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Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY 
 
CAMPUS MONTERREY 
 
 
DIVISIÓN DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA 
 
PROGRAMA DE GRADUADOS EN INGENIERÍA 
 
 
 
 
 
 “ESTUDIO DE CONFORT TÉRMICO Y AHORRO ENERGÉTICO EN LA 
VIVIENDA DE INTERES SOCIAL TIPO EN EL NORTE DEL PAIS”. 
 
 
TESIS 
 
 
PRESENTADA COMO REQUISITO PARCIAL PARA OBTENER EL GRADO ACADÉMICO DE 
MAESTRO EN CIENCIAS EN INGENIERÍA CON ESPECIALIDAD EN 
ADMINISTRACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN 
 
POR: 
 
VIOLETA GUADALUPE HERNÁNDEZ CÓRDOVA 
 
 
 
 
 
MONTERREY, N. L. MAYO 2011 
 
 
 
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Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
A Dios, por estar conmigo en todo momento 
A René Hernández y Miriam de Hernández, por ser mi inspiración 
A Marcela de Menéndez y José Antonio Menéndez, por su apoyo incondicional 
A mis amigos, por ser parte importante de mi vida 
Al Dr. Francisco Yeomans y miembros de la Cátedra de Vivienda por la oportunidad brindada 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
INDICE 
 
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................................... 10 
CAPITULO I- MARCO DE REFERENCIA ........................................................................................................ 13 
1.1 ANTECEDENTES GENERALES ................................................................................................................. 13 
1.2 LINEA DE INVESTIGACIÓN ..................................................................................................................... 14 
1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ........................................................................................................ 15 
1.4 OBJETIVOS ............................................................................................................................................ 16 
1.5 JUSTIFICACION ...................................................................................................................................... 17 
1.6 METODOLOGIA DE INVESTIGACION ..................................................................................................... 17 
1.7 ALCANCES Y LIMITACIONES ................................................................................................................. 20 
CAPITULO II- MARCO TEÓRICO .................................................................................................................. 22 
2.0 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................... 22 
2.1 CONFORT TÉRMICO .............................................................................................................................. 22 
2.1.1 ANTECEDENTES .................................................................................................................................. 22 
2.1.2 DEFINICIÓN DE CONFORT .................................................................................................................. 26 
2.1.3 NORMAS APLICADAS AL CONFORT TÉRMICO .................................................................................... 27 
2.1.3.1 Norma Oficial Mexicana de Eficiencia Energética................................................................... 27 
2.1.3.2 Normas ASHRAE ...................................................................................................................... 28 
2.1.3.3 Normas AMERIC ...................................................................................................................... 29 
2.1.3.4 Normas UNE ............................................................................................................................ 29 
2.1.3.5 CARRIER ................................................................................................................................... 30 
2.2 TRANSMISIÓN DE CALOR ...................................................................................................................... 31 
2.2.1 TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONDUCCIÓN .................................................................................... 31 
2.2.2 TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN ................................................................................... 32 
2.2.3 TRANSMISIÓN DE CALOR POR RADIACIÓN ........................................................................................ 33 
2.2.4 TRANSMISIÓN DE CALOR Y LA VIVIENDA ........................................................................................... 34 
2.3 PARÁMETROS Y FACTORES QUE DETERMINAN EL CONFORT TÉRMICO ............................................. 39 
2.3.1 CLIMA ................................................................................................................................................ 41 
2.3.1.1 PARÁMETROS AMBIENTALES .................................................................................................. 41 
2.3.1.2 FACTORES AMBIENTALES ........................................................................................................ 44 
2.3.2 ARQUITECTURA ................................................................................................................................. 44 
2.3.2.1 PARÁMETROS ARQUITECTÓNICOS ......................................................................................... 44 
 
