Aplicación de la Ecuación del Balance Térmico para determinar el confort higrotérmico en la vivienda unifamiliar en el cantón Girón.

Application of the Thermal Balance Equation to determine hygrothermal comfort in a single-family house= in canton Giron.=

Cristián Raúl Guzmán Clavijo. [1] &= amp; Doris Alexandra Alvear Calle. [2] <= /span>

Recibido: 02-03-2021 / Revisado: 19-03-2021 /Aceptado: 26-03-2021/ Publicado: 05-04-2= 021

Abstract. �= � DOI: htt= ps://doi.org/10.33262/cienciadigital.v5i2.1722

The single-family hous= es in Girón, a canton located in the south of the province of Azuay, reveals the lack of hygrothermal performance studies in = the design process that achieve successful internal thermal comfort conditions = for the users; scenario that falls into poor indoor environmental quality of li= fe. Through the thermal equilibrium, applying the heat balance equation, the research aims to determine the level of comfort or discomfort that the user experiences in the different the single-family house inner spaces. A qualitative research, starting at the exploratory level, with non-probabili= stic sampling and the application of surveys, allows to obtain Girón population data. Heat balance calculations reveals if whether people are in comfort or in discomfort. The results exhibit that there are several factors which ward off the house users from being within the comfort zone; accordingly, it evidences the importance of the thermal balance analysis, which opens a wide range of possible recommendations that will allow reaching the expected levels comfo= rt.

Keywords: hygrothermal comfort, convection, conduction, metabolism, radiation, evaporation.

&nbs= p;

Resumen.

En el cantón Girón ubicado al sur = de la provincia del Azuay, se evidencia que las viviendas unifamiliares carecen d= e diagnósticos higrotérmicos en el proceso de diseño que garanticen las condiciones de c= onfort del usuario, ocasionando malestar en las condiciones de habitabilidad al interior de la vivienda. Mediante la aplicación de la ecuación del balance térmico se pretende determinar el grado de confort o = disconfort que experimenta el usuario en los diferentes espacios al interior de la vivienda unifamiliar. A través de una investigación cualitativa que parte= del nivel exploratorio, con el apoyo del muestreo no probabilístico y la aplic= ación de encuestas, se obtiene información de la población gironense que bajo el análisis del balance térmico determina si se encuentra en con= fort o en disconfort. Los resultados obtenidos exponen= que son diversos lo factores que impiden que los habitantes se encuentren dentr= o de la zona de confort, evidenciando como consecuencia la importancia del anál= isis del balance térmico, el mismo que abre un abanico de posibilidades para plantear recomendaciones que permitan alcanzar los niveles de confort anhel= ados.

Palabras claves: confort higrotérmico, convección, conducción, metabolismo, radiación, evaporación.

Introducción.

La arquitectura, ese el arte de proyectar y construir, sin importar los estilos arquitectónicos, tiene la finalidad de brindar satisfacción y las condiciones adecuadas para los habitantes y sus relaciones con el entorno, es por ello que debe palpar el territorio en el = cual se construirá ya sea un edificio, hospital, vivienda, etc. y relacionarlo = con los factores climáticos con los cuales tendrá que trabajar para conseguir= el confort deseado para el hábitat de las personas; sin duda de los diferentes espacios que se pueden construir, la vivienda es el que resulta más factib= le de cumplir las expectativas y exigencias de confort (Canc= ino y Cortés, 2015). <= /span>

Existen diferentes factores que ayudan a determi= nar el confort como son: los factores internos y factores externos, en lo que respecta a factores externos podemos decir que se refiere al grado de arropamiento, tipo y color de vestimenta, factores ambientales como tempera= tura de aire, temperatura radiante, humedad del aire, radiación, velocidad del viento, niveles lumínicos, niveles acústicos, calidad del aire, olores, r= uidos, elementos visuales, etc. (Murillo, 2011) considerando la diversidad a la qu= e se refiere se puede subdividir en dos tipos: los factores físicos o climátic= os en los que se encuentra la temperatura del aire, radiación, humedad y el movimiento del aire; y los factores individuales que abarcan la vestimenta, aclimatación, sexo, edad, forma del cuerpo, grasa subcutánea, alimentos y bebidas, color de la piel y estado de salud.

En cuanto a los factores internos que ayudan a determinar el confort tenemos: la raza, sexo, edad, características físic= as y biológicas, salud física o mental, estado anímico, grado de actividad metabólica, experiencias y asociación de ideas, entre otros (Murillo, 201= 1). De acuerdo a la percepción sensorial tenemos diferentes tipos de confort: hig= rotérmico, lumínico, acústico, olfativo y psicológico. De los cuales nos centraremo= s en el primero el confort higrotérmico.

