Núcleos vegetales: sistema pasivo integrado de nodos de vegetación y ventilación convectiva para el enfriamiento en edificios en altura
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Date
2025
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Abstract
Este estudio evalúa el potencial de enfriamiento de núcleos vegetales en un sistema de ventilación convectiva, integrados en altura a un edificio de oficinas en Santiago de Chile. Primero, se realiza una simulación en EnergyPlus para el día de mayor temperatura del archivo de clima de Quinta Normal, correspondiente al 30 de diciembre, estableciendo como línea base la demanda de refrigeración sin protecciones solares (6,13 kWh/m²) y con aleros y celosías (5,79 kWh/m²). A continuación, se calcula la evapotranspiración estratificada en cinco capas egetales, para densidades foliares (LAD) de 1,0 a 3,0 m²/m³, y se convierte el calor latente de vaporización en potencia, que varía entre 0,51 y 0,68 W/m² según LAD y orientación (norponiente, nororiente, surponiente, suroriente). Finalmente, mediante CFD en Climate Studio y Butterfly se analiza la distribución interior del aire enfriado. Para obtener la temperatura de inyección se realizó una simulación térmica con EnergyPlus, de modo que esta fuera la temperatura de entrada en el modelo CFD. Se aplicó una diferencia de 3 °C a la entrada y 4,7 °C a la salida. Los resultados muestran que, aunque la reducción energética directa de los núcleos vegetales es pequeña (–0,01 kWh/m²), el diferencial térmico de 3–4 °C activa un flujo convectivo que permite distribuir el efecto al interior. La relación entre radiación, evapotranspiración y potencia latente revela que las dos primeras capas del volumen vegetal concentran el mayor aporte, lo que sugiere diseños estratificados con LAD reducidas en el exterior y mayores en el interior. Esta configuración permite liberar espacios que funcionen como nodos de circulación verde, articulando una red de fachadas vegetales para recorrer el edificio con aire fresco pasivo.
Description
Tesis (Arquitecta y Magíster en Arquitectura Sustentable y Energía)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2025
Keywords
Evapotranspiración, Refrigeración, Ventilación convectiva, LAD