 
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Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
2.3.2.1.1 ENTORNO ............................................................................................................................. 44 
2.3.2.1.2 CONFIGURACIÓN ARQUITECTÓNICA DE LA EDIFICACIÓN ................................................... 45 
2.3.3 SER HUMANO .................................................................................................................................... 53 
2.3.3.1 FACTORES PERSONALES .......................................................................................................... 53 
2.3.3.1.1 FACTORES FISIOLÓGICOS Y CONTRIBUTIVOS ...................................................................... 54 
2.3.3.1.2 FACTORES SOCIOCULTURALES ............................................................................................ 57 
2.4 MODELOS PARA EVALUAR EL CONFORT TÉRMICO ............................................................................... 58 
2.4.1 MODELOS TEÓRICOS .......................................................................................................................... 58 
2.4.2 MODELOS EMPÍRICOS ........................................................................................................................ 60 
2.4.3 MODELOS ADAPTATIVOS ................................................................................................................... 60 
2.4.4 MODELOS UTILIZADOS EN MEXICO ................................................................................................... 64 
2.5 ISLAS URBANAS DE CALOR .................................................................................................................... 68 
2.5.1 CARACTERÍSTICAS .............................................................................................................................. 70 
2.5.2 CONFORMACIÓN ............................................................................................................................... 71 
2.5.3 SOLUCIONES PARA CONTRARESTAR LAS ISLAS URBANAS DE CALOR ................................................72 
2.5.3.1 CONSTRUCCIÓN DE UN TECHO VERDE ................................................................................... 73 
2.6 MÉTODOS PARA EVALUAR EL CONFORT DE UNA VIVIENDA ................................................................ 74 
2.6.1 EVALUACIÓN EXPERIMENTAL ............................................................................................................ 74 
2.6.2 EVALUACIÓN ANALÍTICA POR MEDIO DE SOFTWARE ....................................................................... 76 
2.7 EL CONFORT Y EL CONSUMO DE ENERGÍA ........................................................................................... 76 
2.8 ELEMENTOS AHORRADORES DE ENERGÍA ESPECIFICADOS POR FIDE .................................................. 79 
CAPITULO III - DESCRIPCIÓN DEL EXPERIMENTO ...................................................................................... 84 
3.0 INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................................... 84 
3.1 UBICACIÓN GEOGRÁFICA Y LOCALIZACIÓN .......................................................................................... 84 
3.1.1 UBICACIÓN GEOGRÁFICA ................................................................................................................... 84 
3.1.2 LOCALIZACIÓN DEL FRACCIONAMIENTO ........................................................................................... 85 
3.2 DATOS DEL SITIO ................................................................................................................................... 86 
3.2.1 DISTRIBUCIÓN CLIMATOLÓGICA DE MEXICALI .................................................................................. 86 
3.2.2 LOCALIZACIÓN DE LAS VIVIENDAS ..................................................................................................... 87 
3.3 ASPECTOS GENERALES DE LA VIVIENDA TIPO ...................................................................................... 88 
3.3.1 CARÁCTERÍSTICAS FÍSICAS.................................................................................................................. 88 
3.3.2 DESCRIPCION DE LOS ESPACIOS ......................................................................................................... 88 
3.3.3 MATERIALES DE LA VIVIENDA ............................................................................................................ 90 
 