Hablar de confort higrotérmico en muchos casos quizás considerarían irrelevante o innecesario, pero cuando de construcci= ones se trata este tema lleva sin duda una inclinación bastante significativa, = pues consideremos que los seres humanos queremos vivir en una edificación tranquila en la qu= e, no solo estemos aislados de ruidos externos sino también deseamos ese lugar e= n el que no necesitemos recubrirnos con exagerada vestimenta porque hay un día lluvioso y temperaturas bajas en el ambiente, o por el contrario abrir vent= anas o poner aire acondicionado porque el día está soleado y con temperaturas elevadas. Según Murillo (2011), el confort higro-térmico se puede definir como la ausencia de malestar térmico, y para que exista el mismo, los mecanismos termorreguladores del cuerpo no deben intervenir, éste confort se alcanza con una temperatura entre 21<= sup>oC y 25^oC, y con una humedad relativa entre el 20% y 75%.

El equilibrio térmico del cuerpo humano puede expresarse mediante una ecuación denominada balance térmico del cuerpo hu= mano, en la que se representan los factores de ganancia (termogénesis) y pérdida (termólisis).

Tabla 1. Factores de ganancia

FACTORES	DESCRIPCIÓN
Metabolismo	Del proceso basal, pro= ceso digestivo, actividad y tensión muscular.
Radiación	Del sol, directa y reflejada, de radiadores incandescentes y de objetos calientes no incandescentes.
Conducción	Por contacto con cuerp= os calientes.
Convección	Del aire con temperatura mayor que la piel.

Fuente: Murillo,2011.

Elaborado: <= span lang=3DES-EC style=3D'font-size:10.0pt;line-height:115%;font-family:"Arial"= ,sans-serif; mso-ansi-language:ES-EC;mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:SI-LK; mso-bidi-font-weight:bold'>Cristian Guzmán

Tabla 2. Factores de pérdida

FACTORES=	DESCRIPCIÓN
Radiación	Al cielo y superficies frías.
Conducción	Por contacto con cuerpos fríos.
Convección	Al aire con temperatura menor que la piel.
Evaporación	Por respiración y transpiración.<= /span>

Fuente: Murillo,2011.

Existirá éste deter= minado equilibrio térmico cuando el ambiente esté térmicamente neutro, esto qui= ere decir cuando la termogénesis se equilibra con la termólisis, no se almace= na calor y la temperatura corporal se equilibra (Murillo, 2011), es decir:

M+/- R +/- Cd +/- Cv – E =3D 0 = Ecuación 1.=

Donde:

M=3Dmetabolismo

R=3Dradiación (porcenta= je en relación al metabolismo)

Cd=3Dconducción

Cv=3Dconvección

E=3Devaporación

Si la suma es mayor a 0 quiere decir que el cuer= po se está calentando y se producirán regulaciones vasomotoras, por otro lad= o, si la suma es menor a 0 quiere decir que el cuerpo se está enfriando. El ser humano tiene una temperatura interna propia e independiente del ambiente del medio externo, regularmente esta temperatura es de 36.5⁰C a 37 <= sup>0C, sin embargo, el ser humano puede soportar temperaturas internas entre 250C a 42⁰C, pero por períodos cortos de tiempo. El cuerpo humano pu= ede ser considerado como una máquina térmica que necesita una cierta cantidad= de calor para que pueda funcionar, la principal fuente de calor para el organi= smo es la producción del calor metabólico (M), el cuerpo de las personas prod= uce calor ya sea estando en reposo o en movimiento, una parte de éste se trans= mite al ambiente en un porcentaje estimado de un 80% y tan solo un 20% es utiliz= ada (Murillo, 2011).

Es importante indicar que para desarrollar la ecuación de balance térmico se requiere primero obtener el valor de cada = uno de los componentes de la ecuación a través de sub ecuaciones de; Metabolismo= , Radiación, Conducción, Convección y Evaporación.

Metabolismo

Para conocer el valor de metabolismo (M) se apli= ca la siguiente ecuación elaborada por Harris Benedict la cual se aplica para determinar la tasa metabólica:

Tabla 3. Ecuación de Harris Benedict

HOMBRES	TMB =3D (10 x peso en kg) + (6,25 x altu= ra en cm) – (5 x edad en años) + 5
MUJERES	TMB =3D (10 x peso en kg) + (6,25 x altu= ra en cm) – (5 x edad en años) – 161

Fuente: Murillo,2011.

