condiciones climatológicas de la
ciudad. Esto se refleja en los niveles de confort que para las personas aclimatadas suelen ser
temperaturas más altas y con rangos más amplios que lo que normalmente se presenta en la
bibliografía.
De acuerdo a los estudios de Marincic y Ochoa, los usuarios de la vivienda, excluyendo a los menores
de edad, suelen trabajar fuera de casa durante el día, generalmente en un horario de 7‐8 de la mañana
hasta las 5‐7 de la tarde, en algunos casos con almuerzos entre 1 y 3 de la tarde. Esto implica que los
39
horarios de uso de la climatización sean mayores a partir de las 6 de la tarde y sea utilizada durante la
noche.
3.3.3.2. Accesibilidadymovilidad.
La MMU se ubica a 13 kilómetros del centro de la ciudad (Ver Ilustración 11), y debido a que la zona
en la que se ubica no cuenta con una diversificación social, servicios y empleos, los usuarios deben
trasladarse constantemente a la zona central de la ciudad. En la mayoría de los casos, los habitantes
utilizan el vehículo como medio de transporte habitual, ocasionando congestionamiento vial y un gasto
elevado de combustible. A pesar del evidente problema que presenta vivir lejos del centro la ciudad, las
familias de menor ingreso buscan este tipo de desarrollos por su bajo costo de compra y de suelo.
Ilustración 11 Recorrido de MMU a centro.
40
41
CAPÍTULO 4.EVALUACIÓN DE LOS
ESCENARIOS.
Criteriosyparámetrosgeneralesdesimulación.
Con el objetivo de cuantificar las ventajas de la densificación urbana y su impacto en la demanda
energética y comportamiento térmico en la etapa de uso de la vivienda en la MMU, este capítulo,
analiza, y compara tres escenarios propuestos, A, B y C, por medio de simulación por software (Design
Builder).
A continuación se destacan los criterios generales que considera cada escenario:
Escenario A. Estado actual. Se analizan las condiciones de la MMU actual a nivel urbano y de
vivienda sin modificaciones. Esto servirá de punto de partida para comparar las diferencias
entre los escenarios B y C.
Escenario B. Máxima edificabilidad legal. Se refiere a la densificación de la MMU respetando
las regulaciones del Plan de Desarrollo Urbano (PDU) de la ciudad, tomando en cuenta aspectos
de accesibilidad, área de estacionamiento, COS (Coeficiente de ocupación urbana), CUS
(Coeficiente de utilización de suelos), etc. La materialidad de los nuevos edificios propuestos
será la misma del escenario A (estado actual). La densificación del escenario se presenta
mediante la modificación dentro del marco legal de la planta arquitectónica y al aumento del
número de viviendas por lote de forma vertical.
Escenario C. Densificación con adaptaciones a bases legales. Partiendo de los criterios y
densificación hecha en el escenario B modificando la planta arquitectónica y el número de
viviendas por lote, este escenario propone una mayor densificación vertical (mayor número de
viviendas por lote). La nueva área de estacionamiento necesaria es considerada dentro del
total de la mezcla de uso, así como también se considera la accesibilidad a los edificios de
manera vertical.
En el siguiente apartado se describen los criterios utilizados para en el análisis y comparación de los
tres escenarios.
El estado original de la MMU tiene dos tipos de vivienda con diferentes características de orientación
y entorno. En la Ilustración 12 se muestran las 915 viviendas de 34.60 m2 (Tipo A) y 33.97 m2 (Tipo B)
que fueron clasificadas en 10 tipos dependiendo de su situación de orientación, tipo, y entorno. Esto
permite realizar un cálculo más simplificado de la demanda energética total de la MMU en los tres
escenarios, tomando en cuenta que cada clasificación de vivienda ha de tener el mismo
comportamiento térmico por la igualdad de condiciones morfológicas y de entorno.
42
Para lograr una comparación equivalente, en los tres escenarios se mantienen los criterios del diseño
urbano original: lotificación, dimensiones de calles, orientación, porcentaje de mezcla de usos de suelo
(excepto el porcentaje de uso habitacional) y tipos de vivienda. Lo mismo ocurre en la evaluación a nivel
vivienda, se consideran los mismos valores de cargas internas, usuarios, actividad, materialidad,
orientación, etc. La Tabla 5 describe los criterios y parámetros generales bajo los cuales fueron
analizados los tres escenarios en el software Design Builder que permitirán que la simulación sea
efectiva para comparación. En cuanto al análisis de la demanda energética, los tres escenarios se
comparan mediante valores promedios finales de demanda energética (kWh/m2) tomando en cuenta la
totalidad de viviendas de cada escenario. Este valor representa el total generado por la simulación de
cada tipo de vivienda y su multiplicación por el número de repeticiones en la MMU; la suma total es
después dividida entre la suma total de área de construcción de todas las viviendas:
/ 2DemandaA1 kWh ∗ #ViviendasA1 ⋯ DemandaB6 kWh ∗ #ViviendasB6
Áreadecons. A1 m2 ∗ #ViviendasA1 ⋯ Áreadecons. B6 ∗ #ViviendasB6
43
Ilustración 12 Plano de clasificación de viviendas.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA.
Tabla 5 Software y valores de entrada de simulación
Versión del Sofware: EnergyPlusDLL‐OMP‐32 7.2.0.006
Datos de Sitio: Hermosillo, Sonora, México
Archivo de clima: SITIO ** Hermosillo MX ‐ MN6 WMO#=1095
Latitud (°): 29.15
Longitud (°): 110.58
Elevación (msnm) : 220
Orientación (°): 12
Temperaturas mensuales de terreno (°C):
ENE:13.0, FEB:15.0, MAR:19.0, ABR:22.7, MAY:29.8, JUN:33.5, JUL:34.5, AGO:32.7, SEP:28.3, OCT:22.9, NOV:17.5, DIC:14.0
44
MUROS
Concepto Material Espesor U
Conductividad Térmica
Calor Específico
Densidad
m W/m°C W/m°C J/Kg°C Kg/m3
Muro Exterior
Mortero cemento‐arena 0.005
2.6
1.4 890 2,130
Block de concreto hueco 0.025 0.862 855 1973
Cámara de aire 0.1 0.03 1180 1.2
Block de concreto hueco 0.025 0.862 855 1973
Mortero cemento‐arena 0.005 1.4 890 2,130
Muro Interior
Mortero cemento‐arena 0.005
2.6
1.4 890 2,130
Block de concreto hueco 0.025 0.862 855 1973
Cámara de aire 0.1 0.03 1180 1.2
Block de concreto hueco 0.025 0.862 855 1973
Mortero cemento‐arena 0.005 1.4 890 2,130
CUBIERTAS
Concepto Material Espesor U
Conductividad Térmica
Calor Específico
Densidad
m W/m°C W/m°C J/Kg°C Kg/m3
Cubierta Bovedilla
Emulsión asfáltica DB 0.0035
0.4
0.7 1000 2100
Losa de concreto 0.04 1.8 1050 2400
Bovedilla y puente térmico de poliestireno
0.09 0.04 1400 15
Yeso 0.0035 0.28 840 700
Cubierta Vigueta
Emulsión asfáltica 0.0035
0.7
0.7 920 2100
Losa de concreto y vigueta
0.13 2400 2400 2400
Puente térmico de poliestireno
0.04 0.04 1400 15
Yeso 0.0035 0.28 840 700
LOSA (SUELO)
Concepto Material Espesor U
Conductividad Térmica
Calor Específico
Densidad
m W/m°C W/m°C J/Kg°C Kg/m3
Suelo sobre terreno
Tierra común compactada 0.2 1.8 1.28 880 1460
Asfalto 0.003 0.7 0.7 1000 2100
Losa exterior
Concreto reforzado 0.1 3.1 1.8 1050 2400
f'c=150 kg/cm²
Losa interior Concreto reforzado
0.1 3.1 1.8 1050 2400 f'c=150 kg/cm²
GANANCIAS INTERNAS
Iluminación Uso de fluorescentes compactos, 4
W/m2 – 100 lux 6 a 8 a.m. y de 18 a 22 horas.
HVAC (Aire acondicionado y calefacción)
Sistema Split o multisplit con ventilación mecánica separada
14:30 p.m. a las 7:30 a.m.
Actividad Densidad de .08 personas/m2, con
actividad de reposo. 14:30 p.m. a las 7:30 a.m.
Electrodomésticos 5 W/m2 6 a 8 a.m. y de 18 a 22 horas. FUENTE: FERNANDO TUDELA, ECODISEÑO. CIE, UNAM., MEMORIA SIMULACIÓN TÉRMICA, G. ALPUCHE Y ELABORACIÓN PROPIA.
45
Comparacióndeaspectoydensidad.
Con el objetivo de analizar la reducción de consumo por medio de la densificación urbana en una
muestra de morfología urbana, se establecieron tres escenarios, de los cuales dos fueron densificados.
En los tres casos, se conservaron los criterios originales de área de reserva, comercial, equipamiento,
área verde y vialidades. Para realizar la densificación, se hicieron modificaciones en cuanto a la mezcla
de uso de suelo habitacional en los escenarios B (máxima edificabilidad legal) y C (adaptaciones legales),
por la nueva zona de servicio de estacionamiento de las nuevas viviendas. El escenario B lo reduce al
90% y cede el 10% a la zona de estacionamiento, mientras que el escenario C lo reduce al 75% y cede un
25% (Ver Tabla 6).
Tabla 6 Comparación de uso y ocupación de escenarios.
A B CUso de suelo % (m²) % (m²) % (m²)Habitacional 52% 110,177 47% 98,888 39% 82,127Reserva 1% 2,248 1% 2,248 1% 2,248Comercial 8% 17,188 8% 17,188 8% 17,188Equipamiento 6% 11,778 6% 11,778 6% 11,778Área Verde 3% 5,399 3% 5,399 3% 5,399Vialidades 31% 64,533 31% 64,533 31% 64,533Estacionamiento 0% 0 5% 11,289 13% 28,050Área TOTAL (m2) 211,323
Área TOTAL (km2) 0.21 FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
En la Tabla 7 se muestran los índices de ocupación para los tres escenarios: población de la MMU,
área ocupada (AO) y área construida (AC) de la zona habitacional, el número de lotes habitacionales y
número de viviendas. El Gráfico 7 muestra el escenario A como el 100% para comparar el
comportamiento de los factores, las viviendas aumentan a un 179% en el escenario B y a un casi 300%
en el escenario C, y debido al aumento de una recámara con capacidad de dos habitantes más por
vivienda en los escenarios B y C, el número de personas aumenta de 2 a 4 por vivienda, lo que provoca
un aumento más notorio al 360% y casi %600 respectivamente. El porcentaje de lotes disminuye a un
90% (B) y 74%(C), por la sucesión a la zona de estacionamiento. Esto significa que el impacto de la
reducción será a un gran mayor número de personas y viviendas.
Tabla 7 Comparación de índices de ocupación en escenarios.
A B C Ocupación AO* (m²) 31,522 39,544 32,754 AC** (m²) 31,522 79,089 131,015 Lotes habitacionales 915 821 680 Viviendas 915 1,642 2,720 Población 1,830 6,568 10,880
*AO: Área Ocupada **AC: Área construidaFUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
46
Gráfico 7 Comparación de índices de ocupación.
Tomando en cuenta el marco legal descrito anteriormente y las modificaciones que los usuarios de
la vivienda social suelen hacer, en este apartado se describe y compara las diferencias entre el escenario
A (estado actual) y el escenario B y C, comenzando por la modificación a nivel vivienda que aumenta 14
m2 en las viviendas tipo A y B, suponiendo una nueva recámara o área de estar. Debido a que los
alcances y objetivos del trabajo son los de comprobar el ahorro de la demanda energética por medio de
la densificación de manera urbana, sólo se analizará a nivel esquemático el funcionamiento y ubicación
de las áreas añadidas y escaleras. La Ilustración 13 muestra una comparación esquemática de la
densificación por bloque de viviendas en el escenario A, B y C en el tipo de vivienda B y la ubicación de
las escaleras de acceso.
Ilustración 13 Esquema de densificación por bloques de vivienda en escenarios A, B y C.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA.
En cuanto a los valores de densificación, en la Tabla 8 se
analizan los índices que afectan las diferentes estrategias
utilizadas en los escenarios B y C a nivel urbano y de vivienda,
que han de servir de comparación. En cuanto a los valores que
modifican el aspecto del bloque de vivienda, se encuentra la
densificación vertical con el aumento de niveles con valores de 1
(A), 2(B) y 4(C), y que a nivel urbano se compara su relación con
la forma de la vialidad y bloques vecinos mediante el valor del
100%
179%
297%
100% 90% 74%100%
359%
595%
100% 125% 104%100%
251%
416%
0%
100%
200%
300%
400%
500%
600%
700%
A B C
Viviendas Lotes habitacionales Población AO AC
Gráfico 8 Número de niveles en
escenarios.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA.
47
ratio altura:calle, quedando este último constante con 19 metros, el ratio aumenta al doble en la
primera densificación y al cuádruple en la segunda.
El índice utilizado en la normativa mexicana, COS (coeficiente de ocupación urbana) para el estado
actual es de 0.29, este valor toma el total de área de la zona habitacional y la divide entre el total de
área ocupada por las viviendas en la misma, el COS es modificado y arroja el mismo valor de 0.40 en los
escenarios B y C al utilizar la misma vivienda modificada en ambos casos, esto significa que una mayor
área es ocupada con construcción en la zona habitacional, creando una densificación a nivel de
ocupación de terreno. El valor CUS (Coeficiente de utilización de suelo) que determina la intensidad de
la construcción arroja valores de 0.29 (A), 0.80 (B) y 1.60 (C), esto significa que sólo en el último
escenario el área de construcción supera el área de terreno.
Tabla 8 Comparación de índices de densidad en escenarios.
Densidad A B C
COS: AO/AT* 0.29 0.40 0.40
CUS: AC/AT** 0.29 0.80 1.60
Densidad Edificatoria viv / km2 4,330 7,770 12,871
Densidad Poblacional hab/km2 8,660 31,080 51,485
Aspecto
Radio altura : calle***
0.14 0.29
0.58
Niveles 1 2 4
*COS: Coeficiente de ocupación urbana **CUS: Coeficiente de Utilización del Suelo ***La medida calle se considera toma en cuenta patio de estacionamiento, banqueta y vialidad. FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA.
