Maestría en Bioclimática · 2020
Bioclimática de fachadas perforadas realizadas con materiales y técnicas autóctonas del pacífico colombiano, caso de estudio de vivienda en Quibdó
In areas with a humid tropical climate, ventilation is essential to achieve thermal comfort inside the houses, the temperature and relative humidity must be controlled through the materiality of the facades used, there are areas of the tropics that still preserve ancestral customs to build their homes with good thermal results; This research addressed the study of indigenous techniques and materials used by the inhabitants of the Colombian Pacific for the elaboration of their enclosures or housing enclosures in Afro-descendant and indigenous cultures. The objective was to scientifically evaluate how three (3) vegetable fibers used as perforated facades in traditional houses in the Colombian Pacific behave; The indigenous culture uses fibers from Iraca Carludovica palmata (Ruiz & Pav). As a protection curtain against solar rays, the Afro-descendant culture uses the fiber of plantain or platanillo; A third fiber used by the two cultures is the palm or chonta Iriartea deltoidea (Ruiz & Pav), used in the construction of facades for their homes. This research was based on laboratory studies carried out at the Universidad de Nacional, Medellín, real house study and simulations in DesingBuilder and AutoDesk software, for which we used a soundproof camera, a wind tunnel and Dataloger type sensors to obtain temperature data, relative humidity, lighting, a sound level meter to measure sound pressure and videos for the qualitative analysis of the air flow of each fiber. After the analysis and simulations, the palm presented the best performance, achieving a reduction of 2.4 ° C in temperature and 18.25 dBA as sound insulating fiber; Additionally, it was evidenced that a 1m2 of construction in palm costs 50% less than in concrete block and its carbon footprint is 95% lower.
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1 páginas con «café cambio climático»
Contenido
- Resumenp. 15
- Abstractp. 16
- 1 Introducciónp. 17
- Preguntas de la investigaciónp. 19
- 2 Justificaciónp. 20
- 3 Objetivosp. 24
- 3.1 Objetivo generalp. 24
- 3.2 Objetivos específicosp. 24
- 4 Hipótesisp. 24
- 4.1 Árbol de problemap. 25
- 5 Marco teóricop. 26
- La fachada como regulador térmico en climas tropicalesp. 26
- La transferencia de calor por fachadap. 27
- Fachadas ventiladasp. 31
- Fachadas perforadasp. 34
- Las fachadas y las fibras vegetalesp. 36
- Fibras vegetales utilizadas en esta investigaciónp. 41
- Fibra de iracap. 42
- Fibra de Plátanop. 47
- Fibra de palmap. 52
- Contexto localp. 59
- Clima del Chocó biogeográficop. 62
- Precipitacionesp. 63
- Temperaturasp. 66
- Humedad Relativap. 68
- Vientos del pacíficop. 70
- La radiación solarp. 70
- Etnografía de Colombiap. 75
- Poblamiento de las tierras del pacífico colombianop. 77
- Legado prehispánicop. 78
- Legado africanop. 79
- Asentamientos de los pueblos negrosp. 81
- Asentamientos de los pueblos indígenasp. 83
- Vivienda tradicional del pacíficop. 85
- Vivienda tradicional indígenap. 86
- Vivienda tradicional negrap. 89
- Datos de la vivienda tradicional en Colombiap. 95
- Sostenibilidad de la vivienda tradicional del pacífico colombianop. 98
- 6 Metodologíap. 102
- Plan de trabajop. 102
- Análisis experimental de la teoríap. 102
- Experimentación a partir de la teoríap. 102
- Laboratorio de bioclimática de la UNAL sede Medellínp. 105
- Mediciones en vivienda realp. 107
- Simulaciones computarizadasp. 108
- 7 Experimentaciónp. 109
- Pruebas de Laboratoriop. 109
- Metodología de laboratorio UNAL sede Medellínp. 109
- Temperatura °Cp. 66
- Humedad relativa %p. 68
- Iluminación Lxp. 110
- Presión sonorap. 111