 
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Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
3.3.4 VEGETACIÓN EXTERIOR ..................................................................................................................... 91 
3.4 INSTRUMENTOS DE MEDICION Y LOCALIZACIÓN DE SENSORES ......................................................... 91 
3.4.1 INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN ......................................................................................................... 91 
3.4.1.1 TEMPERATURA ........................................................................................................................ 91 
3.4.1.2 HUMEDAD ............................................................................................................................... 92 
3.4.1.3 ENERGÍA ELÉCTRICA ................................................................................................................ 93 
3.4.1.4 VIENTOS Y RADIACIÓN SOLAR ............................................................................................... 93 
3.4.2 LOCALIZACIÓN DE LOS SENSORES EN LAS VIVIENDAS ....................................................................... 94 
3.4.2.1 VIVIENDA DE INTERIOR ........................................................................................................... 94 
3.4.2.2 VIVIENDA DE ESQUINA ............................................................................................................ 95 
3.4.2.3 CASO ESPECIAL ........................................................................................................................ 95 
3.5 PERIODO DE ESTUDIO .......................................................................................................................... 97 
3.6 FORMATO DE REGISTRO DE DATOS OBTENIDOS .................................................................................. 97 
3.6.1 TEMPERATURA ................................................................................................................................... 97 
3.6.2 HUMEDAD .......................................................................................................................................... 98 
3.6.3 VIENTOS Y RADIACIÓN ...................................................................................................................... 98 
3.6.4 CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA ................................................................................................... 99 
3.7 DISPOSITIVOS FIDE EN LAS VIVIENDAS ................................................................................................. 99 
3.8 DISPOSITIVOS ADICIONALES A FIDE .................................................................................................... 100 
3.9 ASPECTO HUMANO ............................................................................................................................ 102 
3.10 CUADRO RESUMEN ........................................................................................................................... 103 
CAPITULO IV – EVALUACION EXPERIMENTAL ........................................................................................ 106 
4.0 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 106 
4.1 FORMATO DE PRESENTACIÓN DE RESULTADOS ................................................................................. 106 
4.2 RESULTADOS OBTENIDOS ................................................................................................................... 112 
4.2.1 VIVIENDA CARAVIA 794 .................................................................................................................. 112 
4.2.1.1 RESULTADOS DE TEMPERATURA INTERIOR Y EXTERIOR ...................................................... 112 
4.2.1.2 RESULTADO DE HUMEDAD INTERIOR Y EXTERIOR ............................................................... 115 
4.2.1.3 RELACIÓN TEMPERATURA INTERIOR, HUMEDAD INTERIOR Y ZONA DE CONFORT ............. 117 
4.2.1.4 ASOLEAMIENTO VIVIENDA (SOLSTICIO DE VERANO - 21 DE JUNIO DE 2006) ...................... 120 
4.2.1.5 CONSUMO ENERGÍA ............................................................................................................. 121 
4.2.2 VIVIENDA ARBON 795 ..................................................................................................................... 123 
4.2.2.1 RESULTADOS DE TEMPERATURA INTERIOR Y EXTERIOR ...................................................... 124 
 
 
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Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
4.2.2.2 RESULTADOS DE HUMEDAD INTERIOR Y EXTERIOR ............................................................. 126 
4.2.2.3 RELACIÓN TEMPERATURA INTERIOR, HUMEDAD INTERIOR Y ZONA DE CONFORT ............. 128 
4.2.2.4 ASOLEAMIENTO VIVIENDA (SOLSTICIO DE VERANO - 21 DE JUNIO DE 2006) ...................... 131 
4.2.2.5 CONSUMO ENERGÍA ............................................................................................................. 132 
4.2.3 VIVIENDA HOYOS 877 .................................................................................................................... 134 
4.2.3.1 RESULTADOS DE TEMPERATURA INTERIOR Y EXTERIOR ...................................................... 135 
4.2.3.2 RESULTADO DEHUMEDAD INTERIOR Y EXTERIOR ............................................................... 137 
4.2.3.3 RELACIÓN TEMPERATURA INTERIOR, HUMEDAD INTERIOR Y ZONA DE CONFORT ............. 139 
4.2.3.4 ASOLEAMIENTO VIVIENDA (SOLSTICIO DE VERANO - 21 DE JUNIO DE 2006) ...................... 142 
4.2.3.5 CONSUMO ENERGÍA ............................................................................................................. 143 
4.2.4 VIVIENDA ARBON 780 ................................................................................................................... 145 
4.2.4.1 RESULTADOS DE TEMPERATURA INTERIOR Y EXTERIOR ...................................................... 145 
4.2.4.2 RESULTADOS DE HUMEDAD INTERIOR Y EXTERIOR ............................................................. 147 
4.2.4.3 RELACIÓN TEMPERATURA INTERIOR, HUMEDAD INTERIOR Y ZONA DE CONFORT ............. 149 
4.2.4.4 ASOLEAMIENTO VIVIENDA (SOLSTICIO DE VERANO - 21 DE JUNIO DE 2006) ...................... 152 
4.2.4.5 CONSUMO ENERGÍA ............................................................................................................. 153 
4.2.5 VIVIENDA GILENA 841 ................................................................................................................... 155 
4.2.6 VIVIENDA TORIJA 2864 ................................................................................................................... 155 
4.2.6.1 RESULTADOS DE TEMPERATURA INTERIOR Y EXTERIOR ...................................................... 156 
4.2.6.2 RESULTADOS DE HUMEDAD INTERIOR Y EXTERIOR ............................................................. 158 
4.2.6.3 RELACIÓN TEMPERATURA INTERIOR, HUMEDAD INTERIOR Y ZONA DE CONFORT ............. 160 
4.2.6.4 ASOLEAMIENTO VIVIENDA (SOLSTICIO DE VERANO - 21 DE JUNIO DE 2006) ...................... 163 
4.2.6.5 CONSUMO ENERGÍA ............................................................................................................. 164 
4.2.7 VIVIENDA HOYOS 873 ..................................................................................................................... 166 
4.2.7.1 RESULTADOS DE TEMPERATURA INTERIOR Y EXTERIOR ...................................................... 166 
4.2.7.2 RESULTADOS DE HUMEDAD INTERIOR Y EXTERIOR ............................................................. 168 
4.2.7.3 RELACIÓN TEMPERATURA INTERIOR, HUMEDAD INTERIOR Y ZONA DE CONFORT ............. 170 
4.2.7.4 ASOLEAMIENTO VIVIENDA (SOLSTICIO DE VERANO - 21 DE JUNIO DE 2006) ...................... 173 
4.2.7.5 CONSUMO ENERGÍA ............................................................................................................. 174 
4.2.8 VIVIENDA GILENA 810 .................................................................................................................... 176 
4.2.8.1 RESULTADOS DE TEMPERATURA INTERIOR Y EXTERIOR ...................................................... 177 
4.2.8.2 RESULTADOS DE HUMEDAD INTERIOR Y EXTERIOR ............................................................. 179 
4.2.8.3 RELACIÓN TEMPERATURA INTERIOR, HUMEDAD INTERIOR Y ZONA DE CONFORT ............. 181 
 