Para conocer el metabolismo de acorde a las diferentes actividades, se emplea la siguiente tabla, la cual está calcula= da para una superficie corporal de 1.72m².

Tabla 4. Tabla de metabolismo de las diferentes actividades.

ACTIVIDAD	W/m2	Met	W/persona
Dormir	= 40	= 0,70	= 69
Estar acostado	= 45	= 0,80	= 77
Sentado con movimiento modera= do	= 60	= 1,00	= 103
Sentado con actividad ligera<= o:p>	= 64	= 1,10	= 110
De pie sin movimiento	= 70	= 1,20	= 120
De pie con actividad ligera	= 78	= 1,30	= 134
De pie con levantamiento y transporte moderados	= 93	= 1,60	= 160
Trabajo manual ligero	= 100	= 1,70	= 172
Caminar en horizontal (2km)	= 110	= 1,90	= 189
Bailar (actividad social)	= 111	= 1,90	= 191
Construcción ligera	= 125	= 2,20	= 215
Trabajo manual moderado<= /o:p>	= 139	= 2,40	= 239
Lavar platos	= 145	= 2,50	= 249
Limpieza doméstica	= 150	= 2,60	= 258
Ejercicio moderado=	= 167	= 2,90	= 287
Lavar a mano, planchar	= 170	= 2,90	= 292
Construcción moderada	= 180	= 3,10	= 310
Caminar en horizontal (5Km)	= 200	= 3,40	= 344
Trabajo manual pesado	= 235	= 4,10	= 404
Ejercicio intenso<= /span>	= 250	= 4,30	= 430
Construcción pesada	= 275	= 4,70	= 473
Ejercicio o trabajo muy inten= sos	= 450	= 7,80	= 774
Correr (15 Km)	= 550	= 9,50	= 946

<= span lang=3DES-EC style=3D'font-size:10.0pt;line-height:115%;font-family:"Arial"= ,sans-serif; mso-ansi-language:ES-EC;mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:SI-LK'= >Fuente: Murillo,2011. =

En el caso de que se desee calcular la superficie corporal de un individuo en etapa adulta se utiliza la siguiente ecuación = de Mosteller:

X=3D = Ecuación 2.=

Mientras que para niños se aplica la ecuación = de Haycock:

X=3D 0,024265 * peso (kg)^0,5378* altura (cm)<= sup>0,3964 = Ecuación 2.1.

Radiación.

Para conocer el va= lor R (radiación) se aplica la siguiente ecuación:

R=3D e*ð*A*ΔT = Ecuación 3.=

En la que:

R=3D flujo de calor por radiación (W)

e=3D emisividad-absorbencia de 0.7 a 0.9, depend= iendo de la pigmentación, para ello se puede basar en la siguiente tabla:

<= /span>

Tabla 5. Tipos de piel

TIPO	NOMBRE	CARACTERISTICAS	(e) ESTIMADO
TIPO I	Céltica	Piel muy pálida, cabello rojizo, muchas pecas	0,65
TIPO II	Pálido	Piel pálida, cabello rubio, algunas pec= as	0,70
TIPO III	Caucásica	Piel caucásica, cabello castaño, sin p= ecas	0,75
TIPO IV	Mediterránea	Piel marrón, cabello y ojos oscuros	0,80
TIPO V	Indio americano	Piel marrón oscuro, cabello oscuro=	0,85
TIPO VI	Negra	Piel y cabello negro	0,90

Fuente: Murillo,2011.

Elaborado: Cristian Guzmán

A: porción de la superf= icie corporal de la persona en m².

ð_:5.6703*10<= sup>-8 watt/m²k⁴

AT: diferencia de temperatura (k⁴ grados kelvin)

AT: tn⁴ -ta4

Tn: temperatura neutra (k⁴ grados kelvin), que hace referenc= ia a la temperatura en la que el cuerpo tiene el menor esfuerzo para mantener su equilibrio térmico con el medio circundante, y para calcularlo se aplica la siguiente fórmula de Szokolay.

Tn=3D 17,6 + 0,31Tm �= � Ecuación 4.=

Zc=3D Tn +/- 2,5°C Ecuación 5.

Tn: Temperatura neutra (⁰C)<= /span>

Tm: temperatura media (<= sup>0C)

Zc: zona de confort

Convección.