El Gráfico 9 compara con el escenario A del estado actual, los índices de densidad, en todos los casos
existe un aumento de más del 40%, siendo el más afectado la densidad poblacional (habitantes/km2)
aproximándose a un 600% en el escenario C.
Gráfico 9 Comportamiento de índices de densidad.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA .
100%140% 140%
100%
280%
558%
100%
179%
297%
100%
359%
595%
0%
100%
200%
300%
400%
500%
600%
700%
A B CCOS CUS DENSIDAD EDIFICATORIA DENSIDAD POBLACIONAL
48
Resultados por escenarios.
4.1. EscenarioA.Estadoactual,conservacióndemorfologíaydensidad.
Teniendo en cuenta estas características, se crea el modelo de la vivienda en el software Design
Builder y se añaden bloques que asemejen las viviendas circunvecinas para crear el efecto de
sombreado en los muros, ventanas, techos y suelos (Ilustración 14). Tal como se describe en el apartado
anterior, las viviendas son modeladas en el simulador con la morfología con la que es entregada a los
usuarios.
Ilustración 14 Ejemplo de modelación de vivienda y modelación de entorno en software de simulación.
Vivienda a analizar Entorno
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA
49
En este escenario, no es necesario modificar la áreas de uso de suelos, por lo que se conserva la
mezcla en las mismas cantidades.
Tabla 9 Mezcla de uso de suelos ‐ Escenario A
Área
Uso (m2)
Habitacional 110,177Reserva 2,248
Comercial 17,188Equipamient
o 11,778
Área Verde 5,399
Vialidades 64,533Estacionamie
nto 0
Total 211,323FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA
4.1.1. EscenarioA.ComportamientoTérmico
En este apartado, se presentan los resultados de la simulación térmica de la vivienda tipo B1 bajo las
condiciones climatológicas de la ciudad de Hermosillo y la morfología y entorno descrita en el escenario
A. Se utilizaron los parámetros de ganancias internas antes descritas por metro cuadrado de
iluminación, actividad, usuarios, electrodomésticos y renovaciones/hora de aire. Se descarta el uso de
aire acondicionado y calefacción con el propósito de analizar el comportamiento térmico de la vivienda.
4.1.1.1. Comportamientotérmicoanual.
La temperatura media mensual de la vivienda se encuentra por arriba de los rangos de confort
adaptativo durante los meses de verano y por debajo en los meses más fríos de invierno. El Gráfico 10
muestra el comportamiento de la T° media exterior, interior y de confort de la simulación anual. En el
mes de julio alcanza los 38.2 °C, con una diferencia promedio de 4° menos respecto a la temperatura
media exterior. La temperatura media queda fuera del rango de confort la mayoría de los meses del
año, lo que hace necesaria la utilización del aire acondicionado en los meses de verano.
50
Gráfico 10 Comportamiento Térmico vivienda tipo B1‐ Escenario A
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
4.1.1.2. ComportamientotérmicoenJulio(mesmáscaluroso).
Tal como se muestra en el Gráfico 11, en el mes de julio presenta una TMAX: 44°C, TMIN: 24.0, TPROM:
35.6, con una oscilación térmica de hasta 20°C y una diferencia respecto a la temperatura exterior
máxima entre 3 °C y 12 °C, siendo la exterior siempre inferior. La temperatura interior supera en todas
las hora
s simuladas el rango medio de confort adaptativo (32.1°C), con una diferencia máxima de hasta 13°C,
lo que hace necesario que las familias utilicen mecanismos auxiliares para el control de la temperatura.
Gráfico 11 Comportamiento térmico en el mes de Julio ‐ Escenario A
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
T EXT 13.0 15.7 17.3 23.7 27.3 34.0 35.6 33.8 30.4 24.8 18.0 11.7
PB 16.0 18.6 21.3 26.4 31.1 37.0 38.2 36.6 33.1 27.3 21.0 15.4
TC Max 21.9 23.4 24.3 27.7 29.6 33.3 34.1 33.2 31.3 28.3 24.6 21.2
TC Min 17.9 19.4 20.3 23.7 25.6 29.3 30.1 29.2 27.3 24.3 20.6 17.2
10
15
20
25
30
35
40
TEMPER
ATURA (°C)
20
25
30
35
40
45
1
18
35
52
69
86
103
120
137
154
171
188
205
222
239
256
273
290
307
324
341
358
375
392
409
426
443
460
477
494
511
528
545
562
579
596
613
630
647
664
681
698
715
732
TEMPER
ATU
RA (°C)
DÍAS DEL MES
EDIFICIO COMPLETO TEMPERATURA EXT LÍMITE DE CONFORT
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 24 23 24 25 26 27 28 29 30
51
Gráfico 12 Comportamiento térmico en un día de Julio –Escenario A
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
El Gráfico 12 muestra el comportamiento de la vivienda B1 en un día del mes más caluroso, el
interior alcanza su máxima a las 18 horas con 45°C a diferencia del exterior que alcanza la máxima de
43°C dos horas antes. Por las noches y madrugada, la vivienda no es capaz de bajar la temperatura a
menos de 30°. Durante el día analizado, no llega a ser inferior en ninguna hora al límite máximo de
confort adaptativo. Las condiciones de la vivienda sin sistemas de acondicionamiento resultan
inhabitables para los usuarios durante las 24 horas del día.
4.1.2. EscenarioA.Demandaenergéticaenetapadeusodelavivienda.
El cálculo de la demanda analizado del conjunto de los 10 tipos de viviendas, muestra cuales tienen
una mayor demanda energética por edificación y a nivel de MMU. La Tabla 10 resume los valores y se
concluye que las viviendas con mayor repetición, son en su mayoría, aquellas que demandan menos
energía, a excepción del tipo B1, lo que resulta positivo para la demanda global. Los resultados del
Gráfico 13 de la demanda energética anual por tipo de vivienda muestran que las viviendas con menor
demanda son las viviendas tipo B2 con una orientación de 12° N , vialidad al norte y viviendas al E, O, y
S, mientras que la de mayor consumo, B4, tiene una orientación E‐O, viviendas al O y vialidad al E. Un
resultado particular es la diferencia entre los tipos de vivienda que comparten la misma orientación y
presentan resultados con mayor diferencia, tal como el caso A1 vs. B1 y A‐4 vs B4, de donde se concluye
que la morfología y distribución de los espacios de la vivienda determina la diferencia del
comportamiento de la demanda final.
25
27
29
31
33
35
37
39
41
43
45
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
TEMPER
ATU
RA (°C)
HORAS DEL DÍA
EDIFICIO COMPLETO Series6 LÍMITE DE CONFORT
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
52
Tabla 10 Demanda energética por tipo de vivienda – Escenario A.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
En todos los tipos de vivienda (Ver Gráfico 13) , el uso del Aire Acondicionado (AA) aparece con un
porcentaje de más de 75% del total de la demanda anual, seguido por el uso de calefacción de un 17%.
La iluminación y el uso de electrodomésticos fueron condicionados a valores absolutos para todos los
tipos, y representan un 6% de la demanda anual del escenario A. El rango de demanda anual por tipo de
vivienda va de los 219 a los 263 kWh/m2.
Gráfico 13 Demanda energética anual por tipo de vivienda / m2 – Escenario A.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
De acuerdo con los resultados de la simulación en la Tabla 11, el mes de julio (el mes más caluroso)
resulta ser el de mayor demanda energética con 42.7 kWh/m2 del cual un 97% pertenece al uso del aire
acondicionado (AA). Mientras que la calefacción aparece como con un mayor porcentaje del consumo
total en los meses de diciembre y enero con un 90%, pero con demanda comparativamente baja de 13
kWh/m2. Los meses de noviembre y marzo resultan los más favorables, ya que la demanda se reduce a
6.7 y 9.8 kWh/m2 respectivamente al reducirse notoriamente la utilización del AA y la calefacción.
TIPO ÁREA # TOTAL OTROS ILU CAL AA TOTAL OTROS ILU CAL AA MMU
(m²) (m²)
A1 34.60 189 6,539 5 10 43 178 236 33 66 280 1167 1545
A2 34.60 168 5,813 5 10 43 178 236 29 58 251 1036 1374
A3 34.60 61 2,111 5 10 43 185 243 11 21 90 390 512
A4 34.60 45 1,557 5 10 43 184 241 8 16 66 286 375
B1 33.97 105 3,567 5 10 48 199 261 17 35 170 710 932
B2 33.97 176 5,979 5 10 41 163 219 29 58 247 973 1308
B3 33.97 33 1,121 5 10 40 176 230 5 11 44 197 258
B4 33.97 70 2,378 5 10 46 202 263 12 23 110 481 625
B5 33.97 53 1,800 5 10 40 176 231 9 18 71 317 415
B6 33.97 15 510 5 10 40 175 230 2 5 20 89 117
Total 915 31,374 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 155 310 1350 5646 7461
OTROS ILU CAL AA MMU
Valores por arriba del promedio 5 10 43 180 238
DEMANDA ANUAL MMU
kWh/m² año
(kWh/m² año) (MWh año)
CARACTERÍSTICAS DE LA VIVIENDA DEMANDA ANUAL POR M2 DE VIVIENDA
0
50
100
150
200
250
300
A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4 B5 B6
DEM
ANDA kWh/m
²año
AA
CAL
ILU
OTROS
53
Tabla 11 Demanda energética total anual desglosada – Escenario A
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
El Gráfico 14 resume la demanda energética promedio por metro cuadrado que demanda la vivienda
del escenario A (estado actual). Como resultado anual, el AA representa un 76% de la demanda, seguido
por el uso de la calefacción en un 18% y un 6% de iluminación y electrodomésticos.
Gráfico 14 Demanda energética de A/A por m2 ‐ Escenario A
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
T EXT OTROS ILU CAL AC TOTAL
C°
ENE 13 0.4 0.8 12.1 0.2 13.4
FEB 16 0.4 0.8 7.4 1.3 9.8
MAR 17 0.4 0.9 4.7 2.6 8.6
ABR 24 0.4 0.8 1.2 8.9 11.2
MAY 27 0.4 0.9 0.0 19.4 20.7
JUN 34 0.4 0.8 0.0 34.9 36.1
JUL 36 0.4 0.8 0.0 41.4 42.7
AGO 34 0.4 0.9 0.0 36.3 37.6
SEP 30 0.4 0.8 0.0 23.7 25.0
OCT 25 0.4 0.8 0.6 9.9 11.7
NOV 18 0.4 0.8 4.1 1.4 6.7
DIC 12 0.4 0.8 13.0 0.1 14.3
Total (kWh/m² año) 4.9 9.9 43.0 179.9 237.8
kWh/m²
0
10
20
30
40
50
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
DEM
ANDA kWh/m
²
OTROS ILU CAL AA
2%
4%
18%
76%
54
4.2. EscenarioB.Máximaedificabilidadlegal.
4.2.1. DescripcióndeEscenarioB.
4.2.1.1. Característicasdelmarcolegal.
Para el desarrollo de la propuesta del Escenario B, densificación por máxima edificabilidad legal, se
toma como base de diseño el marco legal del Programa de Desarrollo Urbano(PDU) más reciente hecha
por el IMPLAN (Instituto Municipal de Planeación Urbana) en el 2006. A continuación se presentan las
restricciones y condicionantes que se relacionan con la vivienda social: densidad, vialidades,
edificabilidad, requerimientos y restricciones.
En el apartado “Compatibilidad de Usos de Suelo” del PDU de Hermosillo (Ver Tabla 12), el uso
“Habitacional Interés Social” denominado HS, tiene la capacidad de desarrollar vivienda unifamiliar y
multifamiliar. Esta última está condicionada por la clave C6 que dice: “Condicionado a la altura máxima
del corredor o zona: Estudio de impacto vial, contar con estacionamiento suficiente para su
funcionamiento y con la factibilidad de los servicios. Deberá cuidarse que los niveles superiores no
generen conflictos de invasión a la intimidad en los lotes unifamiliares colindantes”. Por lo que de
acuerdo al reglamento de construcción de la ciudad, deberá haber un cajón de estacionamiento de 2.5 x
6.5 m por vivienda, esto hará que el número de lotes de vivienda disminuya para ceder área que cubra
las nuevas necesidades de estacionamiento de vehículos.
Tabla 12 Relación de Uso de Suelo y Usos Específicos del PDU 2006 para la ciudad de Hermosillo
Uso de suelo Clave Uso Específico
HSHabitacional Interés Social
H
HABITACIONAL HU
UNIFAMILIAR
HU.1 Pie de casa C1
HU.2 Vivienda progresiva Sí
HU.3 Vivienda en serie Sí
HU.4 Casa Habitación Sí
HU.5 Residencia Sí
HM MULTIFAMILIAR
HM.1 Multifamiliar Horizontal Sí
HM.2 Multifamiliar Vertical C6
HM.3 Conjuntos Habitacionales SíFUENTE: COMPATIBILIDAD DE USOS DE SUELO, PLAN DE DESARROLLO URBANO DE HERMOSILLO, 2006.
Existen también criterios en materia de uso de suelo para la autorización de desarrollos de vivienda
popular. A continuación en la Tabla 13, se enmarcan los correspondientes a COS (Coeficiente de
Ocupación Urbana), CUS (Coeficiente de Utilización del suelo), tamaño de lote y altura. A pesar que se
autoriza el modelo de vivienda multifamiliar vertical para el uso habitacional de vivienda social, los
criterios señalizan una altura máxima de 6.50 m y distribuidos en máximo dos niveles. Esta contradicción
no permite la densificación ni el crecimiento vertical de las zonas que se busca mejorar en el criterio de
ahorro de demanda energética en la etapa de uso de la vivienda. El desarrollo del escenario B, ha de
tomar entonces, sólo dos niveles de construcción con una altura menor a 6.50 metros, y una opción de
ampliación de la planta arquitectónica por nivel.