 
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Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
4.2.8.4 ASOLEAMIENTO VIVIENDA (SOLSTICIO DE VERANO - 21 DE JUNIO DE 2006) ...................... 184 
4.2.8.5 CONSUMO ENERGÍA ............................................................................................................. 185 
4.2.9 VIVIENDA CARAVIA 758 ........................................................................................................ 187 
4.2.10 VIVIENDA JAVEA 864 ........................................................................................................... 187 
4.2.10.1 RESULTADOS DE TEMPERATURA INTERIOR Y EXTERIOR .................................................... 188 
4.2.10.2 RESULTADOS DE HUMEDAD INTERIOR Y EXTERIOR ........................................................... 190 
4.2.10.3 RELACIÓN TEMPERATURA INTERIOR, HUMEDAD INTERIOR Y ZONA DE CONFORT ........... 192 
4.2.10.4 ASOLEAMIENTO VIVIENDA (SOLSTICIO DE VERANO - 21 DE JUNIO DE 2006) .................... 195 
4.2.10.5 CONSUMO ENERGÍA ........................................................................................................... 196 
4.2.11 RADIACIÓN ..................................................................................................................................... 198 
4.2.12 VIENTOS ......................................................................................................................................... 199 
4.2.13 COMPARATIVA ENTRE TODAS LAS VIVIENDAS .............................................................................. 201 
4.2.13.1 VARIABLES AMBIENTALES .................................................................................................. 201 
4.2.13.1.1 TEMPERATURA PROMEDIO INTERIOR DE CADA ESPACIO ............................................... 201 
4.2.13.1.2 TEMPERATURA PROMEDIO INTERIOR GENERAL DE LAS VIVIENDAS ............................. 208 
4.2.13.1.3 TEMPERATURA PROMEDIO EXTERIOR DE LAS VIVIENDAS ............................................. 210 
4.2.13.1.4 HUMEDAD PROMEDIO INTERIOR DE LAS VIVIENDAS ...................................................... 211 
4.2.13.1.5 HUMEDAD PROMEDIO EXTERIOR DE LAS VIVIENDAS .................................................... 213 
4.2.13.1.6 RELACIÓN TEMPERATURA, HUMEDAD Y CONFORT DE LAS VIVIENDAS .......................... 214 
4.2.13.2 CONSUMO DE ENERGÍA DE LAS VIVIENDAS ....................................................................... 215 
4.2.13.3 RELACIÓN ENTRE TEMPERATURA INTERIOR Y CONSUMO ENERGÉTICO .......................... 219 
4.2.14 EMISIONES DE CO2 DE LAS VIVIENDAS ........................................................................................ 220 
4.2.15 CARGA TÉRMICA DE LAS VIVIENDAS ............................................................................................. 221 
4.2.15.1 PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCIÓN DE CARGA TERMICA ............................................ 222 
4.2.15.2 DETERMINACIÓN DE CARGAS TÉRMICAS .......................................................................... 227 
4.2.15.3 RESULTADOS DE CARGAS TERMICAS DE LAS VIVIENDAS ................................................... 229 
CAPITULO V – EVALUACION ANALÍTICA ................................................................................................. 233 
5.0 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 233 
5.1 SELECCIÓN DE LA VIVIENDA PARA EVALUACIÓN ANALÍTICA ............................................................. 234 
5.2 MODELACIÓN TERMICA DE VIVIENDA TORIJA 2864 EN HEVACOMP ................................................. 235 
5.2.1 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE MODELACIÓN TERMICA ............................................................... 236 
A. DETERMINACIÓN DE INPUTS ....................................................................................................... 237 
B. SIMULACIÓN Y OUTPUTS .............................................................................................................. 243 
 