Para conocer el valor Cv (convección) tenemos la ecuación:

Cv=3D hc*A* <= b>ΔT �= � �= � Ecuación 6.

Cv: flujo de energía calorífica

hc: coeficiente de convección (W/m²c0), para superficies expuestas a vientos exteriores se emplea la siguiente ecuación, en la que v=3Dvelocidad del viento (m/sg).

Hc=3D 5,8 + 4,1v �= � = Ecuación 7.=

A: porcentaje de superficie corporal (m²⁾

ΔT: diferencia de temperatura (⁰C)

ΔT: diferencia de temperatura (k⁴ grados kelvin)

ΔT: tn⁴ -ta<= sup>4

Conducción.

Para conocer el valor conducción (Cd) tenemos q= ue conocer acerca de la misma, pues la Cd no es más que la transmisión del calor en= tre la piel y los elementos en contacto, es decir con la ropa, ya que ésta se = opone al paso del calor por lo que el hombre se protege del frio arropándose y d= el calor desnudándose. La integración de la vestimenta en el proceso de inte= rcambio se realiza mediante la definición de una unidad de aislamiento denominada = clo (clothe=3Dropa) que equivale a 0,155 m2*grado C / W, para ello empleamos la tabla con el valor clo.

Tabla 6. V= alores clo de acuerdo a combinaciones de vestuario.

NIVEL DE VESTUARIO

Clo

M2 * grado C / W

Cuerpo desnudo

0

0

Bikini similar

0,05

0,008

Ropa tropical: interior ligero + camisa corta + pantalón corto

0,20

0,031

Ropa ligera: interior ligera + camisa c= orta + pantalón ligero

0,50

0,078

Traje tropical

0,80

0,124

Traje formal de negocios incluido chaleco

1,00

0,155

Traje con abrigo de lana y ropa interior larga

1,60

0,248

Ropa de esquimales

3,50

0,546

Fuente: Murillo,2011. =

Una vez que entendido el v= alor clo se procede a la ecuación para obtener el valor de la conductividad:

Cd=3D A*Ct*ΔT Ecuación 8.

Donde:

Cd: flujo de energía calorífica por conducción = (W)

A: área expuesta al flujo de calor (m²= )

Ct: conductacia total (W= /m^2
oC)

Ct: Cc-Cm

Cc: conductancia corporal (k/b)

k: conductividad del material, piel (0,34W/m ^oC)

b: espesor del material, piel (0,001m)<= /span>

Cm: conductancia del material (W/m^{2 oC)}

ΔT: diferencia de temperaturas (^oC)=

Evaporación.

Para conocer el valor E (evaporación) tenemos la ecuación:

Qe=3D 666,66*e*v = = Ecuación 9.

En el que:

Qe: pérdida total por vaporación en watts (W)

ev: tasa de evaporación en kg/h, este valor es un= a constante y es igual a 1,5kg/h, pero podría variar según las características de las personas.

Cancino y Cortés (2015) realizaron una investigación = cuyo objetivo principal era analizar cuánto y cómo inciden los mejoramientos técnicos de la MART en el confort-higrotérmico el hábitat residencial pa= ra lo cual seleccionaron tres casos de estudio, encuestas de percepción a los habitantes y comparación de resultados, todo ello para demostrar la import= ancia del confort higrotérmico (CH) en una vivienda y como un mejoramiento técn= ico puede incidir en la percepción de quienes habitan. Di= ulio et al (2012), consideran la importancia del estudio e implementación de técnicas de análisis y de ap= licación de métodos para mejorar el confort higrotérmico en las viviendas para ello utilizan microadquisidores de datos HOBO. Otros autores también hablan con respecto al confort higro<= /span>-térmico mencionando a las variables de temperatura, humedad y ventilación de los espacios habitados y su relación directa con del diseño y reglamentación técnica, con las características de la vivienda, con el clima del entorno= y las prácticas sociales de los habitantes (Lisandro, 2015), lo que da a conocer= la necesidad del estudio y aplicación de técnicas adecuadas para la construc= ción de una vivienda.

Son pocos los estudios realizados sobre CH y por ende son muchas las incertidumbres que se presentan, lo que genera la neces= idad de realizar un estudio más profundo sobre ésta temática que permita dar respuesta a las necesidades de las personas, pues no es una novedad escucha= r a los propietarios de viviendas decir que: su casa es fría, que se sofocan en épocas de verano, que la humedad impide que puedan descansar en las noches= , y otras frases más; sin duda la falta de criterio técnico en el momento de constr= uir en el que personas no especializadas en la rama de la arquitectura meten su ma= no para edificar, y no sólo eso también la falta de recursos económicos o el inmediatismo de los propietarios hacen que éste apartado crucial para su homeostasis, sea desplazado, dejándolo en segundo plano y acarreando posteriormente con las consecuencias dentro de las cuales la principal es la incomodidad.

