Confort Higrotérmico en Zonas Desérticas Para Edificios de Madera Maciza: La Inclusión de la Masa Térmica a Estructuras de Madera Maciza Para un Hotel de Astroturismo en san Pedro de Atacama

Abstract

En las zonas secas desérticas se presenta un gran desafío en la construcción debido a la alta oscilación de temperatura y los niveles extremos de radiación. Debido a esto es muy difícil lograr unas condiciones de confort higrotérmico en esta zona climática con edificaciones basadas en madera maciza. Estas mismas condiciones mencionadas anteriormente presentan un desafío latente para la construcción en madera en las zonas con esta característica de clima árido desértico, donde debido a la baja inercia térmica y una baja admitancia de la madera es difícil lograr una edificación con confort térmico en comparación con otros sistemas constructivos, específicamente los basados en materiales pétreos. Esta condición del material tiene como problema el sobrecalentamiento de sus viviendas, consecuencia que ha generado dificultad para edificar construcciones de madera con resultados energéticamente eficaces en cuanto a confort térmico en la zona norte desértica de Chile.

El objetivo de esta investigación es definir el uso de estrategias de diseño y soluciones constructivas que permitan la inclusión de la masa térmica al uso de madera en los climas áridos del norte desértico de Chile y por medio de estas desarrollar un edificio de habitaciones que logre confort térmico a lo largo del año en climas con alta oscilación térmica basado en un sistema constructivo de madera maciza.

Esto se realiza mediante el uso de simulaciones de modelamiento térmico dinámico en base a una matriz de iteraciones que permiten explorar los comportamientos de la oscilación de temperatura y humedad según la iteración de sistemas constructivos de madera maciza con masa térmica y variaciones en las estrategias de diseño pasivas integradas que permitan entregar un mayor confort térmico mediante la inercia térmica, el retado térmico y los niveles de radiación admitidos. Los sistemas serán evaluados previamente por el cálculo de admitancia del sistema constructivo. Finalmente, con las conclusiones del análisis de los resultados, se logra generar un catálogo con recomendaciones de diseño para implementar en el proyecto variados métodos para asegurar espacios con confort térmico.

Abstract (AI English translation)

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In dry desert areas a great challenge is presented in construction due to the high temperature swing and extreme levels of radiation. Due to this, it is very difficult to achieve hygrothermal comfort conditions in this climatic zone with buildings based on solid wood. These same conditions mentioned above present a latent challenge for wood construction in areas with this characteristic of an arid desert climate, where due to the low thermal inertia and low admittance of wood it is difficult to achieve a building with thermal comfort compared to other construction systems, specifically those based on stone materials. This condition of the material has the problem of overheating of their homes, a consequence that has generated difficulty in building wooden constructions with energy-efficient results in terms of thermal comfort in the northern desert area of ​​Chile.

The objective of this research is to define the use of design strategies and construction solutions that allow the inclusion of thermal mass to the use of wood in the arid climates of the desert north of Chile and through these develop a room building that achieves thermal comfort throughout the year in climates with high thermal oscillation based on a solid wood construction system.

This is done through the use of dynamic thermal modeling simulations based on a matrix of iterations that allow exploring the behaviors of temperature and humidity oscillation according to the iteration of solid wood construction systems with thermal mass and variations in integrated passive design strategies that allow greater thermal comfort to be delivered through thermal inertia, thermal challenge and admitted radiation levels. The systems will be previously evaluated by calculating the admittance of the construction system. Finally, with the conclusions of the analysis of the results, it is possible to generate a catalog with design recommendations to implement various methods in the project to ensure spaces with thermal comfort.