 
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Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
5.3 RESULTADOS EVALUACIÓN ANALITICA Y COMPARATIVA CON EVALUACIÓN EXPERIMENTAL ......... 247 
5.3.1 ANALISIS DE UTILIZACIÓN AIRES ACONDICIONADOS EN VIVIENDA TORIJA 2864 ........................... 247 
5.3.2 RESULTADOS Y COMPARATIVA VIVIENDA TORIJA 2864 – 21 de julio ............................................. 250 
5.3.2.1 SIMULACIÓN MÁXIMA DE VERANO ...................................................................................... 250 
5.3.2.2 SIMULACIÓN DE VERANO– 21 DE JULIO .............................................................................. 250 
5.3.2.3 SIMULACIÓN DE GANANCIA DE CALOR – 21 DE JULIO ......................................................... 253 
5.3.2.4 SIMULACIÓN DE CONSUMO DE ENERGÍA ............................................................................. 255 
5.3.2.5 SOMBRAS EXTERNAS – 21 DE JULIO ..................................................................................... 257 
5.3.2.6 SOMBRAS INTERNAS – 21 DE JULIO ..................................................................................... 258 
5.3.3 RESULTADOS Y COMPARATIVA VIVIENDA TORIJA 2864 – MESES DE TODO EL AÑO ...................... 258 
5.4 VALIDACIÓN ESTADÍSTICA DEL SOFTWARE ........................................................................................ 264 
5.4.1 REGRESIÓN LINEAL ........................................................................................................................... 264 
5.4.1.1 COCINA-ESTANCIA ................................................................................................................ 265 
5.4.1.2 RECÁMARA 2 ......................................................................................................................... 266 
5.5 PROPUESTA DE MEJORA PRELIMINAR ................................................................................................ 267 
CAPITULO VI – EVALUACIÓN ECONÓMICA .............................................................................................. 270 
6.0 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 270 
6.1 EVALUACIÓN ECONÓMICA - CARGA TÉRMICA EXPERIMENTAL ......................................................... 270 
6.1.1 COSTO CONSUMO DE ENERGÍA VIVIENDAS .................................................................................... 271 
CAPITULO VII - CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................................................ 280 
7.1 CONCLUSIONES ................................................................................................................................... 280 
7.2 RECOMENDACIONES ........................................................................................................................... 283 
ANEXOS ………………………………………………………………………………………………………………………………………...291 
ANEXO A - CÁLCULO DE CONSUMO DE ENERGÍA DE APARATOS DE LA VIVIENDA EN ESTUDIO .............. 287 
ANEXO B – HOJA TECNICA SOFTWARE HEVACOMP SIMULATOR V8I ...................................................... 288 
ANEXO C – DATOS INGRESADOS A MINITAB Y EXCEL .............................................................................. 290 
ANEXO D- PROPUESTA DE MEJORA PRELIMINAR ..................................................................................... 291 
ANEXO E – TARIFAS DE ENERGÍA ELECTRICA PARA EL AÑO 2011 ............................................................ 297 
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................................ 298 
INDICE DE FIGURAS ................................................................................................................................... 301 
INDICE DE TABLAS ..................................................................................................................................... 307 
 