Metodologia.

La investigación parte de un objetivo principal el cual consiste en aplicar la ecuación del balance térmico, a la población= del cantón Girón para determinar el nivel de confort higrotérmico, éste pro= ceso se lleva a cabo a través del uso de una investigación cualitativa, que parte= del nivel exploratoria, ya que es un campo nuevo de estudio que deja una puerta abierta a nuevas y futuras investigaciones; éste tipo de investigación ti= ene dos metas principales la comprensión y descripción de los fenómenos en un contexto determinado, en éste caso las características físicas y comportamentales de la persona y las especificaciones técnicas de los interiores de la vivienda; el tipo de muestreo a utilizar, es el muestreo no probabilístico, considerando que las familias a participar fueron voluntar= ias; el diseño con el cual se enfoca éste proceso investigativo es la investigación-acción, ya que está encaminada en un futuro a poder resolv= er el problema de confort en la vivienda partiendo de una base teórica.

Población y muestra

Girón es un cantón ubicado al sur de la provinci= a de Azuay, de acuerdo al Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC) ex= isten 3481 familias integradas cada una por 3.59 integrantes, con la finalidad de obtener información del promedio de habitantes del cantón para el cálcul= o del balance térmico, se empleará la técnica de encuestas, para determinar n�= �mero de familias que deben ser encuestadas se aplica la ecuación de muestreo estratificado:

Donde:

N:es el tamaño de la población o universo (número total de familias a encuest= ar)

k: constante que dependerá del nivel de confianza que se asigne, el nivel de confianza indica la probabilidad de que los resultados de nuestra investiga= ción sean ciertos: en este caso se uti= liza un 90% de nivel de confianza, por ende K=3D 1.65.

e: error muestral deseado, es decir, viene a ser la diferencia que puede haber entre el resultado que obtenemos, preguntando a una muestra de la població= n y el que obtendríamos si preguntásemos al total de la población.

p: es la proporción de individuos que poseen en la población la característ= ica del estudio, éste dato por lo general tiende a ser desconocido y se suele supo= ner que p=3Dq=3D0.5 que es la opción más segura.

q: es la proporción de individuos que no poseen esa característica, es decir= , es 1-p.

n: es el tamaño de la muestra (número de encuestas que se ejecutarán). (Net= works, 2001 2013).

Ecuación aplicada que sirvió para determinar el número de familias que debían ser encuestadas, cuya muestra será considerada estadísticamente como válida:=

De acuerdo a la ecuación resultante, se demuestra= que la muestra óptima para que los resultados sean válidos y confiables es de= 66.67 familias, con las cuales se procede a la aplicación de una encuesta en la = que se describirán los diversos espacios de la casa, usos y actividades desarrolladas por integrantes de la familia.

Técnicas e instrumentos=

Se realizó una encuesta administrada por el investigador como técnica de recogida de información con la cual a travé= s de preguntas cerradas y abiertas se pretendía conocer la realidad individual = de los integrantes de la familia desde las actividades que realiza, espacios de mayor uso, horarios, estatura, peso, etc.

Procedimiento

Se parte de la aplicación de la ecuación de mues= treo estratificado para obtener el valor de la muestra (N) la cual tendrá un ni= vel confiabilidad del 90%, resultado de ésta se determina que N=3D67. Una vez obtenido éste valor se aplican encuestas a las = 67 familias, considerando a cada uno de los integrantes como autores principal= es para proporcionar su información; los resultados exponen que la casa prome= dio del cantón Girón cuenta con: cocina, comedor, sala, estudio y 4 dormitori= os. Por temas explicativos y aplicativos se ejemplifica la aplicación de la ecuación de equilibrio térmico = con una familia escogida al azar, a la cual nombraremos CQ, conformada por: padre, madre, hijo y tío; en base a la información proporcionada en la encuesta = por cada uno de ellos, se logra aplicar la ecuación de equilibrio térmico de = manera individual para la cocina, sala, comedor, estudio y dormitorio; al realizar éste proceso en el que se utiliza la ecuación mencionada se demuestra la eficacia y utilidad de la misma para obtener un confort higro-térmico en los diferentes espacios de la vivienda.