- Análisis del viento a través de las fibrasp. 112
- Resultados del laboratorio de bioclimática de la UNAL sede Medellínp. 113
- Temperatura y Humedad relativa de cada fibrap. 113
- Comparativo entre temperatura y humedad relativap. 115
- Iluminación de cada fibrap. 118
- Conclusiones de iluminación para cada fibrap. 121
- Acústica, resultados de cada fibrap. 121
- Comparativo entre fibrasp. 122
- Conclusiones de acústicap. 123
- Conclusiones de los ensayos de laboratoriop. 123
- Estudio de casa realp. 123
- Metodología en vivienda realp. 123
- Resultados de vivienda realp. 125
- exterior)p. 125
- Comparativo de iluminación entre el interior y exterior de la viviendap. 128
- Conclusiones de la vivienda realp. 130
- Simulaciones Computarizadasp. 108
- Metodología para las simulacionesp. 131
- Resultados de las simulacionesp. 133
- Temperatura, Humedad relativa y Viento, en casa de bloques de concretop. 133
- Temperatura, Humedad relativa y Viento, en casa de madera y palmap. 135
- bloques de concreto y vivienda en maderap. 138
- Conclusiones de las simulacionesp. 139
- Conclusiones de la experimentaciónp. 140
- 8 Discusiónp. 140
- 9 Conclusionesp. 147
- Conclusiones generalesp. 147
- Conclusiones de la experimentación en laboratorio y casa realp. 147
- Conclusiones de las simulacionesp. 139
- Conclusiones de huella de carbono, vida útil y costo por metro cuadradop. 148
- Recomendacionesp. 150
- Referenciasp. 151
- Tabla 1. Valores de algunos elementos en conductividad térmicap. 30
- Tabla 2. Esfuerzo máximo promedio de tracción de la fibra de iracap. 45
- Tabla 3. Propiedades mecánicas de la fibra de iracap. 46
- potencial como refuerzo de bio compuestosp. 46
- Tabla 5. Comparativo de características mecánicas de algunas fibras sintéticas y vegetalesp. 58
- Tabla 6. Promedios de temperatura en el pacíficop. 66
- Tabla 7. Promedio de humedad relativa en la región pacíficop. 68
- Tabla 8. Vivienda tradicional y étnica nacionalp. 96
- Tabla 9. Porcentajes por departamentos de las viviendas tradicionales étnicasp. 96
- Tabla 10. Vivienda tradicional y étnica en el chocóp. 97
- Tabla 11. Las comunidades indígenas en cifras en el departamento del chocóp. 97
- Tabla 12. Características climáticas de tutunendop. 108
- Tabla 13. Parámetros climáticos promedio de tutunendop. 109
- Tabla 14. Temperatura de la iracap. 113
- Tabla 15. Temperatura del platanillop. 114
- Tabla 16. Temperatura de la palmap. 114
- Tabla 17. Humedad relativa de la iracap. 114
- Tabla 18. Humedad relativa del platanillop. 115
- Tabla 19. Humedad relativa de la palmap. 115
- Tabla 20 Comparativo entre las fibrasp. 115
- Tabla 21. Comparativo de la temperatura exterior e interiorp. 116
- Tabla 22. Comparación de temperatura entre las fibras de investigaciónp. 116
- Tabla 23. Diferencial entre fibras en promedios de humedad relativap. 117
- Tabla 24. Comparativo de humedad relativa interior y exteriorp. 117
- Tabla 25. Comparativo de humedad relativa entre las fibrasp. 117
- Tabla 26. Promedio de iluminacion de la iracap. 118
- Tabla 27. Promedio de iluminacion del platanillop. 118
- Tabla 28. Promedio de iluminacion de la palmap. 119
- Tabla 29. Comparativo de iluminacion entre fibrasp. 119
- Tabla 30. Comparativo de iluminacion entre interior y exteriorp. 120
- Tabla 31. Comparativo de iluminacion entre las fibrasp. 120
- Tabla 32. Datos de presion sonora de las fibrasp. 121
- Tabla 33. Datos de perdida por transmisión de las fibrasp. 121
- Tabla 34. Mediciones acústicas en la cámara anecoica a 2.000 hzp. 122
- Tabla 35. Comparativo de temperatura y humedad relativa en la vivienda realp. 126
- Tabla 36. Datos de temperatura interiorp. 126
- Tabla 37. Datos de humedad relativa interiorp. 127
- Tabla 38. Datos de temperatura exteriorp. 127
- Tabla 39. Datos de humedad relativa exteriorp. 127
