Aplicación de arreglos de perfiles aerodinámicos en fachadas de edificios como una estrategia de diseño pasivo para mejorar la ventilación interior
Autores: Aflaki, Ardalan; Jarrahi, Atiye
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Artes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
La ventilación natural podría establecerse como una estrategia de diseño pasivo efectiva para aumentar los cambios de aire por hora en un entorno construido. Los sistemas modernos de aire acondicionado a menudo no logran proporcionar suficiente aire fresco, lo que puede causar problemas de salud a los ocupantes. En contraste, la ventilación natural ofrece una alternativa efectiva para mantener una calidad de aire interior adecuada en los edificios. Este estudio explora la aplicación de arreglos de perfiles aerodinámicos agrupados en las fachadas de los edificios como un diseño pasivo innovador para mejorar la tasa de cambio de aire. Se realizaron simulaciones numéricas para analizar varias configuraciones de perfiles aerodinámicos, determinando el diseño más efectivo para construir una fachada. Se seleccionaron tres grupos, incluyendo perfiles aerodinámicos simétricos, semi-simétricos y de fondo plano, de acuerdo con sus propiedades aerodinámicas y sus posibles impactos en la dinámica del flujo de aire. Para este propósito, se seleccionó un edificio residencial de gran altura típico como estudio de caso para mediciones de campo y simulación CFD. Los resultados indicaron que los arreglos de perfiles aerodinámicos simétricos podrían aumentar los cambios de aire por hora (ACH) hasta 23 veces por hora con una velocidad del viento de 0.37 m/s a 10 m sobre el suelo, mientras que su rendimiento bidireccional aseguraba un flujo de aire estable independientemente de la dirección del viento. Aunque los arreglos de perfiles aerodinámicos semi-simétricos maximizan la captura de aire e inducen turbulencias beneficiosas, el ACH dentro de una unidad residencial se incrementó hasta 16 veces por hora bajo las mismas condiciones de velocidad del viento exterior. El ACH fue de 14 veces por hora para los perfiles aerodinámicos de fondo plano, sirviendo como una línea base comparativa y proporcionando información sobre las ventajas de rendimiento de diseños más complejos.
Descripción
La ventilación natural podría establecerse como una estrategia de diseño pasivo efectiva para aumentar los cambios de aire por hora en un entorno construido. Los sistemas modernos de aire acondicionado a menudo no logran proporcionar suficiente aire fresco, lo que puede causar problemas de salud a los ocupantes. En contraste, la ventilación natural ofrece una alternativa efectiva para mantener una calidad de aire interior adecuada en los edificios. Este estudio explora la aplicación de arreglos de perfiles aerodinámicos agrupados en las fachadas de los edificios como un diseño pasivo innovador para mejorar la tasa de cambio de aire. Se realizaron simulaciones numéricas para analizar varias configuraciones de perfiles aerodinámicos, determinando el diseño más efectivo para construir una fachada. Se seleccionaron tres grupos, incluyendo perfiles aerodinámicos simétricos, semi-simétricos y de fondo plano, de acuerdo con sus propiedades aerodinámicas y sus posibles impactos en la dinámica del flujo de aire. Para este propósito, se seleccionó un edificio residencial de gran altura típico como estudio de caso para mediciones de campo y simulación CFD. Los resultados indicaron que los arreglos de perfiles aerodinámicos simétricos podrían aumentar los cambios de aire por hora (ACH) hasta 23 veces por hora con una velocidad del viento de 0.37 m/s a 10 m sobre el suelo, mientras que su rendimiento bidireccional aseguraba un flujo de aire estable independientemente de la dirección del viento. Aunque los arreglos de perfiles aerodinámicos semi-simétricos maximizan la captura de aire e inducen turbulencias beneficiosas, el ACH dentro de una unidad residencial se incrementó hasta 16 veces por hora bajo las mismas condiciones de velocidad del viento exterior. El ACH fue de 14 veces por hora para los perfiles aerodinámicos de fondo plano, sirviendo como una línea base comparativa y proporcionando información sobre las ventajas de rendimiento de diseños más complejos.