Para aplicar la ecuación de equilibrio térmico se realiza el siguiente procedimiento, en éste cas= o se utilizará como referencia los datos obtenidos en la encuesta a quién ejer= ce el rol de padre de la familia CQ

Metabolismo

Espacio de vivienda: cocina

Actividad: lavar los platos

Valor de metabolismo en la cocina: 134W, 249W=

Superficie corporal: 1,9965m²

M=3D443,12W

Radiación

R=3D e*ð*A*ΔT �= � Ecuación 3.

R=3D(0,75)*(5,6703*10-8= watt/m²k⁴)*(1,9965m²)*(296,05⁰K= )-(292,30⁰K)⁴

R=3D(0,75)*( 5,6703*10-= 8watt/m²k⁴)*( 1,9965m²)*(3,75⁰K⁴⁾

R=3D3,18x10^-7W (este resultado implica = que la persona esta desnuda, como no es el caso, R=3D 7,95x10^-8W.<= /o:p>

Conducción

Cd=3D A*= Ct*ΔT Ecuación 8.

Vestimenta: medias, camiseta manga corta, pantalon= es normales, zapatos suela fina.

Resistividad total: 0,074m²gradoC/W

Conductancia: 1

Resistividad

Conductancia total: 13,51W/ m²gradoC+ (0,34/0,01) W/ m²gradoC=

Conductancia total: 47,51W/ m²gradoC

Cd:(1,9965m2) *(47,51W/ m²gradoC) *(3,7= 4⁰C)

Cd: 354,75W

Convecci�= �n

Cv=3D hc*A* ΔT �= � = Ecuación 6.

Cv:(10W/ m2⁰C) *(1,9965m2) * (3,74^0<=
/sup>C)

Cv:74,67W

Evaporaci= ón

�= � Qe=3D 666,66*e*v Ecuación 9.

Qe:666,66hora/Kg*1,5Kg/h

Qe:999,999

�= � = M+/- R +/- Cd +/- Cv – E =3D 0 Ecuación 1.

443,12W+7,95x1= 0^-8W-354,75W-47,67W-999,99=3D0

Como resultado de la ecuación obtenemos -986,289 = al ser un resultado negativo concluimos que el individuo está enfriándose, se reduce la circulación sanguínea hacia la piel.

Este procedimi= ento se ejecuta en cada uno de los espacios de la vivienda y por los cuatro integrantes de la familia CQ cuyo ejemplo se está utilizando para la ejemplificación.

Resultados.

Luego de ejecutado el proceso de investigación y = de aplicar la ecuación de equilibrio térmico para cada uno de los integrante= s de la familia en los cinco espacios de la vivienda: cocina, dormitorio, sala, comedor y estudio, y contrastando con los resultados de la encuesta realiza= da por los mismos, se puede obtener las siguientes tablas (tabla 7 y Figura 1.= ), mismas en las que se visualizará el valor de balance térmico y las recomendaciones generales para lograr que los espacios de uso frecuente por= los integrantes de la familia puedan brindar ese confort h= igro-térmico anhelado, con lo cual también se puede elaborar un prototipo de vivienda unifamiliar con un adecuado confort-higrotérmico realizando dicho proceso.=

Tabla 7. Cálculo del balance térmico en los diferentes espacios de la vivienda para los 4 integrantes

INT= EGRANTE

DOR= MITORIO

SAL= A

COM= EDOR

COC= INA

EST= UDIO

Pap= á

R=3D e * σ * A *= Δ T

R=3D 4,11449E-06

Cd=3D A * Ct * Δ T

Cd=3D -350,6944667

= Cv=3D hc * A * Δ T

Cv<= span lang=3DEN-US style=3D'font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;mso-= ansi-language: EN-US'>=3D -197,1449492

<= span lang=3DES-EC style=3D'font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif'>Qe<= /span>=3D= 666= ,66 * ev

Qe=3D -10,5

R=3D e * σ * A *= Δ T

R=3D 4,11449E-06

Cd=3D A * Ct * Δ T

Cd=3D -350,6944667

= Cv=3D hc<= /span> * A * Δ T

Cv=3D -197,1449492

<= span lang=3DES-EC style=3D'font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif'>Qe<= /span>=3D= 666,66 * ev

Qe=3D- 10,5

R=3D e * σ * A *= Δ T

R=3D 4,11449E-06

Cd=3D A * Ct * Δ T

Cd=3D-350,6944667

= Cv=3D hc<= /span> * A * Δ T

Cv=3D -197,1449492

<= span lang=3DES-EC style=3D'font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif'>Qe<= /span>=3D= 666,66 * ev