- Tabla 40. Comparativo de temperatura y humedad relativa interior y exteriorp. 128
- Tabla 41. Comparativo de iluminacion entre interior y exteriorp. 128
- Tabla 42. Datos de iluminacion interior y exteriorp. 129
- Tabla 43. Datos de iluminacion interiorp. 129
- Tabla 44. Datos de iluminacion exteriorp. 129
- Tabla 45. Comparativo entre interior y exterior de la viviendap. 130
- Tabla 46. Temperatura de la vivienda en bloque de concretop. 133
- Tabla 47. Humedad relativa de la vivienda en bloque de concretop. 133
- Tabla 48. Temperatura de vivienda en madera y palmap. 135
- Tabla 49. Humedad relativa de vivienda en madera y palmap. 136
- Tabla 50. Comparativo de temperatura entre vivienda de madera y bloquep. 138
- Tabla 51. Comparativo de humedad relativa entre vivienda de madera y bloquep. 139
- Tabla 52. Comparativo de ventilacion entre vivienda de madera y bloquep. 139
- Tabla 53. Datos de velocidad del vientop. 139
- Tabla 54. Comparativo de temperatura entre datos de laboratorio y vivienda realp. 141
- Tabla 55. Comparativo de humedad relativa entre datos del laboratorio y vivienda realp. 141
- Tabla 57. Comparativo de temperatura de vivienda real entre interior y exteriorp. 142
- Tabla 58. Comparativo de humedad relativa en laboratorio entre interior y exteriorp. 143
- Tabla 59. Comparativo de humedad relativa en vivienda real entre interior y exteriorp. 143
- Tabla 60. Comparativo de temperatura entre viviendas simuladasp. 144
- Tabla 61. Comparativo de la temperatura entre viviendas simuladas y vivienda realp. 144
- Tabla 62. omparativo de la humedad relativa entre viviendas simuladas y vivienda realp. 145
- Tabla 63. Datos de las fibras en laboratoriop. 148
- Tabla 64. Comparativo del m2 entre la palma y bloque de concretop. 149
- Figura 1. Localización del municipio de Quibdóp. 19
- Figura 2. Movimiento de aire en un sistema de fachadap. 22
- Figura 3. Paneles perforados para fachadasp. 23
- Figura 4. Tipos de transferencia de calorp. 27
- Figura 5. Transferencia de calor en edificiosp. 28
- Figura 6. Detalle de fachada ventiladap. 31
- Figura 7. Sección de fachada ventiladap. 33
- Figura 8. Fachada perforada del edificio Punjab Kesari Headquarters 1, detalle fachada 2p. 35
- Figura 9. Fachada perforada Museo de Arte Moderno de Medellínp. 35
- Figura 10. Formas usuales de perforaciónp. 36
- Figura 11. Fachada de Cáñamo y resinasp. 37
- Figura 13. Panel de fibra de plátano y fachada casa "Happyland Townhouse"p. 39
- orgánicos y compostables, diseñado para “aparecer y desaparecer”p. 40
- Figura 15. Clasificación de las fibras naturalesp. 41
- Figura 16. Planta de fibra de Iracap. 42
- Figura 17. Canastas de Iracap. 43
- Figura 18. Proceso de la fibra de Iracap. 44
- Figura 19. Planta de Plátanop. 47
- Figura 20. Artesanía de fibras de Plátanop. 48
- Figura 21. Fichas técnicas de cortinas de Platanillop. 49
- Figura 22. Proceso para elaborar objetos a partir de la fibra de Plátanop. 50
- Figura 23. Datos del comercio de Plátano en Colombiap. 51
- Figura 24. Propiedades físicas de algunas fibras vegetalesp. 52
- Figura 25. Características de algunas fibras vegetalesp. 52
- Figura 26. Palma barrigona o chontap. 53
- Colombiap. 54
- Figura 28. Especies de Palma con uso frecuente en Choco Biogeográficop. 54
- Figura 29. Especies de Palma con uso frecuente en Choco Biogeográficop. 55
- Figura 30. Palmas utilizadas en la construcción de viviendas en el pacífico colombianop. 56
- Figura 31. Proceso para construir una fachada perforada de Palmap. 57
- Figura 32. Mapas, 1 pacífico colombiano, 2 Choco biogeográficop. 60
- del pacíficop. 61
- Figura 34. Saberes ancestrales de las comunidades negrasp. 62
- Figura 35. Clasificación climática de Holdridgep. 63
- Figura 36. Precipitación promedio de Quibdó y Tumacop. 63