55
Tabla 13 Criterios para autorización de Uso de Habitacional Vivienda Social y Popularsegún PDU 2006
COS CUS
LOTE MÍNIMO
FRENTE MÍNIMO
ALTURA MÁXIMA
ALTURA MÁXIMA
INTERÉS SOCIAL
0.75 1.50 117 m2 6.50 2 niveles 6.50 mts.
FUENTE: PLAN DE DESARROLLO URBANO DE HERMOSILLO, 2006.
La normativa de la ciudad de Hermosillo no incluye parámetros para la edificación de bloques de
vivienda vertical, como es el objetivo del presente documento, por lo que sólo se tomarán los aspectos
generales indicados para su desarrollo.
4.2.1.2. Formayentorno
Tomando en cuenta el marco legal descrito anteriormente y las modificaciones que los usuarios de
la vivienda social suelen hacer, en este apartado se describe y compara las diferencias entre el escenario
A (estado actual) y el escenario B, comenzando por la modificación a nivel vivienda que aumenta 14 m2,
suponiendo una nueva recámara o área de estar. Además, una nueva vivienda con las mismas
características espaciales es agregada en un segundo nivel, lo que conlleva a agregar un sistema de
acceso por escalera al segundo nivel y azotea. Debido a que los alcances y objetivos del trabajo son los
de comprobar el ahorro de la demanda energética por medio de la densificación de manera urbana, sólo
se analizará a nivel esquemático el funcionamiento y ubicación de las áreas añadidas y escaleras. La
Ilustración 15, muestra la ubicación de la ampliación en la parte trasera de la vivienda, buscando que
sea una zona útil utilizable con dimensiones similares a la de las habitaciones actuales. Las escaleras y
zona de acceso dan servicio a dos viviendas. Ambas adecuaciones se toman en cuenta al momento de
simulación.
56
Ilustración 15 Modificación de la vivienda tipo A y B para escenario B.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA.
Teniendo en cuenta estas características, se crea el modelo para cada tipo de vivienda (A1, A2, A3,
A4, A5, A6, B1, B2, B3, B4) en el software Design Builder y se añaden bloques que asemejen las viviendas
circunvecinas, y elementos de escaleras y accesos para crear el efecto de sombreado en los muros,
ventanas, techos y suelos
Para determinar el número de viviendas, se utilizó la mezcla de porcentaje por tipos del Escenario A
(Estado actual) y se distribuyó bajo este valor el nuevo número de viviendas que contempla el área de
57
estacionamiento de vehículos (Ver Tabla 15). La nueva mezcla sugiere un 13% de estacionamiento, que
de espacio a las 1642 viviendas del escenario C (Tabla 14).
Tabla 14 Mezcla de uso de suelos ‐ Escenario B
Área
Uso (m2)
Habitacional 98,888Reserva 2,248
Comercial 17,188Equipamient
o 11,778
Área Verde 5,399
Vialidades 64,533Estacionami
ento 11,289
Total 211,323
Ilustración 16 Ejemplo de modelación de vivienda y entorno en software de simulación para escenario B.
Vivienda a analizar Elemento añadido Entorno
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
58
4.2.2. EscenarioB.ComportamientoTérmico
En este apartado, se presentan los resultados de la simulación térmica de la vivienda tipo B1 bajo las
condiciones climatológicas de la ciudad de Hermosillo y la morfología y entorno descrita en el escenario
A. Se utilizaron los parámetros de ganancias internas antes descritas por metro cuadrado de
iluminación, actividad, usuarios, electrodomésticos y renovaciones/hora de aire. Se descarta el uso de
aire acondicionado y calefacción con el propósito de analizar el comportamiento térmico de la vivienda.
4.2.2.1. Comportamientotérmicoanual.
En la simulación, se obtienen resultados del comportamiento de las dos viviendas que componen el
bloque densificado del escenario B. En ambos casos la temperatura media mensual de la vivienda se
encuentra en promedio 4°C por encima de la temperatura exterior. El Gráfico 15 muestra el
comportamiento de la T° media exterior, interior y de confort de la simulación anual. Los resultados
muestran una TINT de 39 °C en el 2do nivel, mientras que la planta baja alcanza los 38°C. Durante el año
la temperatura de la planta baja resulta en promedio 1°C menos que el segundo nivel, gracias al colchón
térmico que brinda la vivienda adosada superior y la cantidad menor de radiación directa que recibe.
La temperatura media queda fuera del rango de confort adaptativo la mayoría de los meses del año, lo
que hace necesaria la utilización del aire acondicionado en los meses de verano.
Gráfico 15 Comportamiento térmico anual de la vivienda ‐ Escenario B
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
4.2.2.2. ComportamientotérmicoenJulio(mesmáscaluroso).
En el mes de Julio, con temperaturas exteriores TMAX: 44°C, TMIN: 24.0, TPROM: 35.6, las vivienda
presentan oscilaciones térmicas durante el día de hasta 10°C, y una diferencia promedio de 2°C en la
vivienda de planta baja y de 4°C en el segundo nivel sobre la temperatura exterior.
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
T EXT 13.0 15.7 17.3 23.7 27.3 34.0 35.6 33.8 30.4 24.8 18.0 11.7
PB 15.1 17.5 20.3 25.5 30.4 36.4 37.7 36.1 32.5 26.6 20.2 14.5
2DO 15.8 18.5 21.1 26.8 31.0 37.8 39.1 37.5 34.1 28.0 21.1 14.8
TC Max 21.9 23.4 24.3 27.7 29.6 33.3 34.1 33.2 31.3 28.3 24.6 21.2
TC Min 17.9 19.4 20.3 23.7 25.6 29.3 30.1 29.2 27.3 24.3 20.6 17.2
10
15
20
25
30
35
40
45
TEMPER
ATURA (°C)
59
Ambas viviendas presentan comportamientos parecidos en cuanto a la oscilación de temperatura en
el interior, la planta baja alcanza su TMAX igual o por debajo de la TEXT, mientras que el segundo nivel la
supera en todas las horas. A diferencia del escenario A, las TMIN interiores se encuentran debajo de los
niveles máximos de confort adaptativo, esto representa una mejora, aunque mínima, de las condiciones
interiores que se ha de reflejar en el uso de equipos de refrigeración.
Gráfico 16 Temperatura promedio del Escenario B
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
Gráfico 17 Temperatura por nivel en un día de Julio ‐ Escenario B
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
El Gráfico 17 muestra el comportamiento de las viviendas en un día del mes más caluroso, el interior
alcanza su máxima a las 19 horas con 45°C en el segundo nivel y 43°C en planta baja, a diferencia del
exterior que alcanza la máxima de 43°C tres horas antes. Por las noches y madrugada, la vivienda no es
capaz de bajar la temperatura a menos de 35°. Durante el día analizado, no llega a ser inferior en
ninguna hora al límite máximo de confort adaptativo. Las condiciones de la vivienda, a pesar de haber
mejorado su comportamiento con la densificación, siguen siendo inhabitables sin sistemas de
acondicionamiento mecánico durante las 24 horas del día.
20
25
30
35
40
45
50
1
18
35
52
69
86
103
120
137
154
171
188
205
222
239
256
273
290
307
324
341
358
375
392
409
426
443
460
477
494
511
528
545
562
579
596
613
630
647
664
681
698
715
732
TEMPER
ATU
RA (°C)
DÍAS DEL MES
PLANTA BAJA TEMPERATURA EXT LÍMITE DE CONFORT SEGUNDO NIVEL
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 24 23 24 25 26 27 28 29 30
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
TEMPER
ATU
RA (°C)
HORAS DEL DÍA
T EXT LÍMITE DE CONFORT PLANTA BAJA SEGUNDO NIVEL
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
60
4.2.3. EscenarioB.Demandaenergéticaenetapadeusodelavivienda
Siguiendo el mismo procedimiento de análisis de demanda energética de la simulación del escenario
A, el cálculo muestra una disminución en la demanda energética por metro cuadrado construido a nivel
de MMU de 238 a 189 50kwh del estado actual, es decir una reducción del 20%..
Para determinar la el número de viviendas, se utilizó la mezcla por porcentaje del Escenario A
(Estado actual) y se distribuyó el nuevo total que contempla el área de lotes restada de la zona nueva
necesaria de estacionamiento de vehículos. La Tabla 15 muestra en color gris las viviendas con
resultados por arriba del promedio, a diferencia del escenario A, las viviendas tipo B son las que tienen
un mayor aporte de demanda a nivel vivienda por encima de los 198 kWh/m2 año, a pesar de este
cambio, los valores de consumo final siguen siendo menores.
Los resultados de la Tabla 15, de la demanda energética anual por tipo de vivienda muestran que las
viviendas con menor demanda son las viviendas tipo A1 con una orientación de 12° N , vialidad al sur y
viviendas al E, O, y N, mientras que del tipo B, las de menor demanda siguen siendo las B1 con 12° de
orientación y vialidad al sur, mientras que la de mayor consumo B4 tiene una orientación E‐O, viviendas
al O y vialidad al E.
Tabla 15 Demanda energética por tipo de vivienda ‐ Escenario B
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
En todos los tipos de vivienda (Ver Gráfico 18) , el uso del Aire Acondicionado (AA) aparece con un
porcentaje promedio del 74% del total de la demanda anual, seguido por el uso de calefacción de un
17%. La iluminación y el uso de electrodomésticos fueron condicionados a valores absolutos por metro
cuadrado para todos los tipos en todos los escenarios. El rango de demanda anual por tipo de vivienda
va de los 172 a los 210 kWh/m2.
TIPO ÁREA # TOTAL OTROS ILU CAL AA TOTAL OTROS ILU CAL AA MMU
(m²) (m²)
A1 34.60 189 6,539 5 10 43 178 236 33 66 280 1167 1545
A2 34.60 168 5,813 5 10 43 178 236 29 58 251 1036 1374
A3 34.60 61 2,111 5 10 43 185 243 11 21 90 390 512
A4 34.60 45 1,557 5 10 43 184 241 8 16 66 286 375
B1 33.97 105 3,567 5 10 48 199 261 17 35 170 710 932
B2 33.97 176 5,979 5 10 41 163 219 29 58 247 973 1308
B3 33.97 33 1,121 5 10 40 176 230 5 11 44 197 258
B4 33.97 70 2,378 5 10 46 202 263 12 23 110 481 625
B5 33.97 53 1,800 5 10 40 176 231 9 18 71 317 415
B6 33.97 15 510 5 10 40 175 230 2 5 20 89 117
Total 915 31,374 5 10 43 182 239 155 310 1350 5646 7461
OTROS ILU CAL AA MMU
Valores por arriba del promedio 5 10 43 180 238
DEMANDA ANUAL MMU
kWh/m² año
(kWh/m² año) (MWh año)
CARACTERÍSTICAS DE LA VIVIENDA DEMANDA ANUAL POR M2 DE VIVIENDA
61
Gráfico 18 Demanda energética anual por tipo de vivienda / m2 – Escenario B
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
De acuerdo con los resultados de la simulación en la Tabla 16, el mes de julio (el mes más caluroso)
resulta ser el de mayor demanda energética con 33.2 kWh/m2, del cual un 96% pertenece al uso del aire
acondicionado (AC). Mientras que la calefacción aparece como con un porcentaje del consumo total de
90% en los meses de diciembre y enero, pero es comparativamente bajo a la de la refrigeración, esto es
consecuencia de una menor ganancia de radiación directa por el bloqueo de los edificios vecinos y la
reducción de piel de la vivienda. Los meses de noviembre y marzo resultan los más favorables, ya que la
demanda se reduce a 5.3 y 6.9 kWh/m2 respectivamente.
Tabla 16 Demanda energética total anual desglosada – Escenario B
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
El Gráfico 19 resume la demanda energética promedio por metro cuadrado que demandan el total
de las viviendas del escenario B. Como resultado anual, el AA representa una reducción al 74% de la
demanda respecto al escenario A, seguido por el uso de la calefacción en un 19% y un 7% de iluminación
y electrodomésticos. Esto significa que la mezcla de porcentajes de la demanda sigue siendo casi la
misma, pero con un consumo más bajo.
0
50
100
150
200
250
A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4 B5 B6
DEM
ANDA kWh/m
²año
AA
CAL
ILU
OTROS
T EXT OTROS ILU CAL AC TOTAL
C° kWh kWh kWh kWh kWh
ENE 13 0.4 0.8 9.7 0.1 11.0
FEB 16 0.4 0.8 6.1 1.0 8.2
MAR 17 0.4 0.8 3.9 1.8 6.9
ABR 24 0.4 0.8 1.0 7.2 9.4
MAY 27 0.4 0.8 0.0 14.8 16.1
JUN 34 0.4 0.8 0.0 26.9 28.2
JUL 36 0.4 0.8 0.0 32.0 33.2
AGO 34 0.4 0.8 0.0 28.1 29.4
SEP 30 0.4 0.8 0.0 18.6 19.9
OCT 25 0.4 0.8 0.5 7.9 9.6
NOV 18 0.4 0.8 3.2 0.8 5.3
DIC 12 0.4 0.7 10.8 0.1 11.9
Total (kWh/m² año) 4.8 9.6 35.3 139.3 189.0
62
Gráfico 19 Demanda energética de A/A por m2 ‐ Escenario B
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
La densificación provoca reducción del 20% en la demanda total energética, en este caso, al
aumentar el área de construcción con la adición de un cuarto y colocar una segunda vivienda en el
segundo nivel. Se reduce un 18% el consumo de calefacción y un 23% el aire acondicionado por metro
cuadrado construido.
0
10
20
30
40
50
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
DEM
ANDA kWh/m
²
OTROS ILU CAL AC
2%5%
19%
74%
63
4.3. EscenarioC.Densificaciónconadaptacionesalasbaseslegales.
4.3.1. DiseñodeEscenarioC.
Este apartado de describen los valores y argumentos que se utilizaron para la densificación con
adaptaciones a las bases legales. Esto significa, una densificación mayor a la del escenario B, donde un
mayor número de viviendas sean colocadas por lote, esto se traduce en bloques de vivienda de mayor
altura, reducción de piel del edificio, y la creación de espacios de sombra y protección de la radiación
directa, la cual resulta ser la variable que más afecta la demanda de energía eléctrica en las viviendas de
la MMU.
