Fachadas adaptables para islas de calor urbanas en Cali
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Date
2025
Authors
Director
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Publisher
Pontificia Universidad Javariana Cali
Abstract
Este estudio investiga el uso de fachadas adaptables para mitigar las islas de calor urbanas en Cali, Colombia, con el objetivo de mejorar el confort interior y la eficiencia energética de los edificios. Cali, con su clima tropical, sufre de islas de calor debido a la densificación urbana, impactando negativamente el confort interior. La investigación propone un edificio con fachadas adaptables para optimizar el confort térmico y lumínico, la calidad del aire y la eficiencia energética, enfocándose en el barrio Benjamín Herrera, una zona comercial e industrial con poca vegetación. El diseño arquitectónico considera el clima como factor principal, desarrollando cuatro lineamientos de control: ventilación natural, iluminación natural, incidencia del sol y sombreado. Se analizan tres momentos de diseño de las fachadas: fachada retranqueada con vidrio, fachada retranqueada con persianas fijas, y fachada retranqueada con paneles móviles y persianas pivotantes. Las simulaciones, realizadas con GrassHopper y Energy Plus, buscan disminuir la luz solar directa y mantener una ventilación constante. Los resultados muestran que ofrecer al usuario más opciones para adaptar la fachada facilita el alcance del confort térmico y lumínico. El caso con paneles móviles y persianas pivotantes demostró ser el más eficiente para reducir las temperaturas interiores. Los materiales de baja conductividad y la ventilación natural también juegan un papel crucial. El estudio concluye con una matriz bioclimática que sintetiza las estrategias de diseño arquitectónico para un edificio en clima tropical en Cali, destacando la importancia de las fachadas adaptables y los materiales constructivos para reducir la temperatura interior y optimizar el confort.
Abstract
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This study investigates the use of adaptive facades to mitigate urban heat islands in Cali, Colombia, with the aim of improving indoor comfort and energy efficiency of buildings. Cali, with its tropical climate, suffers from heat islands due to urban densification, negatively impacting indoor comfort. The research proposes a building with adaptive facades to optimize thermal and lighting comfort, air quality, and energy efficiency, focusing on the Benjamín Herrera neighborhood, a commercial and industrial area with little vegetation. The architectural design considers climate as the main factor, developing four control guidelines: natural ventilation, natural lighting, sun incidence, and shading. Three design moments of the facades are analyzed: recessed facade with glass, recessed facade with fixed blinds, and recessed facade with mobile panels and pivoting blinds. The simulations, carried out with GrassHopper and Energy Plus, seek to reduce daylight. direct sunlight and maintaining constant ventilation. The results show that offering the user more options to adapt the façade facilitates the achievement of thermal and lighting comfort. The case with mobile panels and pivoting blinds proved to be the most efficient in reducing interior temperatures. Low conductivity materials and natural ventilation also play a crucial role. The study concludes with a bioclimatic matrix that synthesizes the architectural design strategies for a building in a tropical climate in Cali, highlighting the importance of adaptable façades and construction materials to reduce interior temperature and optimize comfort.