Análisis de morfologías evolutivas con CFD: mejorar la ventilación natural en vivienda de patio central, en zonas semi cálidas de Latinoamérica

• Diego Rodríguez-de-Ita ^[1] ; Liliana Beatriz Sosa-Compeán ^[1]
  1. [1] Universidad Autónoma de Nuevo León

     Universidad Autónoma de Nuevo León

     México

     
• Localización: Hábitat Sustentable, ISSN-e 0719-0700, Vol. 14, Nº. 2 (Diciembre), 2024, págs. 48-59
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Análise de morfologias evolutivas com CFD: melhoria da ventilação natural em habitações de pátio central em áreas semi-quentes da América Latina
  • Analysis of evolutionary morphologies with CFD: improving natural ventilation in central courtyard housing, in semi-warm areas of Latin America
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• Resumen
  • español

    Este estudio busca reducir la demanda energética en la arquitectura mediante el uso de estrategias pasivas, específicamente enfocadas en la ventilación natural interior. Se realizaron simulaciones computacionales (CFD: Computational Fluid Dynamics) y se utilizó algoritmos paramétricos en Grasshopper, en que se aplicó una metodología basada en el diseño evolutivo. El objetivo es optimizar el diseño de viviendas unifamiliares de patio central con ventilación cruzada, al evaluar cómo la morfología de las viviendas influye en su desempeño en términos de ventilación natural. A través de procesos de morfogénesis y diseño evolutivo; se generaron más de 200 variaciones morfológicas (muestras), cuyos resultados permitieron seleccionar los modelos con mejor desempeño. Los genes más exitosos se combinaron en nuevas generaciones para repetir las evaluaciones, lográndose finalmente un modelo de vivienda que optimiza la ventilación hasta 2.5 veces más que el modelo tradicional de casa con patio central.

  • English

    This study aims at reducing energy demand in architecture through passive strategies, specifically focusing on natural indoor ventilation. Computational simulations (CFD: Computational Fluid Dynamics) were conducted, and parametric algorithms in Grasshopper were employed, applying a methodology based on evolutionary design. The aim is to optimize the design of single-family courtyard houses with cross-ventilation by evaluating how their morphology influences their performance in terms of natural ventilation. Through morphogenesis processes and evolutionary design, more than 200 morphological variations (samples) were generated, whose results allowed the selection of the best-performing models. The most successful genes were combined in new generations to repeat the evaluations, ultimately achieving a housing model that optimizes ventilation up to 2.5 times more than the traditional courtyard house model.

  • português

    Este estudo tem por objetivo reduzir a demanda de energia na arquitetura por meio do uso de estratégias passivas, com foco específico na ventilação natural interna. Foram utilizados a Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) e algoritmos paramétricos no Grasshopper, nos quais foi aplicada uma metodologia baseada em design evolutivo. O objetivo é otimizar o projeto de residências unifamiliares com pátio central e ventilação cruzada, avaliando como a morfologia das residências influencia seu desempenho em termos de ventilação natural. Por meio de processos de morfogênese e design evolutivo, foram geradas mais de 200 variações morfológicas (amostras), cujos resultados permitiram a seleção dos modelos de melhor desempenho. Os genes mais bem-sucedidos foram combinados em novas gerações para repetir as avaliações e, por fim, chegou-se a um modelo de habitação que otimiza a ventilação até 2,5 vezes mais do que o modelo tradicional de casa com pátio central.