4.3.1.1. Formayentorno
Se toma la modificación a nivel vivienda de la planta arquitectónica hecha en el escenario B, la cual
aumenta 14 m2, al agregar una nueva recámara o área de estar. Además, nuevas viviendas con las
mismas características espaciales son colocadas en un tercer y cuarto nivel, lo que conlleva a agregar un
sistema de acceso por escalera del segundo nivel a la azotea. La Ilustración 15 del apartado del
escenario B, muestra la ubicación de la ampliación en la parte trasera de la vivienda, buscando que sea
una zona útil utilizable con dimensiones similares a la de las habitaciones actuales. Las escaleras y zona
de acceso siguen dando servicio a dos bloques de viviendas. Ambas adecuaciones, escaleras y
ampliación, se toman en cuenta al momento de simulación.
Ilustración 17 Modelación de vivienda y entorno en software de simulación.
Bloque de vivienda a analizar Elemento añadido Entorno
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
64
Teniendo en cuenta estas características, se crea el modelo para cada tipo de vivienda (A1, A2, A3,
A4, A5, A6, B1, B2, B3, B4) en el software Design Builder y se añaden bloques que asemejen las viviendas
circunvecinas, y elementos de escaleras y accesos para crear el efecto de sombreado en los muros,
ventanas, techos y suelos (Ilustración 17).
La altura final por bloque de edificio es de 11 metros, la separación entre bloque continua siendo la
del estado actual, conservando también el ancho de vialidad y diseño de lotificación.
Para determinar el número de viviendas, nuevamente se utilizaron los porcentajes de la mezcla de
usos del Escenario A (Estado actual), y se distribuyó bajo este valor el nuevo número de viviendas que
contempla el área de estacionamiento de vehículos (Ver Tabla 19). La nueva mezcla sugiere un 13% de
estacionamiento, que de espacio a las 2720 viviendas del escenario C (Ver Tabla 17).
Tabla 17 Mezcla de uso de suelos ‐ Escenario C
Área
Uso (m2)
Habitacional 82,127Reserva 2,248
Comercial 17,188Equipamient
o 11,778
Área Verde 5,399
Vialidades 64,533Estacionamie
nto 28,050
Total 211,323
4.3.2. EscenarioC.ComportamientoTérmico
En este apartado, se presentan los resultados de la simulación térmica anual y del mes de julio de la
vivienda tipo B1 bajo las condiciones climatológicas de la ciudad de Hermosillo y la morfología y
entorno descrita en el escenario A y B. Se utilizaron los parámetros de ganancias internas del escenario
A y B por metro cuadrado para la iluminación, actividad, usuarios, electrodomésticos y
renovaciones/hora de aire. Se descarta el uso de aire acondicionado y calefacción con el propósito de
analizar el comportamiento térmico de la vivienda.
4.3.2.1. Comportamientotérmicoanual.
En la simulación, se obtienen resultados del comportamiento de las cuatro viviendas que componen
el bloque densificado del escenario C. La temperatura media mensual de las viviendas, se encuentra 2°C
por encima de la temperatura exterior en planta baja, y 3.5°C en la segunda planta. El Gráfico 20
muestra el comportamiento de la T° media exterior, interior y de confort de la simulación anual. Los
resultados muestran la media interior alcanzando los 38 °C en el 4to nivel, mientras que la planta baja
65
alcanza los 36°C. Durante el año la temperatura media anuales disminuye aproximadamente un grado
con respecto al nivel superior.
Gráfico 20 Comportamiento térmico anual de la vivienda ‐ Escenario B
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
4.3.2.2. ComportamientotérmicoenJulio(mesmáscaluroso).
En el mes de Julio, con temperaturas exteriores TMAX: 44°C, TMIN: 24.0, TPROM: 35.6, las vivienda
presentan oscilaciones térmicas durante el día de hasta 6°C, y una diferencia promedio de 2°C en la
vivienda de planta baja y de 4°C en el segundo nivel sobre la temperatura exterior. (Ver Gráfico 21)
Tienen también, comportamientos parecidos en la oscilación de temperatura interior, las cuales se
aproximan a los máximos interiores, y se alejan por 5°C aproximadamente por encima de la TMIN
exterior. A diferencia de los escenarios A y B, los primeros tres niveles, alcanzan su TMAX por debajo de
la TEXT, mientras que el cuarto nivel la supera por poco en todas las horas.
La planta baja resulta la más favorecida al tener una temperatura máxima 5° menor a la del cuarto
nivel, mientras que el 2do y 3ero presentan 2 y 3 grados menos respectivamente. En los cuatro casos, la
temperatura mínima llega a bajar a 31° a finales de mes (Ver Tabla 18).
Tabla 18 Temperaturas máximas y mínimas interiores.
PB 2D
O 3ER
4TO
T MAX INT 40.6
41.5 42.2
44.2
T MIN INT 31.1
31.4 31.6
31.2
T PROM 36.6
37.3 37.8
38.5
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
T EXT 13.0 15.7 17.3 23.7 27.3 34.0 35.6 33.8 30.4 24.8 18.0 11.7
PB 15.2 17.4 20.1 25.3 30.1 36.2 37.4 35.8 32.3 26.5 20.2 14.5
P1 15.8 18.0 20.5 25.9 30.2 36.9 38.2 36.7 33.4 27.6 20.9 14.7
P2 15.9 18.2 20.7 26.2 30.3 37.2 38.6 37.0 33.8 27.9 21.1 14.7
P3 15.9 18.5 21.1 26.8 30.8 37.8 39.1 37.6 34.4 28.2 21.2 14.7
TC Max 21.9 23.4 24.3 27.7 29.6 33.3 34.1 33.2 31.3 28.3 24.6 21.2
TC Min 17.9 19.4 20.3 23.7 25.6 29.3 30.1 29.2 27.3 24.3 20.6 17.2
10
15
20
25
30
35
40
45TEMPER
ATURA (°C)
66
Gráfico 21 Comportamiento térmico en el mes de Julio ‐ Escenario C
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
Gráfico 22 Comportamiento térmico en el mes de Julio ‐ Escenario B
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
El Gráfico 22 muestra el comportamiento de las viviendas en un día del mes más caluroso, el interior
alcanza su máxima a las 19 horas con 44°C en el cuarto nivel y 40°C en planta baja, a diferencia del
exterior que alcanza la máxima de 43°C tres horas antes. Por las noches y mañanas, la vivienda no es
capaz de bajar la temperatura a menos de 35°. Durante el día analizado, no llega a ser inferior en
ninguna hora al límite máximo de confort adaptativo. Las condiciones de la vivienda, a pesar de haber
20
25
30
35
40
45
50
1
18
35
52
69
86
103
120
137
154
171
188
205
222
239
256
273
290
307
324
341
358
375
392
409
426
443
460
477
494
511
528
545
562
579
596
613
630
647
664
681
698
715
732
TEMPER
ATU
RA (°C)
DÍAS DEL MES
PLANTA BAJA TEMPERATURA EXT LÍMITE DE CONFORT
SEGUNDO NIVEL TERCER NIVEL CUARTO NIVEL
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 24 23 24 25 26 27 28 29 30
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
TEMPER
ATU
RA (°C)
HORAS DEL DÍA
T EXT LÍMITE DE CONFORT PLANTA BAJA SEGUNDO NIVEL TERCER NIVEL CUARTO NIVEL
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
67
mejorado su comportamiento con la densificación, siguen siendo inhabitables sin sistemas de
acondicionamiento mecánico la mayor parte del día.
4.3.3. EscenarioC.Demandaenergéticaenetapadeusodelavivienda
Siguiendo el mismo procedimiento de análisis de demanda energética final de la simulación del
escenario A y B, el cálculo para el escenario C muestra una disminución en la demanda energética por
metro cuadrado construido a nivel de MMU de 70kwh del estado actual, es decir una reducción del 30%.
La Tabla 15 muestra en color gris las viviendas con resultados por arriba del promedio, a diferencia
del escenario A, las viviendas tipo B son las que tienen la mayor de demanda por encima de los 198
kWh/m2 año, a pesar de este cambio, los valores de consumo final siguen siendo menores.
Los resultados de la Tabla 19 de la demanda energética anual por tipo de vivienda, muestran a pesar
de la tendencia de las viviendas tipo con menor demanda, las viviendas con un resultado más bajo
resultan ser las tipo B3 con una orientación de 102° S , vialidad al oeste y viviendas al E, O,N y S,
mientras que de mayor demanda resulta la vivienda B5, con una orientación de 102° S, vialidad al oeste
y viviendas solo al sur, norte y este, quedando desprotegida de la radiación directa del oeste.
Tabla 19 Demanda energética por tipo de vivienda ‐ Escenario C
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
En todos los tipos de vivienda (Ver Gráfico 23) , el uso del Aire Acondicionado (AA) aparece con un
porcentaje del 70 al 73% del total de la demanda anual, seguido por el uso de calefacción con un 17% a
22%. La iluminación y el uso de electrodomésticos siguen condicionados a situaciones similares para
todos los tipos, y representan un 9% de la demanda anual. El rango de demanda anual por tipo de
vivienda va de los 155 a los 190 kWh/m2, con la excepción de la vvienda B3 con 104 kWh/m2.
ÁREA TOTAL OTROS ILU CAL AA TOTAL OTROS ILU CAL AA MMU
(m²) (m²)
A1 21% 48.62 562 27,316 5 9 28 113 155 129 258 757 3082 4,226
A2 18% 48.62 499 24,281 5 9 28 120 162 115 229 686 2916 3,945
A3 7% 48.62 181 8,816 5 9 27 122 163 42 83 235 1076 1,436
A4 5% 48.62 134 6,504 5 9 28 122 164 31 61 180 795 1,067
B1 11% 47.70 312 14,889 5 10 36 131 182 74 147 531 1955 2,707
B2 19% 47.70 523 24,956 5 10 41 128 183 123 247 1013 3191 4,574
B3 4% 47.70 98 4,679 2 5 22 75 104 12 23 102 350 486
B4 8% 47.70 208 9,926 5 10 38 127 180 49 98 379 1257 1,783
B5 6% 47.70 158 7,515 5 10 41 135 191 37 74 310 1013 1,435
B6 2% 47.70 45 2,127 5 10 40 138 182 11 21 85 294 387
Total 2720 131,010 5 9 33 121 167 621 1,242 4,278 15,928 22,046
OTROS ILU CAL AA MMU
Valores por arriba del promedio 5 9 33 122 168
CARACTERÍSTICAS DE LA VIVIENDA DEMANDA ANUAL POR M2 DE VIVIENDA DEMANDA ANUAL MMU
TIPO % # (kWh/m² año) (MWh año)
kWh/m² año
68
Gráfico 23 Demanda energética anual por tipo de vivienda / m2 – Escenario C
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
De acuerdo con los resultados de la simulación en la Tabla 20 ¡Error! No se encuentra el origen de la
referencia., el mes de julio (el mes más caluroso) sigue siendo el de mayor demanda con 28.9 kWh/m2
del cual un 96% pertenece al uso del aire acondicionado (AA). Mientras que la calefacción aparece como
con un mayor porcentaje del consumo total en los meses de diciembre y enero con un 90%. En ambos
casos (AA y CAL) la demanda final por mes es menor a la de los escenarios A y B, esto como
consecuencia de una menor ganancia de radiación directa por el bloqueo de los edificios vecinos y el
colchón térmico consecuencia de los edificios adyacentes en niveles superiores e inferiores. Los meses
de noviembre y marzo siguen resultando los más favorables, ya que la demanda se reduce a 4.6 y 6.3
kWh/m2 respectivamente.
Tabla 20 Demanda energética total anual desglosada – Escenario C
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
0
50
100
150
200
250
A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4 B5 B6
DEM
ANDA kWh/m
²año
AA
CAL
ILU
OTROS
T EXT OTROS ILU CAL AC TOTAL
C° kWh kWh kWh kWh kWh
ENE 13 0.4 0.8 8.8 0.1 10.0
FEB 16 0.4 0.7 5.6 0.9 7.6
MAR 17 0.4 0.8 3.7 1.4 6.3
ABR 24 0.4 0.7 1.0 6.5 8.6
MAY 27 0.4 0.8 0.1 12.6 13.9
JUN 34 0.4 0.8 0.0 23.3 24.5
JUL 36 0.4 0.8 0.0 27.7 28.9
AGO 34 0.4 0.8 0.0 24.6 25.8
SEP 30 0.4 0.8 0.0 16.6 17.8
OCT 25 0.4 0.8 0.5 7.3 9.0
NOV 18 0.4 0.8 2.8 0.6 4.6
DIC 12 0.4 0.7 10.0 0.0 11.2
Total (kWh/m² año) 4.7 9.5 32.5 121.6 168.3
69
El Gráfico 24 resume la demanda energética promedio por metro cuadrado que demanda la
vivienda del escenario A (estado actual). Como resultado anual, la demanda del uso del aire
acondicionado constituye un 74% de la demanda, seguido por el uso de la calefacción en un 19% y un
7% de iluminación y electrodomésticos.
Gráfico 24 Demanda energética de A/A por m2 ‐ Escenario c
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
La densificación a 4 niveles de vivienda por lote y el aumento del área de construcción con la adición
de un cuarto, trae consigo una reducción de demanda energética total en la MMU respecto al escenario
A del 30%; reduciendo un 18% el uso de la calefacción y un 32% el uso del AA.
0
10
20
30
40
50
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
DEM
ANDA kWh/m
²
OTROS ILU CAL AC
2%5%
19%
74%
70
71
CAPÍTULO 5.COMPARACIÓN DE ESCENARIOS
A, B, C.
Con el objetivo de analizar el ahorro de demanda y las mejoras de habitabilidad que provoca la
densificación en una muestra de morfología urbana (MMU) de 915 viviendas sociales en la ciudad de
Hermosillo, este capítulo compara el comportamiento térmico y la demanda energética de tres
escenarios propuestos : Estado actual, máxima edificabilidad legal y densificación con adaptaciones
legales.
