Disminución de carga térmica en recintos de uso académico mediante ventilación natural

Esta investigación, que se inserta en la línea de desarrollo Energía y Ambiente, estuvo orientada a lograr estándares de confort térmico utilizando tecnologías de bajo costo. El proyecto se abordó desde una perspectiva bi-disciplinar con la participación de Arquitectura e Ingeniería Mecánica. En esta condición se desarrolló un método de exploración en paralelo: Por un lado modelado digital, desde la Ingeniería Mecánica; y modelado físico análogo, desde la Arquitectura, aplicados a dos recintos de reunión y docencia de la USACH. En una primera etapa se trabajó con la Sala Victor Jara la cual se modeló digitalmente con Fluent de ANSYS® Academic Research, y con modelos físicos de policarbonato que se probaron en una cámara de convección desarrollada en la Escuela de Arquitectura. Si bien los resultados no fueron concluyentes de acuerdo al prediseño de inyección y extracción natural de aire propuesto, esta etapa abrió varias alternativas de estudio futuro. En una segunda etapa se trabajó en la Sala de la Mano de la Escuela de Arquitectura, apto para aplicar esta vez la técnica de enfriamiento evaporativo por corriente descendente, sin asistencia mecánica. De acuerdo al modelado computacional, el efecto de enfriamiento de este sistema permitiría reducir la temperatura desde 33°C a 24°C, dependiendo de una adecuada captación del viento exterior y mejoramiento de la envolvente del recinto. Esto fue comprobado empíricamente mediante mediciones de temperatura in situ durante el verano de 2019, llegando a valores de hasta 5 grados menos respecto de la temperatura exterior. Para realizar la experiencia, se construyó una torre de enfriamiento de muy bajo costo, que se adosó al recinto a estudiar. De esta manera se estableció que el sistema es eficiente en la latitud de Santiago, cuestión que en los textos no está claramente definida. Adicionalmente, la investigación permitió el perfeccionamiento del método experimental de modelado análogo con modelos de policarbonato a escala. Este método, que ya se utilizaba en experiencias pedagógicas de pregrado, mejoró sus niveles de confiabilidad, lo que permitió retroalimentar la docencia. Dentro de este mismo ámbito investigación-docencia se elaboró el artículo: “Integrando fenómenos ambientales en el taller de diseño arquitectónico inicial".