La sistematización de los datos obtenidos permite definir cuatro tipologías de edificios básicas: Torre (73%); Tira (13%); Torre-tira(13%); individual-aislado (1%). La torre es el tipo con mayor representatividad en la producción de viviendas de esta década, pero comparte similares características con los otros tipos en los criterios relevados. El tipo individual-aislado fue desechado por su baja representatividad.

Luego se procesa el análisis tipológico de las viviendas (apartamentos). Dentro de los tipos se definieron dos tipologías de apartamento: vivienda mono-orientada y vivienda doblemente orientada. Para definir la muestra se fijaron una serie de criterios con el fin de acercarse a la fiabilidad respecto al universo objeto de estudio, para un nivel de confianza del 90%, y un error de ±10%.

De la muestra se eligieron los conjuntos más representativos por tipo y posteriormente en forma aleatoria se seleccionaron ocho apartamentos, que correspondían a las tipologías de vivienda (mono-orientadas MO o doblemente orientadas DO) que más se repetían en los tipos. De estas tipologías de viviendas, cuatro se encuentran ubicadas en el Tipo Torre (To), dos en tipo Tira (Ti) y dos en tipo Torre-tira (Tt). Las diferencias se encuentran básicamente en orientaciones.

Esta sistematización sirve de base a los estudios desarrollados en las sucesivas etapas del proyecto. Los patrones de uso de las viviendas se recolectaron a través de encuestas de confort y de uso.

La siguiente etapa para obtener datos de calidad, consiste en seguir un protocolo de monitoreo de la temperatura de bulbo seco y HR en un dormitorio y en el estar de las viviendas seleccionadas. En Montevideo en el período frío los apartamentos presentan temperaturas promedios que varían entre 14ºC y 19ºC

Los mayores porcentajes de horas de confort calculados (37%) corresponden a las habitaciones con orientación Norte o Este. Sin embargo el 75% de los usuarios encuestados expresó sentirse en confort térmico. Esta diferencia entre porcentajes 'teóricos' y percepción del usuario, habla de la necesidad de ajustar los rangos de confort establecidos en función de las expectativas y capacidad de adaptación de las personas.

En el período caluroso en todos los apartamentos se registran temperaturas promedio entre los 26ºC y 27ºC, dentro del rango de confort (22 a 27ºC). Se utilizan equipos de ventilación pero no equipos de aire acondicionado, lo que permite sacar conclusiones más robustas sobre el andamiento de la temperatura interior en los espacios considerados.

En cuanto a amplitudes, el andamiento de la temperatura interior es estable por la presencia de masa térmica, pero los valores se alejan del rango de confort en el período frío. Los bajos valores de temperatura se explicarían por la poca generación de calor interior (baja ocupación, calefacción intermitente, baja ganancia solar) y por las pérdidas de calor producidas a través de la envolvente. Se registran mayores valores de amplitud térmica diaria en las viviendas con doble orientación"

En todo proceso de evaluación, al monitoreo de las condiciones reales sobre tipologias seleccionadas, debe de seguir la verificación computacional sobre modelos teóricos similares a los medidos, a los efectos de analizar el comportamiento esperado cuanto se modifican algunas de las condiciones originales.

Utilizando el programa Energy Plus, los investigadores nos explican las variables analizadas:

"Las variables elegidas tanto para el período caluroso como el frío fueron: orientación solar, factor de huecos, transmitancia térmica y factor solar de vidrios, transmitancia térmica de cerramientos opacos, absortancia de superficies exteriores, tipo de protección solar, carga de ocupación y pautas de uso de las viviendas.

En una primera etapa se considera la modificación de cada una por separado, dentro de un rango o criterio de aplicación, para analizar su impacto en el comportamiento higrotérmico del modelo; las otras variables permanecen fijas. A partir del análisis de estas simulaciones, posteriormente se desarrolla un modelo ideal que integra todas las estrategias con el criterio que supuso menor consumo de energía.
Las variables presentadas en este artículo corresponden a:

Orientación solar: Para evaluar el consumo de energía se modificó la orientación solar de los dos modelos tipológicos, tomando como referencia la orientación del Estar (N, S, E y O).

Factor de huecos: Refiere al porcentaje de huecos vidriados (ventanas) en los cerramientos verticales expuestos en relación a la totalidad del área expuesta, y se considera según los siguientes criterios: 16% ó 24% (equivalente al 10% del área del piso, mínimo de la reglamentación municipal), 40%, 50% y 60%. Se toma un mismo valor por vez para todas las fachadas, cuando corresponde.

Protecciones solares: Se definen variantes de protecciones solares exteriores e interiores que se contrastan con la ventana sin protección solar. Las protecciones exteriores son: parasoles fijos y móviles horizontales y verticales así como cortina de enrollar de pvc color claro. La interior móvil de lamas horizontales cuyo ancho es igual a la separación entre ellas. El horario de uso de la protección móvil es de 7am a 12 pm cerrada en verano y en invierno abierta de 8 am a 12 pm.

Transmitancia térmica: El criterio utilizado como variante de transmitancia fue la colocación de distintos espesores de aislante térmico (poliestireno expandido, densidad 20 Kg/m3, conductividad=0.035 W/mK). Se simuló sin aislante y con espesores de 2, 3 y 4 cm"

Las simulaciones realizadas por los investigadores aplicando sobre los modelos teóricos las distintas estrategias que arriban se mencionan, dieron por resultados consumos mínimos para Montevideo de 20 Kwh/m2.año para las viviendas con condiciones mas favorables hasta máximos de 45 Kwh/m2.año para aquellas viviendas que ofrezcan condiciones desfavorables.

A este respecto nos explican que:

"En Montevideo las estrategias con mayor peso en el ahorro de energía son las que atienden los problemas del frío (transmitancia térmica y factor de hueco, asociadas al área expuesta y la masa térmica).

Las simulaciones térmicas mostraron el bajo impacto del aislamiento sólo en paredes sobre la reducción del consumo de energía anual. Por esta situación se muestra también cómo al aumentar el espesor de aislante el consumo en refrigeración no disminuye sustancialmente.

A partir de un factor de hueco superior al 30% los consumos de energía para calefacción y refrigeración se incrementan proporcionalmente.

En lo que atañe a los problemas del calor, las estrategias con mayor impacto sobre el ahorro de la energía son el factor de área vidriada o de huecos, la orientación solar de los cerramientos vidriados y la colocación de protecciones solares.

En todos los casos es fundamental la participación del usuario para el correcto funcionamiento de las estrategias, el claro ejemplo es el uso de las protecciones solares y la ventilación nocturna".

¿Cómo influyeron estas conclusiones en la adecuación del Digesto de la Ciudad de Montevideo?

Vemos que en esta actualización que entró en vigencia hace poco "se decidió mantener el valor de transmitancia térmica para cerramientos opacos U = 0.85 W/m2K exigido por el Banco Hipotecario del Uruguay desde 1999 como límite máximo. Este parámetro, junto con la orientación y el factor de huecos resultaron de mayor impacto sobre el consumo en calefacción, por lo tanto también se limita el factor de huecos y la transmitancia de ventanas según la orientación solar y se completa con el factor solar de ventanas para limitar el consumo de energía en refrigeración."

Para más información: decca@farq.edu.uy