Beca Foncyt
Tipo: Inicial
Título de la Beca: Modelado de flujos en edificaciones energéticamente sustentables
Título del Proyecto:
Edificaciones energéticamente sustentables en el Centro de la Provincia de Buenos Aires
Código: PICT-2012-2202
Reponsable: Dr. Luis P. Thomas
Institución Beneficiaria: Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires
Tema: La ventilación natural usa el viento y la energía térmica que resulta del calentamiento solar de los edificios. Pero estos recursos, aunque naturalmente disponibles, son difíciles de controlar. Por lo tanto, el desafío es determinar la estructura del flujo de aire dentro de un edificio constituido de múltiples espacios interconectados para proveer los mecanismos de control que aseguren la calidad del aire requerida, remuevan el exceso de calor y contaminantes, y optimicen el costo del enfriamiento y calefacción de los edificios. Dichos mecanismos de control son convenientes establecer durante el diseño de la construcción, aunque también es posible mejorar la respuesta de edificios ya construidos. La investigación consiste en la búsqueda e identificación de los elementos del diseño, construcción y gestión de las edificaciones que permitan aplicar las estrategias más convenientes en la región centro de la provincia de Buenos Aires, para propiciar la disminución del consumo de energía requerido para mantener el confort interior durante todo el año, el mejoramiento de la calidad de vida de los ocupantes y la disminución de la contaminación del ambiente con gases de efecto invernadero.
Descripción: Se propone al becario participar en la investigación que el GFGA efectúa sobre la transferencia del calor y aire generada en el interior de edificios dotados con recursos de diseño que lo hacen energéticamente sustentables. Se analizarán diversas situaciones en las que se implementan las condiciones para establecer una “ventilación natural” (es decir, cuando la transferencia se realiza sin equipos mecánicos), estudiando los efectos de fuentes de calor internas (personas, dispositivos electrónicos, hornos, calefactores, etc.) y externas (sol, transmisión de calor desde el exterior, etc.), ubicación y tamaño de aberturas, dispositivos de acondicionamiento natural y la acción del viento. Las actividades específicas estarán dirigidas a disminuir el consumo energético en viviendas y edificios ubicados en el área de Tandil que serán seleccionados y monitoreados durante el transcurso del Proyecto. Para alcanzar los objetivos, se contempla:
+ Realizar experimentos de laboratorio usando modelos físicos a escala simplificados y construidos bajo criterios de similaridad dinámica del edificio a estudiar, con distintos grados de dificultad (variación del número y localización de las aberturas, localización de fuentes o sumideros de calor, uso de lucarnas, modificación de la orientación, etc.)
+ Determinar experimentalmente los campos de temperatura y velocidad de los flujos internos generados e interpretarlos por medio de modelos analíticos y/o numéricos.
+ Analizar las mediciones realizadas continua y sistemáticamente de temperatura y humedad en diferentes partes (internas y externas) de las edificaciones elegidas como casos de estudio.
+ Cuantificar los flujos de aire y calor en el interior y hacia el exterior de los prototipos.
+ Correlacionar las mediciones con las obtenidas en el laboratorio para entender la física de los mecanismos involucrados y predecir la formación y evolución de los flujos.
+ Analizar el diseño original de la construcción y proponer cambios que optimicen su comportamiento térmico y el intercambio de aire, y desarrollar modelos analíticos que generalicen situaciones típicas.
+ Considerar estrategias alternativas o complementarias como el uso de “techos fríos”, vegetación, ventilación evaporativa, etc., para complementar la ventilación natural y lograr los efectos buscados.
+ Interactuar con especialistas en diseño arquitectónico y/o de construcciones sobre usos de elementos y materiales estructuralmente viables para hacer efectivas las estrategias propuestas en los prototipos.
Requisitos:
Graduado en Ciencias Exactas o Naturales o en Ingeniería.
Edad máxima: 35 años a la fecha del cierre del concurso
Buen manejo de inglés
Lugar de Trabajo: Grupo Flujos Geofísicos y Ambientales, CIFICEN-CONICET, Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires, Campus Universitario, Tandil, Argentina
Inicio: 01/04/2014
Duración: 3 años
Cierre del concurso: 2/03/2014
Contacto: lthomas [at] exa [dot] unicen [dot] edu [dot] ar