- Figura 37. Secciones del terreno de la zona del pacifico:p. 65
- Figura 38. Promedio anual de precipitaciones en Colombiap. 66
- Figura 39. Mapa de la temperatura en Colombiap. 67
- Figura 40. Mapa anual de la húmeda relativap. 68
- Figura 41. Humedad relativa de Buenaventura y Quibdóp. 69
- Figura 42. Velocidad promedio del viento en Quibdó y Tumaco y dirección en Quibdóp. 70
- Figura 43. Promedio de radiación solar anualp. 71
- Figura 44. Pueblos indígenas en programas de protección de su culturap. 72
- Figura 45. Pueblos de Ecuador y Bolivia protegiendo su patrimonio culturalp. 73
- Figura 46. Centro cultural Muntú Bantú – Quibdóp. 74
- Figura 47. Pueblo Emberá Dobidá, municipio de Alto Baudó-Chocóp. 75
- Figura 48. Definición de vivienda tradicionalp. 76
- comunidades negrasp. 76
- Figura 50. Tambo indígena Nuquí-Chocop. 78
- Figura 51. Vivienda tradicional en Camerúnp. 79
- Figura 52. Palenque de San Basilio (Bolívar)p. 80
- Figura 53. Modelo de hábitat colonial españolp. 82
- Figura 54. Asentamiento disperso y veredas de las comunidades negrasp. 82
- rurales, etcp. 83
- Figura 56. Ubicación de las comunidades indígenas y negras frente al territoriop. 84
- caseríosp. 84
- Figura 58. Relación con el entorno (adentro, pero afuera)p. 85
- Figura 59. Vivienda indígena tradicionalp. 87
- Figura 60. Tipología de vivienda Emberáp. 87
- Figura 61. Pueblos indígenasp. 88
- Figura 62. Ubicación de los pueblos indígenas del pacíficop. 88
- Figura 63. Tipología de vivienda afrop. 90
- Figura 64. Modelo de vivienda tradicional afrop. 91
- Figura 65. Maderas utilizadas para construcción de viviendas en el pacíficop. 93
- Figura 66. Componentes de una vivienda tradicional afrop. 94
- Figura 67. Componentes de una vivienda tradicional afrop. 94
- Figura 68. Vivienda tradicionalp. 95
- Figura 69. Población de Colombiap. 95
- Figura 70. Esquema del equilibrio sosteniblep. 98
- Figura 71. El ciclo de vida de un productop. 99
- Figura 72. Ciclo de vida, impacto asociado a los materialesp. 100
- Figura 73. Comparación del CO2 producido por diferentes materialesp. 101
- Figura 74. Fibras vegetales objeto de esta investigaciónp. 103
- Figura 75. Usos de las fibras vegetales en el pacífico colombianop. 104
- Figura 76. Instrumentos de medición en laboratoriop. 105
- medicionesp. 116
- Figura 78. Módulos de medición en Medellín UNALp. 107
- Figura 79. Ubicación del corregimiento de Tutunendop. 108
- Figura 80. Espesor de las fibras:p. 110
- Figura 81. Imágenes del recorrido de la luz solar durante en experimentop. 110
- Figura 82. Mediciones en la UNAL Medellínp. 111
- Figura 83. Mediciones en la UNAL Medellínp. 111
- Figura 84. Instrumentos utilizados para la medición de la presión sonorap. 112
- Figura 85. Proceso de análisis cualitativo del flujo de aire través de las fibrasp. 112
- Figura 86. Las fibras en el túnel de vientop. 113
- Figura 87. Vivienda en Tutunendo – Quibdóp. 125
- Figura 88. Levantamiento arquitectónico de la casa de estudiop. 132
- Figura 89. Ventilación en planta a la altura de las ventanasp. 134
- Figura 90. Planta altura de rejillas de ventilaciónp. 134
- Figura 91. Sección lateral derechap. 134
- Figura 92. Sección lateral izquierdap. 135
- Figura 93. Sección pasillop. 135
- Figura 94. Planta a la altura de las ventanasp. 136
- Figura 95. Planta generalp. 137
- Figura 96. Sección pasillop. 137
- Figura 97. Sección lateral derechap. 137
- Figura 98. Sección lateral izquierdap. 138
- Figura 99. Comparativo de fibrasp. 146
Palabras clave
Afro descendantsAfro descendienteAutochthonous techniquesBioclimaticBioclimáticaChocóCultura del pacíficoCulture of the PacificFachada perforadaFibra vegetalIracaPalmaPerforated facadePlatanilloQuibdóTécnicas autóctonasTemperatura de la palmaVegetable fiberVentilated facade