5.1. Comparacióndelcomportamientotérmico.
El análisis del comportamiento térmico se obtiene mediante el software Design Builder, bajo mismos
valores de entrada en los tres escenarios. Se consideraron las ganancias internas de iluminación,
electrodomésticos, ocupación; se excluyeron el uso de sistemas mecánicos de climatización como
ventiladores, calefacción y aire acondicionado.
Se compararon en el Gráfico 25 el comportamiento de las temperaturas medias en planta baja de la
vivienda B1 en cada escenario. El escenario B muestra una menor diferencia de temperatura respecto al
escenario A con una disminución de 0.5°C aproximadamente durante todo el año, mientras que la
densificación del escenario C tiene una mayor diferencia con 1°C. En todos los casos la temperatura
media se muestra a más de 3° C por encima de la temperatura exterior en todos los meses de año. La
temperatura media de confort adaptativo, que permite rangos más elevados de lo que se considera en
sitios de climas menos extremos, se muestra hasta 6°C por debajo de la media en los meses más críticos
de calor, y 3°C por encima de la temperatura exterior en los meses de frío.
72
Gráfico 25 Comportamiento de la temperatura media en planta baja en los escenarios A, B y C.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
El Gráfico 26 muestra el comportamiento de los tres escenarios y las viviendas durante un día del
mes más caluroso: Julio. La oscilación de la temperatura en el interior de todas las viviendas tiende a
acercarse más a los máximos de la temperatura exterior que a los mínimos, lo que significa que las
viviendas tienen una ganancia energética mayor durante el día de la que pueden perder por las noches.
Debido a que la principal ganancia es a través de los muros, la creación de obstáculos a la radiación
solar directa por medio de densificación, da como resultado una disminución de hasta 5°C entre la
temperatura interior del escenario A (estado actual) y la planta baja del escenario C (mayor
densificación). La vivienda con TINT mayor resulta ser el segundo nivel del escenario C, sobrepasando la
media del estado actual, sin embargo, las ventajas que cede a la planta inferior hacen que en conjunto,
el bloque tenga un mejor rendimiento térmico que el estado actual.
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
T EXT 13.0 15.7 17.3 23.7 27.3 34.0 35.6 33.8 30.4 24.8 18.0 11.7
C 15.2 17.4 20.1 25.3 30.1 36.2 37.4 35.8 32.3 26.5 20.2 14.5
B 15.1 17.5 20.3 25.5 30.4 36.4 37.7 36.1 32.5 26.6 20.2 14.5
A 16.0 18.6 21.3 26.4 31.1 37.0 38.2 36.6 33.1 27.3 21.0 15.4
TC 19.9 21.4 22.3 25.7 27.6 31.3 32.1 31.2 29.3 26.3 22.6 19.2
10
15
20
25
30
35
40
TEMPER
ATURA (°C)
73
Gráfico 26 Comportamiento en un día de julio de plantas bajas y superiores de los escenarios A, B y C.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
Los cambios de temperaturas entre los tres escenarios ocurren en un rango no mayor de 7°C en el
mes de julio, que resulta ser el mes más crítico y de mayor demanda energética de las viviendas. La
densificación muestra una mejora con mayor impacto en el escenario C; donde se reduce
significativamente a un 50% respecto al escenario A la ganancia energética a través de los reducir la piel
y la incidencia solar directa por los edificios vecinos (Ver Gráfico 20); en los escenarios B y C se reduce la
ganancia por la cubierta al exterior en relación al edificio completo. En el Gráfico 20 se muestra la
transmisión de energía entre suelos y techos interiores que propicia la densificación de viviendas en
vertical, lo que permite que el bloque tienda a buscar una mayor equidad de temperatura en el interior.
Gráfico 27 Ganancias de energía / m2 ‐ Escenarios A, B y C
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
TEMPER
ATU
RA (°C)
HORAS DEL DÍA
COMPORTAMIENTO EN DÍA 15 DE JULIO
T EXT TC Max TC Min ESCENARIO A ‐ PB
ESCENARIO B ‐ PB ESCENARIO B ‐ P2 ESCENARIO C ‐ PB ESCENARIO C ‐ P4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
‐100
‐80
‐60
‐40
‐20
0
20
40
60
Acristalamiento Muros Techos (int) Suelos (int) Suelos sobreterreno
Cubiertas
GANANCIAS (kWh/m
2 )
ESCENARIO A ESCENARIO B ESCENARIO C
74
En cuanto al comportamiento térmico de los escenarios, se puede concluirse que la densificación
propicia una reducción en la temperatura interior de las viviendas, siendo las más afectadas aquellas
ubicadas en contacto con el terreno. Esta disminución resulta benéfica en climas de extremo calor como
la ciudad de Hermosillo; el impacto de esta reducción se refleja en una alteración en la cantidad del uso
de energía eléctrica para el acondicionamiento térmico interior.
5.2. Comparacióndelademandaenergética.
Gráfico 28 Demanda energética total/ m2 por escenario.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
El Gráfico 28 muestra la comparación de la demanda energética total por metro cuadrado construido
de los tres escenarios. El resultado de la densificación es favorecedor al reducir la demanda total de la
MMU del escenario A de 238 a 189 kWh/m2 año en el escenario B y a 168 kWh/m2 año en el escenario C.
Estos valores toman en cuenta la demanda de electrodomésticos, iluminación, calefacción y aire
acondicionado, siendo este último el de mayor impacto en la reducción de la demanda total en los
escenarios densificados.
A pesar que el uso de calefacción es escaso en las viviendas de la ciudad de Hermosillo, en la
simulación por software se toma en cuenta este parámetro para analizar los efectos de la densificación
sobre la necesidad de acondicionamiento artificial en invierno. El Gráfico 30 estable la demanda anual
por metro cuadrado de calefacción y aire acondicionado del escenario “A” como el 100%, con la
finalidad de comparar su comportamiento. Como resultado, en los escenarios B Y C, el uso de
calefacción se reduce un 25% respecto al escenario A, mientras que el AA se reduce en un 23% (A) y 30
(B)%.
En cuanto a la demanda por tipo de viviendas, la densificación causa una reducción mayor en la
demanda energética por metro cuadrado en las orientaciones este‐oeste de los escenarios B y C, ya que
en el escenario A, no recibían sombra de los edificios vecinos ubicados al norte o sur de la vivienda (Ver
Gráfico 29).
0
50
100
150
200
250
A B C
DEMANDA (kW
h/m
² añ
o)
OTROS ILU CAL AC
ESCENARIO A B C (kWh/m² año)
OTROS 5 5 5
ILUMINACIÓN 10 10 9
CALEFACCIÓN 43 33 33
AIRE ACONDICIONADO 180 139 122
TOTAL 238 189 168
75
Gráfico 29 Ahorro de demanda energética en los tres escenarios
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
Gráfico 30 Reducción desglosada de demanda.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
De acuerdo a la simulación, los meses más significativos de la demanda total anual por m2 de los
escenarios resultan ser los meses de mayo a agosto, donde la temperatura media exterior asciende
hasta los 40° C, y es también, donde existe un mayor ahorro de energía eléctrica a través de la
densificación. El mes de marzo y noviembre resultan los mas favorables, con un consumo menor a los 10
kWh/m2 en los tres escenarios.
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%
A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4 B5 B6
AHORRO DE DEM
ANDA (%)
TIPO DE VIVIENDA
ESCENARIO A ESCENARIO B ESCENARIO C
76
Gráfico 31 Comportamiento de la demanda energética anual el año por escenario.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
Tabla 21 Demanda energética de escenarios mensual y anual.
ESCENARIO A kWh/m² ESCENARIO B kWh/m² ESCENARIO C kWh/m² OTROS ILU CAL AA TOTAL OTROS ILU CAL AA TOTAL OTROS ILU CAL AA TOTAL
ENE 0.4 0.8 12.1 0.2 13.4 0.4 0.8 9.7 0.1 11.0 0.4 0.8 8.8 0.1 10.0
FEB 0.4 0.8 7.4 1.3 9.8 0.4 0.8 6.1 1.0 8.2 0.4 0.7 5.6 0.9 7.6
MAR 0.4 0.9 4.7 2.6 8.6 0.4 0.8 3.9 1.8 6.9 0.4 0.8 3.7 1.4 6.3
ABR 0.4 0.8 1.2 8.9 11.2 0.4 0.8 1.0 7.2 9.4 0.4 0.7 1.0 6.5 8.6
MAY 0.4 0.9 0.0 19.4 20.7 0.4 0.8 0.0 14.8 16.1 0.4 0.8 0.1 12.6 13.9
JUN 0.4 0.8 0.0 34.9 36.1 0.4 0.8 0.0 26.9 28.2 0.4 0.8 0.0 23.3 24.5
JUL 0.4 0.8 0.0 41.4 42.7 0.4 0.8 0.0 32.0 33.2 0.4 0.8 0.0 27.7 28.9
AGO 0.4 0.9 0.0 36.3 37.6 0.4 0.8 0.0 28.1 29.4 0.4 0.8 0.0 24.6 25.8
SEP 0.4 0.8 0.0 23.7 25.0 0.4 0.8 0.0 18.6 19.9 0.4 0.8 0.0 16.6 17.8
OCT 0.4 0.8 0.6 9.9 11.7 0.4 0.8 0.5 7.9 9.6 0.4 0.8 0.5 7.3 9.0
NOV 0.4 0.8 4.1 1.4 6.7 0.4 0.8 3.2 0.8 5.3 0.4 0.8 2.8 0.6 4.6
DIC 0.4 0.8 13.0 0.1 14.3 0.4 0.7 10.8 0.1 11.9 0.4 0.7 10.0 0.0 11.2
TOTAL 4.9 9.9 43.0 179.9 237.8 4.8 9.6 35.3 139.3 189.0 4.7 9.5 32.5 121.6 168.3
Siendo el uso del aire acondicionado el de mayor aporte a la demanda, la Gráfico 32 aísla el
comportamiento de este factor durante el año, su utilización resulta necesaria desde el mes de abril
hasta el mes de octubre, mientras que los meses de noviembre a enero la necesidad de
acondicionamiento resulta mínima según los resultados de la simulación.
77
Gráfico 32 Comportamiento de la demanda anual de Aire Acondicionado y Calefacción en todos los escenarios.
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
La densificación de la MMU reduce la demanda energética a nivel vivienda, lo que significa un mayor
impacto a nivel urbano. El ahorro total de un 30% de la demanda total sugiere la densificación como
una estrategia como positiva de solución y previsión de los altos consumos eléctricos en ciudades de
climas extremos como Hermosillo.
0
5
10
15
20
CAL kW
h/m
²
ESCENARIO A ESCENARIO B ESCENARIO C
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DICAA kWh/m
²
78
79
CAPÍTULO 6.CONCLUSIONES Y DISCUSIONES
En la ciudad de Hermosillo, que cuenta con un clima cálido seco – muy seco, se eligió y analizo una
muestra de morfología urbana de vivienda social que ejemplificara el tipo de crecimiento y desarrollo
urbano en los últimos 20 años; con el objetivo de analizar los efectos de la densificación urbana en tres
escenarios propuestos: Estado actual (Escenario A), máxima edificabilidad legal (Escenario B) y
densificación con adaptaciones legales (Escenario C). En base a los resultados, a continuación se
establecen las conclusiones de la de manera puntual, general y como propuestas de futuras
investigaciones.
La ciudad de Hermosillo presenta características de baja densidad en más de un 50% de su
superficie, convirtiéndola en una ciudad candidata a la implementación de la densificación
urbana.
La etapa de crecimiento disperso de la ciudad data su comienzo en la década de los 80´s, y
continúa hasta los 90´s. A partir de entonces, la mancha urbana se expandió a más del doble y
los nuevos desarrollos habitacionales fueron llevados a construirse en las periferias de la
ciudad.
La vivienda social en Hermosillo, no considera aspectos climáticos en el diseño de su
morfología, materialidad y entorno urbano.
Los resultados (Ver Gráfico 33) muestran una mejora de condiciones térmicas interiores en los
escenarios densificados reduciendo la demanda energética en un 30% en cada m2 construido
en la etapa de uso de las viviendas de la MMU.
El escenario C, es el que obtiene resultados más favorables logrando una reducción de 5°C en
las plantas bajas y mayor ahorro en la demanda energética en los meses de calor (de mayo a
septiembre), con una reducción de hasta el 35%, mientras que en los meses de frío la reducción
es del 25% aproximadamente respecto al escenario A..
Gráfico 33 Ahorro de demanda energética en los tres escenarios
0
10
20
30
40
50
60
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
TEMPER
ATURA (°C)
AHORRO DE DEM
ANDA (%)
A B C T EXT (C°)
80
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE DATOS DE SIMULACIÓN EN DESIGN BUILDER.
Las viviendas con mayor cota en los bloques de viviendas, tienen un rendimiento térmico y
energético igual o menor que la vivienda original; a pesar de ello, a un nivel de conjunto la
demanda energética es menor y se mejoran las condiciones térmicas en la mayoría de las
viviendas.
Una inversión en mejora de materiales en muros exteriores y cubiertas, debe enfocarse en las
viviendas superiores (25% de las viviendas totales), minimizando el costo a las demás viviendas
(75%).
En la vivienda social, construida con materiales con propiedades térmicas ineficientes para el
clima, tienen como punto más vulnerable a los muros.
La densificación que aumenta el ratio de aspecto altura:profundidad, resulta una manera de
proteger al edificio a través de su entorno, reduce inversamente la demanda energética del
conjunto de viviendas.
En la MMU, las viviendas con mayor reducción de demanda eléctrica son aquellas con una
orientación este‐oeste; originalmente no recibían sombra de los edificios vecinos.
La densificación de la población a un a un 600%, evita que la necesidad de utilizar y convertir
zonas de reserva a uso habitacional; además de evitar un la inversión en infraestructura,
servicios, energía y transporte.
La sombra proyectada por las viviendas logra también crear espacios exteriores con un menor
período de exposición a la radiación directa, esto supone la creación de microclimas más
confortables; aumentando el área de ocupación aprovechable sin necesidad de invertir en
dispositivos de sombra exterior.
Las mejoras de la densificación propuesta en la MMU, no son capaces de solventar la necesidad
de mecanismos de climatización; es necesario combinar sus ventajas con otros sistemas de
protección al clima extremo para lograr una habitabilidad adecuada y más sostenible.