Qe=3D -10,5

R=3D e * σ * A *= Δ T

R=3D 7,95 x=

Cd=3D A * Ct * Δ T

Cd=3D -354,75

= Cv=3D hc<= /span> * A * Δ T

Cv=3D - 74,67=

<= span lang=3DES-EC style=3D'font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif'>Qe<= /span>=3D= 666,66 * ev

Qe=3D -999,99=

R=3D e * σ * A *= Δ T

R=3D 4,11449E-06

Cd=3D A * Ct * Δ T

Cd=3D -350,6944667

= Cv=3D hc<= /span> * A * Δ T

Cv=3D -197,1449492

<= span lang=3DES-EC style=3D'font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif'>Qe<= /span>=3D= 666,66 * ev

Qe=3D -10,5

Mam= á

R=3D e * σ * A *= Δ T

R=3D 3,68011E-07

Cd=3D A * Ct * Δ T

Cd=3D-31,36706668

= Cv=3D hc * A * Δ T

Cv<= span lang=3DEN-US style=3D'font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;mso-= ansi-language: EN-US'>=3D -17,63318031

<= span lang=3DES-EC style=3D'font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif'>Qe<= /span>=3D= 666= ,66 * ev

Qe=3D- 10,5

R=3D e * σ * A *= Δ T

R=3D 3,68011E-07

Cd=3D A * Ct * Δ T

Cd=3D -31,36706668

= Cv=3D hc<= /span> * A * Δ T

Cv=3D -17,63318031

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Qe=3D -10,5

R=3D e * σ * A *= Δ T

R=3D 3,68011E-07

Cd=3D A * Ct * Δ T

Cd=3D -31,36706668

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Cv=3D -17,63318031

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Qe=3D -10,5

Hij= o

R=3D e * σ * A *= Δ T

R=3D 3,92882E-07

Cd=3D A * Ct * Δ T

Cd=3D-33,48692777

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Cv<= span lang=3DEN-US style=3D'font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;mso-= ansi-language: EN-US'>=3D -18,82487264

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Qe=3D -10,5

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R=3D e * σ * A *= Δ T

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Cd=3D -33,48692777

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Cv=3D -18,82487264

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Qe=3D -10,5

Tí= o

R=3D e * σ * A *= Δ T

R=3D 4,11449E-06

Cd=3D A * Ct * Δ T

Cd=3D-350,6944667

= Cv=3D hc * A * Δ T

Cv<= span lang=3DEN-US style=3D'font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;mso-= ansi-language: EN-US'>=3D -197,1449492

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Qe=3D -10,5

R=3D e * σ * A *= Δ T

R=3D 4,11449E-06

Cd=3D A * Ct * Δ T

Cd=3D- 350,6944667

= Cv=3D hc<= /span> * A * Δ T

Cv=3D-197,1449492

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Qe=3D -10,5

R=3D e * σ * A *= Δ T

R=3D 4,11449E-06

Cd=3D A * Ct * Δ T

Cd=3D-350,6944667

= Cv=3D hc<= /span> * A * Δ T

Cv=3D -197,1449492

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Qe=3D -10,5

R=3D e * σ * A *= Δ T

R=3D 1,67x=

Cd=3D A * Ct * Δ T

Cd=3D -354,75

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Cv=3D -74,67<= o:p>

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Qe=3D -999,99=

R=3D e * σ * A *= Δ T

R=3D 4,11449E-06

Cd=3D A * Ct * Δ T

Cd=3D -350,6944667

= Cv=3D hc<= /span> * A * Δ T

Cv=3D -197,1449492

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Qe=3D -10,5

Fuente: Murillo, 2011.<= o:p>

Elaborado: Cristian Guzmán

Figura 1. Resultados de confort higro-térmico.

Fuente: Guzmán, 2016.

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Conclusiones.

· En el cantón Girón existen vivi= endas que en su mayoría cuentan con: cocina, sala, comedor, estudio y cuatro dormitorios pero que no han sido diseñadas con un criterio enfocado al con= fort higrotérmico, lo que genera un malestar en las personas que habitan la uni= dad de vivienda. Al utilizar la fórmula del balance o equilibrio térmico pode= mos conocer de manera más clara y precisa cuales son las condiciones que requi= eren los diferentes espacios para que puedan sus habitantes percibir o sentirse = en confort, sin embargo, por el tiempo que esto requiere y los costos que impl= ican no han sido adaptadas por la ciudadanía llegando a convertirse en un círc= ulo vicioso en el que el malestar y problema están latentes, aunque la soluci�= �n esté cercana.