 
 
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Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
INTRODUCCIÓN 
 El cambio climático que se vive actualmente, es producto del calentamiento global y el 
efecto invernadero provocados de manera indirecta por la falta de conciencia ambiental y de 
protección al entorno natural del ser humano. 
México, es una país que se encuentra conformado por muchas zonas con diversidad de climas, 
entre ellos los catalogados como climas extremos por las altas temperaturas registradas sobre 
todo en la época de verano. Estos lugares, son habitados por una gran cantidad de personas 
que de igual manera, se ven afectadas por la variabilidad de las condiciones climáticas 
estableciéndose que realmente los que resienten en mayor medida éstos efectos son las 
personas de escasos recursos ya que sus viviendas no están adecuadamente diseñadas para 
sobrellevar la problemática ambiental generada lo que ocasiona que para poder obtener cierto 
nivel de confort en los espacios, deben dirigir parte de su economía a la adquisición de aires 
acondicionados. Esta situación se agudiza ya que para poder climatizar los espacios, es 
necesario pagar una alta cuota de energía eléctrica que muchas veces supera el poder 
adquisitivo de las personas quienes inicialmente solo logran solventar lo básico. Como 
consecuencia, estas familias aceptan vivir en las condiciones que se les otorgaron sin tener otra 
opción que les brinde mayores beneficios. 
En la actualidad, se ha hecho conciencia de esta situación a través de la implementación de 
programas y proyectos pilotos en diversos lugares del país que buscan mejorar las condiciones 
ambientales de las viviendas y evaluar la eficiencia en el uso de la tecnología mediante la 
construcción de viviendas de interés social con materiales alternos y tecnologías eficientes de 
ahorro energético. Tal es el caso del Programa del Fideicomiso para el Ahorro de Energía (FIDE) 
que a través de financiamientos en sus diversas modalidades, brinda a las personas de escasos 
recursos la oportunidad de adquirir dispositivos eficientes de ahorro energético (luminarias 
ahorradoras, aires acondicionados, aislante térmico, etc) que permitan mejorar las actuales 
condiciones de sus viviendas en la búsqueda de una mejora ambiental y económica. Esto hace 
necesario realizar estudios que evalúen si realmente este tipo de programas cumplen con el 
objetivo para el cual han sido creados. 
La presente investigación se centra en lo mencionado anteriormente para lo cual, se ha tomado 
como base un proyecto piloto desarrollado por el CONACYT en conjunto con la CONAVI y que 
fue asignado al Tecnológico de Monterey, Campus Monterey denominado “Monitoreo de 
Viviendas con Criterios de Ahorro de Energía en el Norte del País”. Este proyecto, se planteó 
con la finalidad de evaluar las condiciones actuales de las viviendas de interés social en climas 
extremos, tal es el caso de la Ciudad de Mexicali que es donde se desarrolló la evaluación. 
 
11 
 
Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
En esta localidad se seleccionó el fraccionamiento Villas Las Lomas construido por la 
Inmobiliaria Urbi el cual es un conjunto de viviendas de interés social que en su momento 
cumplían con las condicionantes planteadas por las Instituciones patrocinadoras, entre ellas la 
existencia de viviendas incorporadas al programa FIDE y viviendas que no pertenecieran a 
dicho programa. La idea principal era poder evaluar los beneficios reales que éste programa 
otorga mediante una comparativa de las condiciones ambientales y de consumo de energía 
entre los dos tipos de viviendas. 
De esta manera, en el presente trabajo, se presentan los resultados obtenidos con el desarrollo 
del proyecto que dio inició en el 2006 con la recolección de los registros de temperatura, 
humedad y consumo de energía eléctrica de 10 viviendas del fraccionamiento evaluando dichas 
variables durante todo un año mediante pequeños dispositivos que almacenaban la 
información. Los registros obtenidos en campo, fueron organizados y analizados mediante el 
uso de diferentes herramientas con la finalidad de generar un diagnóstico de la situación actual 
de éstas viviendas de tal forma que, en base a este, se puedan proponer mejoras que 
colaboren con la resolución de la problemática planteada.Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
CAPÍTULO I 
12 
MARCO DE REFERENCIA 
 