Al ser las familias de un menor ingreso las más afectadas, la búsqueda de una vivienda digna,
habitable, eficiente; que sea parte de un sistema urbano sostenible; resulta necesario y de un
nivel alto de importante para los principales actores en su construcción.
Partiendo de una perspectiva aún mayor y de la recolección bibliográfica, una ciudad con mayor
densidad se aproxima a la eficiencia de uso de los recursos naturales. La transformación de las ciudades
difusas a ciudades compactas genera una mejora no sólo en un ámbito ecológico y de consumo, si no
que crea también un dinamismo social y cultural que aproxima a los ciudadanos a llevar una vida
socialmente más activa y dinámica.
La densificación propuesta para una muestra de morfología urbana en la ciudad de Hermosillo tuvo
resultados favorables; con el incremento de la relación de aspecto, se logró disminuir su demanda
81
energética en un 30%, y la temperatura interior en un 75% de las viviendas, sin embargo, la
densificación no deja de ser una propuesta de solución a una ciudad carente de planeación. Por lo tanto,
la previsión en el diseño de conjuntos urbanos mediante una planeación urbana, que contemple una
relación arquitectónica y urbanística entre edificios, la conservación y gestión de los recursos naturales,
arquitectura pasiva y de bajo consumo, orientación conforme al sol y viento; y el impacto medio
ambiental, es la mejor manera de crear ciudades sostenibles.
Futuras Investigaciones:
Existen líneas fuera de los objetivos del documento que se relacionan fuertemente al tema
establecido, y que serían de gran aporte para conocer otras ventajas directas o indirectas de la
densificación en la vivienda social de la ciudad de Hermosillo:
Análisis de la reducción de la demanda de sistemas de aire acondicionado en la vivienda
densificada por medio de sistemas eficientes para la vivienda vertical, tales como el district
cooling.
Propuesta de parámetros de utilización y distribución de materiales eficientes edificios
densificados, ya que según los resultados arrojados en el análisis, la demanda energética es
distinta en cada vivienda; y su impacto en la demanda final a nivel vivienda y urbano.
Propuesta de adecuaciones a la normativa que contemple la densificación de zonas
existentes y establecer los criterios que coordinen y regularicen su implementación bajo
estándares energéticos que favorezcan a los usuarios y tengan el menor impacto ecológico
posible.
Análisis de los cambios micro climáticos en patios, calles y avenidas densificadas.
Impacto en la movilidad de la densificación para zonas periféricas de la ciudad de
Hermosillo.
Ubicación de zonas candidatas a densificación.
Análisis de costos económicos de la densificación, a corto, mediano y largo plazo.
82
83
BIBLIOGRAFÍA
Bethina, G., & Ordiales, Y. (2005). Estilo de vida y arquitectura de consumo emulativo.
Borbon Almada, A. C., Perez, J. B., Miranda P., I., & Cabanillas, R. (2012). Comportamiento termico de una vivienda de interes social en clima calido seco y su relacion con el confort. EPISTEMUS, 13, 27.
Calderón, R., Arredondo, J. A., Gallegos, R., & Mayagoitia, F. (2011). Reducción del Consumo Eléctrico y CO 2 mediante Sistemas de Ahorro y de Aislamiento Térmico aplicados a Viviendas en Zonas Áridas de México, 22(2), 69–78. doi:10.4067/S0718‐07642011000200008
Diputados, C. de. (2011). Ley de vivienda (pp. 1–30).
El Universal ‐ ‐ Viable edificar más vivienda en zonas centro de México. (n.d.). Retrieved August 25, 2013, from http://www.eluniversal.com.mx/finanzas/92475.html
Federal, G. (2010). Código de Edificación de Vivienda.
Federal, G., SHCP, & SEDESOL. (2009). Estado Actual de la Vvivienda en México 2009.
IMPLAN. (2006). ESTRATEGIA. Programa de desarrollo urbano del centro de población de Hermosillo.
Indovina, F. (2007). La ciudad de baja densidad.
INFONAVIT. (2013). Convertidor de pesos a Veces Salario Mínimo (VSM). Hipotecaria Social. Retrieved June 29, 2013, from http://portal.infonavit.org.mx/wps/wcm/connect/Infonavit/Trabajadores/Convertidor+de+pesos+a+Veces+Salario+Minimo+(VSM)/
Marincic Lovhira, I., Ochoa de la Torre, M., & Alpuche Cruz, M. G. (2005). La vivienda economica en Hermosillo y el consumo de energia electrica.
Marincic Lovhira, I., Ochoa de la Torre, M., & Del Rio, J. (2012). Confort termico adaptativo dependiente de la temperatura y la humedad. Architecture, City and Environment =, 27–46.
Ordiales Yanes, G., & Rosas Molina, J. (2012). I. El territorio, el poblamiento, el medio ambiente y el ambiente físico de la ciudad de Hermosillo.
Ratti, C., Baker, N., & Steemers, K. (2005). Energy consumption and urban texture. Energy and Buildings, 37(7), 762–776. doi:10.1016/j.enbuild.2004.10.010
Steemers, K. (2003). Energy and the city : density , buildings and transport, 35, 3–14.
Valenzuela, N. (2007). Detona al poniente crecimiento urbano. El Imparcial, 28. Retrieved from www.elimparcial.com
Valle de Agualurca, Hermosillo, México ‐ Google Maps. (n.d.). Retrieved August 26, 2013, from https://maps.google.com/
Vivienda. (2006).Centro de Estudios Sociales y de Opinión Pública. Retrieved June 28, 2013, from http://www.diputados.gob.mx/cesop/Comisiones/d_vivienda.htm#_ftn1
84
ANEXOS
Anexo 1: Definición de la vivienda según diferentes actores en México
Instituto Nacional de
Estadística, Geografía e
Informática (INEGI)
“Vivienda. Espacio delimitado normalmente por paredes y techos de
cualquier material, con entrada independiente, que se utiliza para vivir,
esto es, dormir, preparar los alimentos, comer y protegerse del ambiente”
Ley de Vivienda 2006,
(Diputados, 2011)
“Se considerará vivienda digna y decorosa la que cumpla con las
disposiciones jurídicas aplicables en materia de asentamientos humanos y
construcción, habitabilidad, salubridad, cuente con los servicios básicos y
brinde a sus ocupantes seguridad jurídica en cuanto a su propiedad o
legítima posesión, y contemple criterios para la prevención de desastres y
la protección física de sus ocupantes ante los elementos naturales
potencialmente agresivos”
Conferencia de las
Naciones Unidas sobre
los Asentamientos
Humanos (Hábitat II.
1996)
“Una vivienda adecuada significa algo más que tener un techo bajo el
cual guarecerse. Significa también disponer de un lugar privado, espacio
suficiente, accesibilidad física, seguridad adecuada, seguridad de tenencia,
estabilidad y durabilidad estructurales, iluminación (...) ventilación
suficiente, una infraestructura básica adecuada que incluya servicios de
abastecimiento de agua, saneamiento y eliminación de desechos, factores
apropiados de calidad del medio ambiente y relacionados con la salud, y
un desplazamiento adecuado y con acceso al trabajo y a los servicios
básicos, todo ello a un costo razonable”.
Código de Edificación
de Vivienda. (Federal,
2010)
“Vivienda digna considerado como el límite inferior al que se pueden
reducir las características de la vivienda sin sacrificar su eficacia como
satisfactor de las necesidades básicas, no suntuarias, habitacionales de
sus ocupantes. Este tipo de vivienda cumpliría simultáneamente con los
siguientes requisitos:
a) estar ocupada por una familia, b) no tener más de 2.5 habitantes
por cuarto habitable; c) no estar deteriorada, d) contar con agua
entubada en el interior, e) contar con drenaje; f) contar con energía
eléctrica. Adicionalmente, la vivienda debe proveer entre otras, las
siguientes condiciones: protección, para aislar en forma suficiente,
permanente y regulable a voluntad, de los agentes exteriores
potencialmente agresivos, de origen climático, residual, de catástrofes
85
naturales, etc.; condiciones de higiene suficientes para reducir
enfermedades patógenas imputables a las características de la casa
habitación, tales como: ventilación, asoleamiento e iluminación, espacio
útil por ocupante que evite el hacinamiento (proximidad obligada,
persistente, interferencia entre los ocupantes de un recinto o vivienda),
flexibilidad e idoneidad en las instalaciones para el almacenamiento de
agua potable, disposición y eliminación adecuada de residuos. Asimismo,
debe permitir privacidad externa e interna, comodidad y funcionalidad
mediante un diseño idóneo y uso correcto de los materiales de
construcción que propicie la expresión cultural de sus ocupantes;
localización adecuada y seguridad en la tenencia.”
86
Anexo 2 Clasificación de la vivienda en México.
a) SegúnelCódigodeEdificacióndeVivienda.
El Código de Edificación de Vivienda (CEV) fue publicado en el 2007 por la Comisión Nacional de
Vivienda (CONAVI) en atención a la Ley de Vivienda (2006) basándose en la experiencia de otros países
con el objetivo de promover criterios y lineamientos generales para la edificación de vivienda en todo el
país, respetando la autonomía y funcionado como base de reglamentaciones estatales y municipales.
Tiene como propósito “el de regular el proceso de la edificación de vivienda, en el contexto urbano, con
una adecuada infraestructura en su conjunto, el con el fin de salvaguardar la seguridad de los usuarios,
la salud y el bienestar en general, a través de la accesibilidad económica, resistencia estructural,
facilidades de medios de salida, estabilidad, higiene, iluminación y ventilación, uso eficiente de la
energía, seguridad para las personas y los bienes contra el fuego y otros elementos atribuidos al medio
ambiente” (Federal, 2010).
De acuerdo con el CEV, en México, la construcción de viviendas depende mayormente de dos
agentes: el mercado y las políticas de fuentes de financiamiento. Y las principales características que
definen a la vivienda son: el precio final en el mercado, forma de producción, y superficie construida o
número de cuartos, entre otras. En el Gráfico 2 se muestra un resumen de la clasificación de la vivienda
y sus sub clasificaciones.
Gráfico 34 Clasificación de la vivienda según el CEV.
FUENTE: Elaboración propia basada en la clasificación del Código de Edificación de Vivienda, 2010,
del Gobierno Federal.
Vivienda
Precio final de mercado y Superficie Construída o número de cuartos
Interés Social
Económica
Popular
TradicionalMedia
Residencial
Residencial Plus
Forma de Producción
Desarrolladores Privados
Autoconstrucción
Número de viviendas por lote
Unifamiliar
Plurifamiliar
87
Tabla 22 Clasificación y descripción de la vivienda
Promedios Económica Popular Tradicional Media
Superficie construida 30 m2 42.5 m2 62.5 97.5
Costo Promedio (Veces Salario mínimo)
118 118 a 200 200.1 a 350 De 350.1 a 750
Número de Cuartos
‐Baño ‐Cocina ‐Área de Usos múltiples
‐Baño‐Cocina ‐Estancia‐Comedor ‐De 1 a 2 recámaras
‐Baño‐Cocina ‐Estancia‐Comedor ‐De 2 a 3 recámaras
‐Baño ‐½ Baño ‐Cocina ‐Sala ‐Comedor ‐De 2 a 3 recámaras ‐Cuarto de servicio.
FUENTE: DATOS ELABORADOS A PARTIR DE LA “CLASIFICACIÓN DE LA VIVIENDA POR PRECIO PROMEDIO” DEL CÓDIGO DE
EDIFICACIÓN DE VIVIENDA 2010.
En la tabla superior se muestran los parámetros de dimensionamiento de superficie construida,
costo promedio y el número de cuartos de la clasificación de vivienda en la que se enfocará el análisis
del caso: La vivienda económica, popular y tradicional. Se ha anexado también la vivienda media para
efectos de comparación y valor límite de filtración.
b) SegúnelinformedelEstadoActualdelaViviendaenMéxico,2009
En el informe del Estado Actual de la Vivienda del 2009, en el capítulo “Homologación de las distintas
clasificaciones de viviendas en México. Tipologías según valor”, se presenta una propuesta que “permita
avanzar hacia una clasificación homologada del mercado de la vivienda en el país”,(Federal, SHCP, &
SEDESOL, 2009) dada la importancia de contar con un marco único, consistente y actualizado en el
sector vivienda. Para ello, se compararon diversas clasificaciones de diferentes actores como:
‐SHF: Sociedad Hipotecaria Federal.
‐SNIIV: Sistema Nacional de Información e Indicadores de Vivienda (CONAVI + Infonavit).
‐Consultores privados.
‐Acuerdo AHM para el reporte de créditos puente (Tipología ABM).
En los rangos de valores de precios de la vivienda, se utilizan valores que puedan ser referencia
actualizables como Unidades de Inversión (UDIS), el Salario Mínimo Mensual del Distrito Federal
(SMMDF) o dólares.(Federal et al., 2009). El resultado de los estudios se muestra en la Tabla 23:
Tabla 23 Propuesta de clasificación homologada con precios actualizados al 2013
Promedios Económica Popular Social Media
Costo Promedio (Veces Salario mínimo)1
Hasta 118 De 118 a 218 218 a 350 350 a 750
1 1.00 SMM = $1,968.70 Pesos, (INFONAVIT, 2013)
88
Costo Promedio (Pesos mexicanos) al 2013
Hasta $232,306.60 $232,306.60 a $429,176.60
$429,176.60 a $689,045.00
$689,045.00 a $1,476,525.00
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA BASADA EN VSM DE SHF, 2009 , COSTO EN PESOS MEXICANOS ACTUALIZADOS AL 2013 .
c) SegúnelPlandeDesarrolloUrbanodeHermosillo,2006
A continuación se describen las clasificaciones de las zonas habitacionales de tipo Popular, Interés
Social y medio, de acuerdo al Plan de Desarrollo Urbano de Hermosillo 2006, el cual no contempla
Habitacional
Popular (HP)
Son las zonas que se originan a partir de un fraccionamiento popular, aquellos titulados
por el Ayuntamiento con fines de dotar solares en sus reservas territoriales, con servicios
parciales o sin ellos. Se incluyen aquellos asentamientos que habiendo sido núcleos ejidales o
colonias se han incorporado a la estructura urbana, y todos aquellos que hayan sido
titulados mediante algún programa para regularización de la tenencia por dependencias
federales, estatales o municipales. Asimismo, se consideran populares las colonias que se
han desarrollado bajo esquemas de vivienda progresiva o autoconstrucción. Este tipo de
zona puede ser de dos tipos: habitacional Popular incipiente y con mínimo o ningún servicio
público, y los habitacionales populares consolidados que cuentan con los servicios mínimos
indispensables (agua, drenaje y electrificación).