· = Las per= sonas experimentan diferentes sensaciones térmicas corporales de acuerdo a la actividad que se encuentre realizando en un determinado espacio, esta varia= ción depende exclusivamente del balance higrotérmico y la vestimenta que son directamente proporcionales a la actividad que realiza, por cuanto al aplic= ar la fórmula se abre un abanico de posibilidades para plantear recomendacion= es que permitan alcanzar los niveles de confort anhelados que pueden ir desde ampliar los espacios físicos, considerar diferentes materiales en la construcción como adobe, ladrillo, etc., colocar espacios de ingreso a la = luz por ende al calor, todo esto considerando que el metabolismo arrojará siem= pre un resultado positivo puesto que es la ganancia del calor generada por el cuerpo, la radiación es positiva debido a que la radicación del sol es di= recta, la conducción es negativa porque el cuerpo humano es expuesto al contacto = con el frío, la convección resulta negativa debido a que la temperatura del a= ire es menor a la temperatura interna del cuerpo humano, y la evaporación siempre arroja un valor negativo debido a la evapotranspiración; cuando el resulta= do final de la ecuación nos arroja un resultado negativo se entiende que el c= uerpo está enfriándose y por el contrario si el resultado es positivo el cuerpo= se está calentando.

Agradecimiento.=

El presente artículo es parte del trabajo de investigación y titulación del Programa de Maestría en Construcción con= Mención en Administración de la Construcción Sustentable de la Universidad Catól= ica de Cuenca, por ello agradecemos a todos y cada uno de los instructores por los conocimientos e información brindados para la elaboración del trabajo.

Referencias bibliográficas.=

Cancino= , C., Cortés, A., (2015). Confort higro-térmico en vivienda social y la percepción �= � del habitante. Revista INVI, 30 (85= ). Recuperado desde: h https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=3Dsci_arttext&pid=3DS= 0718- <= /span>83582015000300008&lang=3Des

Czajkowski, J., Diulio, M., Garc= ía, M., Marcilese, M., Salvett= i, B., Vagge, C. (2012). E Evaluación del confort higrotérmico invernal en viviendas unifamiliares del Gran = la Plata mediante auditorias. Avances en ene= rgía renovable y medio ambiente, 16. �= � R Recuperado desde: http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/89568/Documento_compl= eto.pd f- �= � PDFA.pdf?sequence=3D1&isAllowed=3Dy

Garduño, A., Hernández, S. (2010). Tecnologías actuales aplicadas al desarrollo urbano s sustentable. Acta Universitaria, 20(1),25-34. Recuperado desde: https://www.redal= yc.org/articulo.oa?id=3D416/41613084003

Guzmán, C.(2016). Recomendaci= ones bioclimáticas para el diseño de vivienda = unifamiliar      en un clima ecuatorial meso= térmico semihúmedo ubicado en el cantón G= irón de la     Provincia del Azuay. R= epositorio UCACUE. =

Lisandro, S. (2015). Los intelectuales y el poder = en la producción del hábitat residencial �= �          de        interés social. Rev= ista INVI, 30(85),9-20. Recuperado desde:         https://www.red= alyc.org/articulo.oa?id=3D258/25842618001

Murillo, R. (2011). Arquitectu= ra bioclimática. Guayaquil: Editorial de publicaciones de la    =      Universidad Católica de Santiago de         Guayaquil.

PARA CITAR EL ARTÍCULO INDEXADO.

Guzmán Clavijo, C. R., & Alvear Calle, D. A. (2021). Aplicación de la Ecuaci�= �n del Balance Térmico para determinar el confort higrotérmico en la vivienda unifamiliar en el cantón Girón . Ciencia Digit= al, 5(2), 149-164. http= s://doi.org/10.33262/cienciadigital.v5i2.1722

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NIVEL DE VESTUARIO	Clo	*M2 grado C / W**
Cuerpo desnudo	0	0
Bikini similar	0,05	0,008
Ropa tropical: interior ligero + camisa corta + pantalón corto	0,20	0,031
Ropa ligera: interior ligera + camisa c= orta + pantalón ligero	0,50	0,078
Traje tropical	0,80	0,124
Traje formal de negocios incluido chaleco	1,00	0,155
Traje con abrigo de lana y ropa interior larga	1,60	0,248
Ropa de esquimales	3,50	0,546