Estudio experimental y numérico sobre la ventilación natural en los edificios de vivienda a través de los patios

Daniel Ventura Guerrero; Cesar Augusto Real-Ramirez; Roberto Gustavo Barnard Amosurrutia

doi:10.33064/artificio920268267

Authors

Daniel Ventura Guerrero Universidad Autónoma Metropolitana https://orcid.org/0009-0008-0629-5643
Cesar Augusto Real-Ramirez Universidad Autonoma Metropolitana https://orcid.org/0000-0003-0376-3575
Roberto Gustavo Barnard Amosurrutia Universidad Autónoma Metropolitana https://orcid.org/0000-0002-9435-5229

DOI:

https://doi.org/10.33064/artificio920268267

Keywords:

Natural ventilation, residential courtyard, physical experiments, aerodynamic tunnel, computational fluid dynamics

Abstract

Lighting and ventilation are the two main purposes of courtyards in buildings. The construction regulations of Mexico City establish the dimensions in terraces and must be built to fulfill their functions. This study examines whether the courtyard dimensions enable the development of optimal natural ventilation conditions, which countribute to a house’s indoor air quality. The first part of this study explains the visualization of the flow and the measurements of thermodynamic variables using a scaled physical model at 1:30 inside an aerodynamic tunnel. The recordings in the visualization demonstrate how the smoke enters the residence and leaves into the courtyard. Measurements were taken at various locations inside and around the scaled model. The constitutive equations were solve with the Reynolds stress turbulence model using the OpenFOAM software. The results of the experiment and the numerical simulations demonstrate that the standard courtyard’s size allow to develop appropiate ventilation conditions. The house’s accesories have a considerable influence by develop longer air trajectories, which reduces the quantity of air and the house’s indoor air quality.

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Author Biographies

Daniel Ventura Guerrero , Universidad Autónoma Metropolitana

Daniel Ventura Guerrero es arquitecto egresado de la Universidad Autónoma Metropolitana unidad Azcapotzalco en el área de concentración en Tecnología y Administración. Actualmente es alumno de la maestría en diseño bioclimático en la UAM Azcapotzalco y desarrolla un proyecto sobre el estudio de la ventilación natural mediante patios a edificios residenciales. En el proyecto se utilizan técnicas experimentales y numéricas. Para la parte experimental se utiliza la visualización con humo y la medición con técnicas no intrusivas. En la parte numérica se utilizó la técnica de dinámica de fluidos computacional. El arquitecto Daniel Ventura ha realizado presentaciones en foros académicos sobre el diseño bioclimático.

Cesar Augusto Real-Ramirez, Universidad Autonoma Metropolitana

César Augusto Real Ramírez nació en la Ciudad de México en 1977, realizó sus estudios de licenciatura y maestría en Ingeniería Mecánica en el Instituto Politécnico Nacional. Terminó sus estudios de doctorado en Ciencias e Ingeniería de Materiales en la Universidad Autónoma Metropolitana. Es profesor titular adscrito al Departamento de Sistemas en la UAM Azcapotzalco. Tiene 30 artículos publicados en revistas JCR. Su principal línea de investigación es el estudio mediante la técnica de dinámica de fluidos computacional con aplicación en sistemas y equipos industriales. Ha participado como responsable técnico en diferentes proyectos de investigación patrocinados.

Roberto Gustavo Barnard Amosurrutia, Universidad Autónoma Metropolitana

Roberto Barnard Amosurrutia es un académico y arquitecto mexicano con una trayectoria en el ámbito de la enseñanza y la investigación, particularmente en el área de diseño bioclimático y estudios ambientales en la arquitectura. Es profesor-investigador en la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) Azcapotzalco, adscrito al Departamento de Medio Ambiente, y también ha sido coordinador del Posgrado en Diseño Bioclimático de la misma institución. Su formación incluye una Maestría de la Universidad de Virginia Tech. Ha participado activamente en proyectos de investigación relacionados con la sustentabilidad y el cuidado del medio ambiente en la arquitectura, siendo uno de los impulsores del posgrado en Diseño Bioclimático en la UAM Azcapotzalco, el cual ha alcanzado un alto nivel a nivel nacional.

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