Habitacional
de Interés Social
(HS)
Son los fraccionamientos realizados bajo el régimen de interés social, que cumplen con la
infraestructura y características obligatorias que para este tipo de desarrollos se establecen
en la Ley de Desarrollo Urbano. Generalmente se refiere a vivienda en serie, realizada por
particulares o institutos de vivienda oficiales. Atendiendo a su traza urbana se clasifican los
fraccionamientos de interés social en retícula abierta y en esquema de cerrada.
Habitacional
Medio (HM)
Son las zonas con características de vivienda de nivel medio, que cuentan con la
totalidad de los servicios urbanos. A diferencia de las otras tres tipos de zonas habitacionales
ésta no se especifica en la clasificación de fraccionamientos de la Ley de Desarrollo Urbano,
por lo que su categoría no se establece en el convenio de autorización, sino que se origina de
colonias que habiendo sido fraccionamientos populares, colonias o cuarteles han alcanzado
un nivel de desarrollo superior a los establecidos para vivienda popular y el 90% de sus lotes
cuenta con vivienda terminada en buen estado. Se considera también habitacional media los
fraccionamientos de interés social que superan ampliamente las especificaciones y
características mínimas obligatorias que establece la Ley, cuando sus lotes cuentan con
superficie de 130.50 m2, con dimensiones de 7.25 x 18.00 mts y al menos en un 90% cuenta
con vivienda terminada de 3 ó más habitaciones y/o mayor de 65 m2.
En este documento no se describen las características morfológicas de la vivienda ni de lotificación
para la vivienda de Interés Social ni popular. La clasificación Habitacional popular puede no tener
servicios de agua, drenaje y electrificación básica y aún estar dentro de la clasificación de zona
habitacional. Tampoco se incluyen la clasificación de vivienda tradicional o económica. (IMPLAN, 2006)
d) SegúnelReglamentodeconstrucciónparaelmunicipiodeHermosillo,2012
89
El reglamento de construcción de la ciudad, en su artículo 48 sobre el otorgamiento de licencias de
construcción señala las dimensiones mínimas de lote para su autorización para la vivienda tipo
residencial, de interés social y construcciones populares (¡Error! No se encuentra el origen de la
referencia.).
Tabla 24 Dimensionamiento de lote Residencia, Interés Social y Popular
Ubicación en tipo de
calle
Frente mínimo
(m)
Superficie Mínima
(m2)
Residencial Calles Locales 12 240
Calles Colectoras 14 280
Interés Social y
viviendas populares
Calles Locales 6.5 117
Calles Colectoras 7.50 135
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA BASADA EN EL REGLAMENTO DE CONSTRUCCIÓN DEL MUN. DE HERMOSILLO, 2013
Sin embargo, a pesar de brindar información sobre el dimensionamiento de los lotes según el tipo de
vivienda, no describe los límites de área de construcción ni sus características.
90
Anexo 3 Resultados de Simulación
EscenarioA
Resultados de Simulación en Design Builder, Escenario A, resultados de índices de confort y demanda
energética de la vivienda.
Tabla 25 Resultados de Simulación Escenario A
A1HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA% °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 24 22 18 20 14 28 414 5FEB 36 22 20 21 14 27 257 43MAR 31 23 22 22 15 30 165 86ABR 24 23 25 24 14 27 42 299MAY 30 24 28 26 15 30 0 663JUN 36 24 31 28 15 29 0 1197JUL 46 24 32 28 15 29 0 1428AGO 46 24 31 27 15 30 0 1248SEP 41 24 29 26 15 29 0 809OCT 38 24 26 25 15 29 20 339NOV 32 23 21 22 15 29 142 51DIC 28 22 18 20 14 27 443 3
5 10 43 178 /m2
A2HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA% °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 24 22 18 20 14 28 418 5FEB 36 22 20 21 14 27 259 41MAR 31 23 22 22 15 30 165 85ABR 24 23 25 24 14 27 42 298MAY 30 24 28 26 15 30 0 665JUN 36 24 31 28 15 29 0 1202JUL 46 24 32 28 15 29 0 1432AGO 46 24 31 27 15 30 0 1249SEP 41 24 29 26 15 29 0 806OCT 38 24 25 25 15 29 20 333NOV 32 23 21 22 15 29 143 46DIC 28 22 18 20 14 27 448 3
5 10 43 178 /m2
A3HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA% °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 24 22 18 20 14 28.2 417.9 3.8FEB 36 22 20 21 14 27.0 252.4 47.2MAR 31 23 22 22 15 30.4 155.7 101.2ABR 24 23 25 24 14 27.0 38.6 322.8MAY 30 24 28 26 15 30.4 0.1 696.4JUN 36 24 31 28 15 29.3 0.0 #####JUL 46 24 32 28 15 29.3 0.0 #####AGO 46 24 31 28 15 30.4 0.0 #####SEP 41 24 29 27 15 29.3 0.0 845.0OCT 38 24 26 25 15 29.3 17.9 357.0NOV 32 23 21 22 15 29.3 137.9 48.1DIC 28 22 18 20 14 27.0 451.7 1.9
5 10 43 185 /m2
A4HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA% °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 24 22 18 20 14 28 418 2FEB 36 22 20 21 14 27 252 45MAR 31 23 22 22 15 30 154 98ABR 24 23 25 24 14 27 38 317MAY 30 24 28 26 15 30 0 690JUN 36 24 31 28 15 29 0 1226JUL 46 24 32 28 15 29 0 1452AGO 46 24 31 28 15 30 0 1279
91
SEP 41 24 29 27 15 29 0 843OCT 38 24 26 25 15 29 18 354NOV 32 23 21 22 15 29 138 44DIC 28 22 18 20 14 27 453 1
5 10 43 184 /m2
B1 HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA% °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 24 22 19 20 13 27 454 14FEB 36 22 20 21 13 26 280 51MAR 31 23 22 22 15 29 176 95ABR 24 23 25 24 13 26 45 335MAY 30 24 28 26 15 29 0 725JUN 36 24 31 27 14 28 0 1303JUL 45 24 31 28 14 28 0 1545AGO 46 24 30 27 15 29 0 1354SEP 41 24 29 26 14 28 0 889OCT 38 24 25 25 14 28 20 375NOV 32 23 22 22 14 28 153 62DIC 28 22 19 20 13 26 491 11
5 10 48 199 /m2 B2
HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA% °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 25 21 18 20 13 27 391 2FEB 37 22 20 21 13 26 243 31MAR 32 23 21 22 15 29 155 67ABR 24 24 25 24 13 26 40 265MAY 29 25 28 26 15 29 0 594JUN 34 25 32 29 14 28 0 1090JUL 44 26 32 29 14 28 0 1298AGO 45 25 31 28 15 29 0 1131SEP 40 25 29 27 14 28 0 727OCT 38 24 26 25 14 28 18 292NOV 32 22 21 22 14 28 132 30DIC 29 21 18 20 13 26 424 1
5 10 41 163 /m2 B3
HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA% °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 24.8 21.4 18.1 19.7 13.4 27 378 5FEB 36.5 22.0 19.9 20.9 12.9 26 232 48MAR 31.8 22.5 21.9 22.2 14.5 29 146 101ABR 23.5 23.8 25.4 24.6 12.9 26 37 310MAY 29.4 24.7 28.5 26.6 14.5 29 0 641JUN 34.0 25.5 31.9 28.7 14.0 28 0 1140JUL 44.1 25.7 32.5 29.1 14.0 28 0 1348AGO 44.7 25.4 31.6 28.5 14.5 29 0 1192SEP 39.8 25.0 29.6 27.3 14.0 28 0 796OCT 37.8 24.0 25.8 24.9 14.0 28 17 340NOV 32.1 22.4 21.3 21.9 14.0 28 127 52DIC 29.4 21.3 17.8 19.6 12.9 26 411 3
5 10 40 176 /m2 B4
HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA% °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 24 22 19 20 13 27 442 7FEB 36 22 20 21 13 26 269 55MAR 31 23 22 22 15 29 168 108ABR 24 23 25 24 13 26 42 351MAY 30 24 28 26 15 29 0 744JUN 35 24 31 27 14 28 0 1311JUL 45 24 31 28 14 28 0 1543AGO 46 24 30 27 15 29 0 1366SEP 41 24 29 26 14 28 0 916OCT 38 24 26 25 14 28 19 401NOV 32 23 22 22 14 28 144 60DIC 28 22 19 20 13 26 481 5
92
5 10 46 202 /m2 B5
HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA% °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 25 21 18 20 13 27 377 5FEB 37 22 20 21 13 26 232 49MAR 32 23 22 22 15 29 145 102ABR 24 24 25 25 13 26 37 311MAY 29 25 29 27 15 29 0 642JUN 34 26 32 29 14 28 0 1141JUL 44 26 33 29 14 28 0 1348AGO 45 25 32 29 15 29 0 1192SEP 40 25 30 27 14 28 0 798OCT 38 24 26 25 14 28 17 342NOV 32 22 21 22 14 28 127 54DIC 29 21 18 20 13 26 410 3
5 10 40 176 /m2 B6
HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA% °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 25 21 18 20 13 27 377 7FEB 37 22 20 21 13 26 233 48MAR 32 22 22 22 15 29 145 94ABR 24 24 25 25 13 26 37 304MAY 30 25 28 27 15 29 0 639JUN 34 26 32 29 14 28 0 1137JUL 44 26 33 29 14 28 0 1344AGO 45 25 32 28 15 29 0 1188SEP 40 25 29 27 14 28 0 787OCT 38 24 26 25 14 28 18 339NOV 32 22 21 22 14 28 130 58DIC 29 21 18 20 13 26 409 5
5 10 40 175 /m2
93
EscenarioB
Resultados de Simulación en Design Builder, Escenario A, resultados de índices de confort y demanda
energética de la vivienda.
