Uso de diagramas psicométricos para reducir el consumo y mejorar el confort de los edificios

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Realizar un diagrama psicométrico al inicio de los proyectos permite plantear propuestas de climatización, que mejoran el confort térmico del edificio, sin introducir sobrecostes en el coste global de la obra. 

Dichas medidas incluyen estrategias como el aislamiento, la ventilación cruzada, las protecciones solares dinámicas, el enfriamiento adiabático, entre muchas otras. Estas medidas tienen un bajo coste, tanto en la construcción como en el uso del edificio, ya que permiten prescindir de los sistemas mecánicos de ventilación durante más horas del año.

Un diagrama psicrométrico nos brinda información sobre la temperatura y la humedad de un lugar y como se puede mejorar el confort de los ocupantes de un edificio con estrategias pasivas.

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¿Qué es un diagrama psicrométrico?

Un gráfico psicrométrico es una representación de los distintos procesos que ocurren cuando el aire cambia de estado. Esto permite obtener información sobre la temperatura y la humedad del aire a un determinado momento y ver qué procesos se pueden aplicar para modificar dichos parámetros. Si bien al principio pueden parecer difíciles de comprender, al aprender cómo funcionan se pueden utilizar para interpretar la comodidad de los ocupantes de un edificio y las estrategias efectivas de diseño para la mejora dichas condiciones.

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En los gráficos se representan las propiedades físicas y termodinámicas, como la temperatura del bulbo seco (temperatura ambiente), la temperatura del bulbo húmedo (temperatura debida a la evaporación), la humedad relativa en el ambiente, la entalpía y la densidad del aire. 

¿De qué manera puede ser utilizado un diagrama psicrométrico?

Un gráfico psicrométrico puede ser utilizado de dos maneras distintas. La primera es trazando múltiples puntos de datos en el gráfico que representan las condiciones del aire en un momento específico. Luego, superponiendo un área que identifique la “zona de confort”, la cual se trata del rango dentro del que los ocupantes de un edificio estarán cómodos con las condiciones térmicas del lugar. Después de estos dos pasos, es posible analizar cómo se puede ampliar la zona de confort y qué estrategias de diseño usar para lograrlo.

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También, los ingenieros mecánicos suelen utilizar un diagrama psicrométrico para marcar dinámicamente puntos que representan las condiciones del aire exterior y entender el proceso por el que tiene que circular el aire para alcanzar condiciones térmicas confortables para los ocupantes de un edificio. Los puntos de datos se mueven alrededor del gráfico cuando es utilizado con ese objetivo.

El clima sobre un gráfico psicrométrico 

En un diagrama psicrométrico, los datos del clima son representados en tres variables distintas:

  1. Temperaturas de bulbo seco: es decir, la temperatura de ambiente. Estas son marcadas en el gráfico con líneas verticales. La temperatura del aire aumenta de izquierda a derecha. 
  2. Temperaturas de bulbo húmedo: o sea, la temperatura debida a la evaporación y la cual es relacionada a la sensación térmica. En el gráfico, estas son marcadas con líneas en diagonal y, al igual que las anteriores, la temperatura aumenta de izquierda a derecha. 
  3. Humedad relativa: estas líneas son marcadas de manera curva y comienzan en el  100% en la parte superior del gráfico y disminuyen cuando se desplazan hacia abajo. Por lo general, estas líneas son indicadas en intervalos de diez. 

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Temperaturas de confort representadas en un diagrama psicrométrico

Para expresar cuáles serían las zonas de confort, estas suelen estar sombreadas sobre el gráfico psicrométrico. La misma va a variar según el clima y el proyecto del que se trate. Mediante un software o manualmente por un diseñador, la zona de confort es llenada en base a la actividad que se llevará a cabo en el edificio y el nivel de vestimenta previsto que llevarán quienes lo ocupen.

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¿Qué estrategias de diseño de edificios se pueden plantear sobre el diagrama? 

Las estrategias de diseño sostenible para mejorar la comodidad de los ocupantes de los edificios pueden ser analizadas y definidas a partir de los datos del clima. 

Cuando los puntos de datos se ubican a la derecha de la zona de confort, lo ideal es reducir la temperatura del aire. Un ejemplo de estrategia, en este caso, sería incrementar la circulación de aire a través de ventilación natural.  Por otro lado, cuando los puntos de datos caen sobre la parte izquierda de la zona de confort, aumentar la temperatura sería lo conveniente. Por lo general, para realizar esto de manera pasiva se incorporan sistemas de captación solar con materiales de alta masa térmica. 

Cuando la humedad relativa es muy baja, esta se puede aumentar a través de enfriamiento evaporativo. Y, de manera opuesta, cuando es muy alta, se puede disminuir utilizando desecantes.  

La viabilidad de las estrategias propuestas se pueden ver en el gráfico a través de cómo aumenta o disminuye el porcentaje de comodidad que tendrían los ocupantes de un edificio al aplicar (o no) dichas estrategias.

Un diagrama psicrométrico es una excelente herramienta que no suele ser muy utilizada, pero que permite optimizar el diseño de los edificios en la fase de anteproyecto. No solo realiza un análisis del confort térmico de los edificios desde un punto de vista bioclimático, sino que también permite incluir las mejoras cuando estas todavía tienen un impacto económico muy bajo. Gracias a las herramientas de evaluación preliminar de diseño y a los datos del clima disponibles, dichas medidas pueden ser estudiadas de forma fácil en todos los proyectos y así proponer las estrategias ideales para realizar mejoras.

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