Análisis del confort térmico en una vivienda rural típica de la parte central de la sierra norte del Perú y propuestas de mejoramiento térmico

Abstract

La presente tesis trata sobre la mejora en el confort térmico de una vivienda rural de la parte central de la sierra norte del Perú en la Región Cajamarca. Esto se ha hecho por motivo de que existe una gran población que vive en el campo en casas cuya forma y materiales de construcción se han usado durante generaciones, y las mediciones de variables medioambientales al interior y exterior de la casa (como la temperatura y humedad relativa) indican que no está en la zona de confort. Para resolver este problema, en el desarrollo de la presente tesis se hizo el levantamiento de información de campo sobre materiales de construcción, toma de datos de variable medioambientales, dibujo de ingeniería de distribución de ambientes con sus características arquitectónica de dimensiones (altura, ancho, espesor) de los ambientes que conforman una casa típica. Luego se ha desarrollado un modelo matemático de flujo de calor al interior de la casa y con ello se ha realizado propuestas de mejora del confort realizando las simulaciones y estimaciones de la mejora en las variables medioambientales al interior de la casa. De manera complementaria se ha realizado un análisis estadístico de la data recolectada a fin de que pueda servir para futuros trabajos de investigación del autor u otros investigadores o tesistas. Como resultado se brinda una solución tecnológica que procura mantener las costumbres y la cultura de la familia y comunidad, al no afectar en lo mínimo la estética o forma de la casa típica, usando equipos y dispositivos que vienen a ser de fácil disposición dentro de los ambientes, y una planta solar fotovoltaica en alrededores de la casa típica con un sistema y aparataje eléctrico de mínima intervención en la infraestructura. Se evita derrumbe y construcción de paredes y techos que ha sido solución típica en otros estudios.

This thesis deals with the improvement of the thermal comfort of a house in the central zone of the Cajamarca Region. This has been done because there is a large population living in the countryside in houses whose shape and construction materials have been used for generations, and measurements of environmental variables inside and outside the house (such as temperature and relative humidity) indicate that it is not in the comfort zone. To solve this problem, in the development of this thesis, field information was collected on construction materials, data collection of environmental variables, engineering drawing of the distribution of rooms with their architectural characteristics of dimensions (height, width, thickness) of the rooms that make up a typical house. Then, a mathematical model of heat flow inside the house has been developed and with it, proposals for comfort improvement have been made by performing simulations and estimations of the improvement in the environmental variables inside the house. In a complementary way, a statistical analysis of the collected data has been carried out so that it can be used for future research work by the author or other researchers or thesis students. The result is a technological solution that strives to preserve family and community customs and culture by not altering the aesthetics or form of the traditional house in the slightest. It utilizes equipment and devices that are easily integrated within the rooms, alongside a solar photovoltaic plant located in the vicinity of the home, featuring an electrical system and apparatus designed for minimal structural intervention. This approach avoids the demolition and reconstruction of walls and roofs, which has been the standard solution in other studies.