Tabla 26 Resultados de simulación ‐ Escenario B
A1 HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA% °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 24 22 19 20 37 75 825 8FEB 36 22 20 21 36 72 521 77MAR 32 23 22 22 40 81 326 129ABR 24 24 25 24 36 72 85 611MAY 30 24 28 26 40 81 3 1323JUN 35 25 31 28 39 78 0 2421JUL 45 25 32 28 39 78 0 2886AGO 45 25 31 28 40 81 0 2537SEP 41 24 29 27 39 78 0 1646OCT 38 24 25 25 39 78 37 685NOV 32 23 21 22 39 78 252 64DIC 29 22 18 20 36 72 922 3
5 9 31 127
A2 HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA% °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 24 22 19 21 37 75 811 14FEB 36 22 20 21 36 72 506 109MAR 31 23 22 22 40 81 329 184ABR 24 23 25 24 36 72 90 673MAY 30 24 28 26 40 81 4 1350JUN 35 24 31 28 39 78 0 2465JUL 46 24 31 28 39 78 0 2968AGO 46 24 31 27 40 81 0 2632SEP 41 24 29 26 39 78 0 1776OCT 38 24 26 25 39 78 36 802NOV 32 23 22 22 39 78 241 106DIC 28 22 19 20 36 72 911 8
5 9 30 135
A3 HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA% °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 24 22 19 20 37 74.5 803.5 10.7FEB 36 22 20 21 36 71.6 488.2 100.3MAR 31 23 22 22 40 80.5 297.9 179.3ABR 24 24 25 24 36 71.6 77.6 685.3MAY 30 24 28 26 40 80.5 2.8 1365.0 JUN 35 25 31 28 39 77.5 0.0 2449.7 JUL 45 25 32 28 39 77.5 0.0 2925.2 AGO 45 25 31 28 40 80.5 0.0 2615.5 SEP 41 24 29 27 39 77.5 0.0 1771.3 OCT 38 24 26 25 39 77.5 31.2 779.7NOV 32 23 22 22 39 77.5 226.9 84.7DIC 28 22 18 20 36 71.6 904.3 5.4
5 9 29 133
A4 HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA% °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 24 22 19 20 37 74.5 821.8 9FEB 36 22 20 21 36 71.6 500.1 93MAR 31 23 22 22 40 80.5 298.8 173ABR 24 24 25 24 36 71.6 78.8 676MAY 30 24 28 26 40 80.5 2.8 1362JUN 35 25 31 28 39 77.5 0.0 2455JUL 45 25 31 28 39 77.5 0.0 2941AGO 45 25 31 28 40 80.5 0.0 2620SEP 40 25 29 27 39 77.5 0.0 1769OCT 38 24 26 25 39 77.5 33.0 756NOV 32 23 22 22 39 77.5 240.9 75
94
DIC 28 22 18 20 36 71.6 926.5 45 9 30 133
B1 HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA% °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 21.0 21.6 18.8 20.2 38 77 998 13FEB 32.6 22.1 20.2 21.2 37 73 641 97MAR 28.1 22.5 21.7 22.1 41 83 422 165ABR 20.1 23.6 24.9 24.3 37 73 115 689MAY 26.0 24.3 27.5 25.9 41 83 6 1428JUN 30.8 25.1 30.6 27.8 40 80 0 2679JUL 42.8 25.2 31.2 28.2 40 80 0 3183AGO 43.5 25.0 30.4 27.7 41 83 0 2793SEP 37.4 24.6 28.7 26.6 40 80 0 1851OCT 34.7 23.8 25.5 24.7 40 80 49 770NOV 28.4 22.4 21.6 22.0 40 80 334 84DIC 25.6 21.6 18.5 20.0 37 73 1116 7
5 10 39 144B2
HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA% °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 20.4 22.1 19.0 20.6 38 77 1092 13FEB 31.9 22.4 20.4 21.4 37 73 700 99MAR 27.8 22.6 21.7 22.1 41 83 467 156ABR 20.3 23.4 24.7 24.1 37 73 124 695MAY 26.6 23.9 27.1 25.5 41 83 7 1452JUN 31.7 24.4 30.0 27.2 40 80 0 2743JUL 43.5 24.6 30.6 27.6 40 80 0 3270AGO 44.3 24.3 29.8 27.0 41 83 0 2875SEP 38.3 24.1 28.2 26.1 40 80 0 1910OCT 35.1 23.6 25.3 24.4 40 80 53 800NOV 28.1 22.6 21.6 22.1 40 80 366 84DIC 24.6 22.1 18.7 20.4 37 73 1224 7
5 10 42 148B3
HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA% °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 20.4 22.1 18.9 20.5 38 77 1120 8FEB 31.9 22.4 20.4 21.4 37 73 696 98MAR 27.7 22.6 21.9 22.3 41 83 444 173ABR 20.2 23.4 25.0 24.2 37 73 115 757MAY 26.5 23.9 27.3 25.6 41 83 6 1525JUN 31.6 24.4 30.1 27.3 40 80 0 2805JUL 43.4 24.6 30.8 27.7 40 80 0 3325AGO 44.2 24.4 30.0 27.2 41 83 0 2959SEP 38.2 24.1 28.4 26.3 40 80 0 1990OCT 35.0 23.6 25.4 24.5 40 80 50 820NOV 28.2 22.5 21.5 22.0 40 80 367 66DIC 24.6 22.1 18.6 20.3 37 73 1262 3
5 10 43 152B4
HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA% °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 21.1 21.6 18.5 20.1 38 77 1037 6FEB 32.8 22.0 20.1 21.1 37 73 644 87MAR 28.1 22.5 21.7 22.1 41 83 408 158ABR 20.1 23.6 25.1 24.3 37 73 105 712MAY 26.0 24.3 27.6 26.0 41 83 6 1446JUN 30.6 25.1 30.7 27.9 40 80 0 2674JUL 42.5 25.4 31.3 28.4 40 80 0 3162AGO 43.2 25.1 30.5 27.8 41 83 0 2800SEP 37.3 24.6 28.7 26.7 40 80 0 1870OCT 34.7 23.8 25.5 24.7 40 80 46 764NOV 28.6 22.3 21.3 21.8 40 80 333 56DIC 25.7 21.5 18.2 19.8 37 73 1169 2
5 10 39 144B5
HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA% °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 20.4 22.1 18.9 20.5 38 77 1122 8FEB 31.9 22.4 20.4 21.4 37 73 700 98
95
MAR 27.7 22.7 21.9 22.3 41 83 444 177ABR 20.2 23.4 25.0 24.2 37 73 116 758MAY 26.5 23.9 27.3 25.6 41 83 6 1523JUN 31.6 24.4 30.1 27.3 40 80 0 2803JUL 43.4 24.6 30.8 27.7 40 80 0 3320AGO 44.1 24.4 30.0 27.2 41 83 0 2953SEP 38.2 24.1 28.4 26.3 40 80 0 1996OCT 35.1 23.6 25.4 24.5 40 80 51 818NOV 28.2 22.5 21.5 22.0 40 80 371 65DIC 24.7 22.1 18.6 20.3 37 73 1265 3
5 10 43 152B6
HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AAENE 20.4 22.1 19.0 20.5 38 77 1116 11FEB 31.9 22.4 20.4 21.4 37 73 707 95MAR 27.7 22.6 21.9 22.3 41 83 447 166ABR 20.2 23.4 25.0 24.2 37 73 115 759MAY 26.6 23.9 27.3 25.6 41 83 6 1568JUN 31.8 24.3 30.2 27.3 40 80 0 2895JUL 43.7 24.5 30.8 27.6 40 80 0 3415AGO 44.4 24.3 29.9 27.1 41 83 0 3010SEP 38.3 24.1 28.3 26.2 40 80 0 1988OCT 35.1 23.6 25.3 24.5 40 80 54 800NOV 28.2 22.5 21.5 22.0 40 80 380 70DIC 24.6 22.1 18.7 20.4 37 73 1252 6
5 10 43 155
96
EscenarioC
Resultados de Simulación en Design Builder, Escenario A, resultados de índices de confort y demanda
energética de la vivienda.
Tabla 27 Resultados de simulación ‐ Escenario C
A1 HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA % °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 24 22 19 20 75 149 1453 13 FEB 36 22 20 21 72 143 954 153 MAR 32 23 22 22 81 161 625 210 ABR 24 24 25 24 72 143 177 1115 MAY 30 24 27 26 81 161 9 2263 JUN 34 25 30 28 78 155 0 4220 JUL 44 25 31 28 78 155 0 5060 AGO 45 25 30 28 81 161 0 4482 SEP 41 25 28 26 78 155 0 2979 OCT 38 24 25 25 78 155 68 1327 NOV 32 23 22 22 78 155 418 117 DIC 28 22 19 20 72 143 1683 4
5 9 28 113
A2 HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA % °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 24 22 19 21 75 149 1503 19 FEB 36 22 21 22 72 143 938 207 MAR 31 23 22 22 81 161 615 314 ABR 24 23 25 24 72 143 180 1253 MAY 30 24 27 26 81 161 11 2329 JUN 35 25 30 27 78 155 0 4325 JUL 45 25 31 28 78 155 0 5245 AGO 46 24 30 27 81 161 0 4693 SEP 41 24 29 26 78 155 0 3257 OCT 38 24 26 25 78 155 65 1538 NOV 32 23 22 22 78 155 417 162 DIC 28 22 19 20 72 143 1763 9
5 9 28 120
A3 HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA % °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 24 22 19 20 75 149.1 1444.3 12.2 FEB 36 22 21 21 72 143.1 894.6 187.7 MAR 31 23 22 22 81 161.0 557.8 297.6 ABR 24 24 25 24 72 143.1 155.2 1299.6 MAY 30 24 27 26 81 161.0 7.8 2466.0 JUN 35 25 31 28 78 155.1 0.0 4462.9 JUL 45 25 31 28 78 155.1 0.0 5332.8 AGO 45 25 30 28 81 161.0 0.0 4780.2 SEP 41 24 29 27 78 155.1 0.0 3264.5 OCT 38 24 26 25 78 155.1 56.4 1504.2 NOV 32 23 22 22 78 155.1 378.3 131.5 DIC 28 22 19 20 72 143.1 1684.2 5.2
5 9 27 122
A4 HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA % °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 24 22 19 20 75 149.1 1488.8 12 FEB 36 22 21 21 72 143.1 936.1 174 MAR 31 23 22 22 81 161.0 565.5 297 ABR 24 24 25 24 72 143.1 158.7 1307 MAY 30 24 27 26 81 161.0 8.2 2461 JUN 35 25 30 28 78 155.1 0.0 4471 JUL 45 25 31 28 78 155.1 0.0 5370 AGO 45 25 30 28 81 161.0 0.0 4816 SEP 40 25 29 27 78 155.1 0.0 3290 OCT 38 24 26 25 78 155.1 64.6 1443 NOV 32 23 22 22 78 155.1 422.8 117
97
DIC 28 22 19 20 72 143.1 1735.7 4 5 9 28 122
area de construcción 381.6 #¡REF! B1
HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA % °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 20.9 21.7 19.2 20.4 76.5 153.0 1803.0 26.0 FEB 32.6 22.1 20.5 21.3 73.5 146.9 1190.1 196.0 MAR 28.1 22.5 21.7 22.1 82.6 165.3 807.4 284.0 ABR 20.1 23.6 24.8 24.2 73.5 146.9 234.5 1283.0 MAY 26.1 24.3 27.1 25.7 82.6 165.3 19.2 2511.5 JUN 30.6 25.1 30.2 27.6 79.6 159.1 0.0 4818.6 JUL 42.7 25.3 30.8 28.0 79.6 159.1 0.0 5759.2 AGO 43.4 25.0 30.0 27.5 82.6 165.3 0.0 5072.1 SEP 37.4 24.6 28.4 26.5 79.6 159.1 0.0 3431.6 OCT 34.6 23.9 25.5 24.7 79.6 159.1 94.0 1501.9 NOV 28.3 22.5 21.8 22.1 79.6 159.1 580.5 158.3 DIC 25.6 21.6 18.8 20.2 73.5 146.9 2079.1 11.6
5 10 36 131 area de construcción B2
HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA % °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 20 22 19 21 76.5 153 2066 16 FEB 32 22 21 21 73.5 147 1324 180 MAR 28 23 22 22 82.6 165 906 245 ABR 20 23 25 24 73.5 147 255 1244 MAY 26 24 27 25 82.6 165 22 2439 JUN 31 25 30 27 79.6 159 0 4683 JUL 42 25 31 28 79.6 159 0 5595 AGO 43 25 30 27 82.6 165 0 4977 SEP 38 24 28 26 79.6 159 0 3404 OCT 35 24 25 24 79.6 159 103 1492 NOV 28 22 22 22 79.6 159 671 112 DIC 25 22 19 20 73.5 147 2399 8
5 10 41 128 area de construcción 381.6 B3
HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA % °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 20.4 22.1 18.8 20.5 38.3 77 1137 6 FEB 32.0 22.4 20.3 21.3 36.7 73 713 85 MAR 27.7 22.6 21.7 22.2 41.3 83 460 146 ABR 20.2 23.4 24.9 24.2 36.7 73 118 728 MAY 26.5 23.9 27.2 25.6 41.3 83 6 1508 JUN 31.6 24.4 30.1 27.3 39.8 80 0 2781 JUL 43.4 24.6 30.7 27.7 39.8 80 0 3303 AGO 44.2 24.4 29.9 27.1 41.3 83 0 2931 SEP 38.2 24.1 28.3 26.2 39.8 80 0 1933 OCT 35.1 23.6 25.3 24.5 39.8 80 52 777 NOV 28.3 22.5 21.4 21.9 39.8 80 376 55 DIC 24.7 22.1 18.5 20.3 36.7 73 1278 2
2 5 22 75
B4 HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA % °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 21.1 21.6 18.7 20.1 76.5 153 1979 6 FEB 32.8 22.0 20.2 21.1 73.5 147 1252 141 MAR 28.2 22.4 21.6 22.0 82.6 165 808 214 ABR 20.1 23.6 24.9 24.2 73.5 147 220 1257 MAY 26.1 24.3 27.2 25.7 82.6 165 17 2494 JUN 30.2 25.4 30.4 27.9 79.6 159 0 4721 JUL 41.8 25.7 31.1 28.4 79.6 159 0 5592 AGO 42.8 25.2 30.1 27.7 82.6 165 0 4957 SEP 37.2 24.7 28.4 26.5 79.6 159 0 3333 OCT 34.7 23.8 25.4 24.6 79.6 159 92 1380 NOV 28.6 22.2 21.3 21.8 79.6 159 631 60 DIC 25.7 21.5 18.2 19.8 73.5 147 2294 2
5 10 38 127
98
B5 HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA % °C °C °C kWh kWh kWh kWh
ENE 20.4 22.1 19.0 20.6 76.5 153 2117 8 FEB 32.0 22.3 20.4 21.4 73.5 147 1355 161 MAR 27.8 22.6 21.8 22.2 82.6 165 878 257 ABR 20.2 23.4 24.8 24.1 73.5 147 243 1373 MAY 26.5 23.9 26.9 25.4 82.6 165 20 2654 JUN 31.1 24.7 29.9 27.3 79.6 159 0 4976 JUL 42.8 24.9 30.5 27.7 79.6 159 0 5912 AGO 43.7 24.6 29.7 27.1 82.6 165 0 5271 SEP 38.0 24.2 28.1 26.2 79.6 159 0 3571 OCT 35.0 23.6 25.2 24.4 79.6 159 105 1466 NOV 28.3 22.4 21.4 21.9 79.6 159 700 72 DIC 24.7 22.0 18.6 20.3 73.5 147 2456 3
5 10 41 135
B6 HR TEMP AIRE TEMP RAD TEMP OP OTROS ILU CAL AA
ENE 20.4 22.1 19.2 20.7 76.5 153 2050 16 FEB 32.0 22.4 20.5 21.4 73.5 147 1331 169 MAR 27.8 22.6 21.8 22.2 82.6 165 867 255 ABR 20.2 23.4 24.8 24.1 73.5 147 238 1390 MAY 26.6 23.9 27.0 25.4 82.6 165 18 2738 JUN 31.3 24.6 29.9 27.2 79.6 159 0 5138 JUL 43.1 24.8 30.5 27.6 79.6 159 0 6084 AGO 44.0 24.5 29.6 27.1 82.6 165 0 5384 SEP 38.2 24.1 28.1 26.1 79.6 159 0 3589 OCT 35.0 23.6 25.2 24.4 79.6 159 106 1491 NOV 28.2 22.5 21.6 22.0 79.6 159 683 102 DIC 24.7 22.1 18.8 20.5 73.5 147 2367 7
5 10 40 138
99
Comparación
Gráfico comparativo de temperaturas interiores en todos los niveles de los escenarios A, B, y C.
25
30
35
40
45
50
1
10
19
28
37
46
55
64
73
82
91
100
109
118
127
136
145
154
163
172
181
190
199
208
217
226
235
244
253
262
271
280
289
298
307
316
325
334
343
352
361
370
379
388
397
406
415
424
433
442
451
460
469
478
487
496
505
514
523
532
541
550
559
568
577
586
595
604
613
622
631
640
649
658
667
676
685
694
703
712
721
730
739
TEMPERATURA (°C)
DÍAS DEL M
ES
Comparación T A, B
y C, edificios completos
ESCEN
ARIO A
ESCEN
ARIO B ‐ 2DO NIVEL
ESCEN
ARIO C ‐ 2DO NIVEL
TEMPER
ATU
RA EXT
LÍMITE DE CONFO
RT
ESCEN
ARIO A
ESCEN
ARIO B ‐ PLANTA
BAJA
ESCEN
ARIO C ‐ PLANTA
BAJA
ESCEN
ARIO C ‐ 3ER
NIVEL
ESCEN
ARIO C ‐ 4TO
NIVEL
100
