Diseño de una metodología para medir el confort térmico y la calidad del aire en aulas de clase de la Pontificia Universidad Javeriana Cali
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Date
2021
Director
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Publisher
Pontificia Universidad Javeriana Cali
Abstract
El presente proyecto se desarrolla en la Pontificia Universidad Javeriana Cali, ubicada al sur de la ciudad. La universidad no cuenta con una metodología de medición de calidad de aire interior y confort térmico en sus aulas de clase que permita evaluar las condiciones ambientales al interior de estas; según una encuesta realizada, el 53% de los estudiantes y docentes desde su percepción, evidencian incomodidad respecto a la calidad del aire y confort térmico en las aulas del edificio el lago. Este proyecto se planteó diseñar una metodología de medición de calidad del aire y confort térmico, con la finalidad de brindar una herramienta que permitió recolectar datos para su posterior análisis y así mismo dejar un precedente con el que se puedan registrar las condiciones ambientales de las aulas de clase del edificio el Lago. Inicialmente se diseñó y construyó, un dispositivo de medición mediante Arduinos para las variables objeto de estudio: monóxido de carbono, dióxido de carbono, material particulado, temperatura y humedad relativa. Luego se ejecutaron las mediciones en las aulas de clase seleccionadas del edificio el Lago. Después se hizo un análisis en cual se comparó los datos obtenidos con las normativas ASHRAE 55 y ASHRAE 62. Posteriormente se realizó una metodología de recolección de datos para generar un histórico y por ende trazabilidad de la información. Por último, se propuso dos alternativas de mejora que disminuyen la concentración de material particulado en el aula, como lo son el filtro AstroCel I High Efficiency Particulate Air (HEPA) y el precipitador electrostático (PES). Se obtuvo como resultado que en promedio el monóxido de carbono tiene un valor de 4,18 ppm, el dióxido de carbono de 402,98 ppm, el material particulado de 28,77 μg/m3, la temperatura de 27,13 ˚C y la humedad relativa de 64,03%, donde se evidencia que las variables de material particulado, temperatura y humedad relativa se encuentran por fuera de los límites permisibles según la normativa. Además, según la validación financiera se comprobó que construir el dispositivo de medición era más factible que comprar uno en el mercado. Por último, para validar la metodología y estandarizar el proceso se realizó un manual de medición el cual fue validado por expertos como una herramienta pertinente, coherente y trazable.
Description
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This project is developed at the Pontifical Xavierian University Cali, located in the southern part of the city. The university does not have a methodology for measuring indoor air quality and thermal comfort that allows them to evaluate the environmental conditions inside the classrooms; According to a survey carried out, 53% out of the students and teachers, show discomfort regarding to the quality of the air and thermal comfort in the classrooms of “El Lago” edifice. This project was proposed for design an air quality and thermal comfort measurement methodology, in order to provide a tool that will collect data for posterior analysis and also, set a precedent to record the indoor environment conditions on “El Lago” edifice classrooms. Initially, an Arduino measurement device was designed and programmed for the variables under review: carbon monoxide, carbon dioxide, particulate matter, temperature and relative humidity. The measurements were then carried out in some selected classrooms on “El Lago” edifice. Afterwards, an analysis was carried out in which the data obtained was compared with the ASHRAE 55 and ASHRAE 62 regulations. Subsequently, a data collection methodology was carried out to generate a record and therefore traceability of the information. Finally, two improvement alternatives were proposed that would reduce the concentration of particulate material in the classroom, such as the AstroCel I High Efficiency Particulate Arresting (HEPA) filter and the dry electrostatic precipitator (DEP). The results on the measurement were that on average, the carbon monoxide has a value of 4,18 ppm, carbon dioxide 402,98 ppm, particulate matter 28,77 μg / m3, the temperature of 27,13 ˚C and relative humidity 64.03%, where it is clear that variables such as particulate matter, temperature and relative humidity are outside the permissible limits according to the regulations. Furthermore, the financial validation found that building the measuring device was more feasible than buying one on the market. Finally, to validate the methodology and standardize the process, a measurement manual was created which was validated by experts as a relevant, coherent and a traceable tool.
Keywords
Arduino, Confort térmico, Calidad del aire, Edificación, Instrumentos de medición, Thermal Comfort, Indoor air quality, Building, Measurement tools