Desarrollo de modelos de aplicación arquitectónica para el diseño de espacios exteriores eficientes para la ventilación de los edificios

Abstract

Los criterios de salubridad e higiene del aire utilizado por las personas requieren el estudio de los procesos de ventilación tanto en el interior como en el exterior. Es en los espacios exteriores donde la distribución de las partículas nocivas para la salud depende del comportamiento del aire en los entornos urbanos. Se precisa por tanto el conocimiento de los fenómenos fluido-dinámicos que afectan al desplazamiento del aire en dichos vacíos que configuran las ciudades. Las premisas iniciales formuladas en base a la lógica fluido-dinámica suponen que los patios condicionan negativamente la renovación de su aire con el aire exterior atmosférico. El propósito de mejora de las condiciones de salubridad e higiene de dichos espacios interiores requiere el conocimiento del comportamiento del aire en el patio por influencia del aire exterior en el entorno y junto al edificio. Se comprueba que el patio interior, también llamado "de luces", ve reducida su capacidad de renovación del aire contenido con respecto a otros espacios exteriores. Podemos definirlo como un espacio exterior confinado en el que el proceso de renovación de su aire se produce gracias a los fenómenos dinámicos, viscosos y turbulentos que se dan en las masas de aire próximas al patio. El único contacto directo que se produce entre el aire del patio y el atmosférico libre se produce en su embocadura. La investigación llevada a cabo, plantea la solución al problema de la extensión del dominio al aplicar la hipótesis del comportamiento del aire en el exterior como si de un flujo interior se tratara. Esta hipótesis comporta analizar el entorno urbano como un modelo tridimensional dentro de un túnel de viento. Esto permite analizar comparativamente la eficiencia de la renovación del aire en distintos tipos de espacio exterior e interpretar la influencia de su forma y exposición al viento para obtener los patrones de comportamiento con respecto al diseño del edificio. El procedimiento descrito ha sido validado para la simulación numérica del viento.

En conclusión, el estudio isotermo de la influencia de la dinámica de fluidos en el comportamiento del aire junto al edificio permite el análisis de la distribución de la edad del aire. Su aplicación en un dominio delimitado y acotado facilita la calificación numérica de la calidad de la renovación en patios ¿de luces¿ de diferentes proporciones y dimensiones y la determinación de los patrones asociados. La evaluación de la eficiencia de la renovación de dichos patios y su entorno próximo permite relacionar el diseño arquitectónico con su capacidad para mezclar su aire con el del exterior. Finalmente, la mezcla de aire resultante es utilizada para la ventilación de los espacios interiores.