13 
 
Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
CAPITULO I- MARCO DE REFERENCIA 
1.1 ANTECEDENTES GENERALES 
 El Confort Térmico es la sensación de bienestar que el ser humano percibe en el 
momento en que existe una satisfacción de las condiciones térmicas ambientales en un espacio 
determinado. 
En el pasado el hombre tenía que adaptarse a las condiciones climáticas imperantes, por lo que 
el concepto de confort se traducía básicamente en sobrevivir . De esta manera encontró 
mecanismos para sobrellevar la situación, entre ellos la vestimenta y el espacio construido de 
los cuales no se sabe con exactitud cuál se produjo primero. Lo cierto es que el organismo del 
ser humano tiene capacidad para adecuarse al clima hasta cierto punto, por períodos cortos, ya 
que si se prolongan éstas condiciones, sobre todo si no se encuentra en un estado de confort, el 
cuerpo se estresa y trabaja mal llegando a sufrir daños que afectan la salud de cualquier ser 
humano. 
A finales del siglo XIX, una vez que se resolvieron los problemas severos de asentamiento en los 
países desarrollados y con ello se garantizó un cierto nivel de vida para los habitantes, se 
replantearon los procesos de producción industrial que daban como resultado elevados costos 
energéticos e impactos ambientales negativos. Es así como una de las áreas de mayor 
importancia a la que se aplicó todo este estudio fue la construcción, factor fundamental del 
desarrollo social, económico y ambiental de cualquier sociedad. 
En un inicio estos estudios se enfocaban únicamente en el ahorro energético tanto de las 
grandes industrias como de una de las áreas de desarrollo básico de los trabajadores, esta es, 
la vivienda, dejando a un lado los temas ambientales y sociales. 
 En la actualidad y con el transcurrir de los años, se ha dado un giro a esta problemática en 
donde se ha integrado siempre el ahorro energético pero combinado con el concepto de 
sustentabilidad que consiste en el “desarrollo que satisfaga las necesidades del presente sin 
poner en peligro la capacidad de las generaciones futuras para atender sus propias 
necesidades" (Concepto establecido por la ONU) considerando los 3 factores fundamentales de 
un desarrollo sustentable: ambiental, social y económico. 
Al hablar de la vivienda, y específicamente de la vivienda de interés social que es el objetivo del 
presente proyecto, son pocas las investigaciones que se han desarrollado en relación a la 
situación actual y la aplicación de principios sustentables y ahorro energético en éstas 
edificaciones, por el contrario, es un sector que se ha dejado marginado y que por su misma 
situación económica aceptan vivir en las condiciones que el mercado inmobiliario les ofrece. 
 
14 
Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
De esta manera es importante promover estudios que brinden a la población de ingresos bajos 
una calidad de vida fundamentada en la satisfacción de sus necesidades básicas entre las cuales 
se incluye la adquisición de bienestar a través de la conjunción entre confort térmico y ahorro 
energético, éste último indispensable para la economía de las familias mexicanas. 
1.2 LINEA DE INVESTIGACIÓN 
 La misión 2015 del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterey consiste 
en: “…formar personas comprometidas con el desarrollo de su comunidad para mejorarla en lo 
social, en lo económico y en lo político…”. De esta manera, dentro de la División de Ingeniería y 
Arquitectura (DIA) se ofrece la Maestría en Ciencias de la ingeniería y Administración de la 
Construcción (MAC), la cual forma parte de una serie de postgrados que colaboran con el logro 
de la misión establecida. La DIA ha creado una serie de Centros y Cátedras que trabajan en 
proyectos de investigación y consultoría mediante líneas de investigación que beneficien el 
desarrollo económico y sustentable del país. El Centro de Diseño y Construcción es uno de ellos 
y dentro de éste se encuentra la Cátedra en Desarrollo e Innovación de Procesos y Tecnologías 
para la Vivienda que busca transferir tecnología en el análisis, diseño y construcción de 
proyectos de ingeniería civil y arquitectura mediante proyectos de investigación que tienen 
como objetivo mejorar las actuales condiciones de la vivienda social. 
La Cátedra de Vivienda posee una serie de líneas de investigación, entre ellas: Mitigación 
Sísmica, Sistemas Constructivos, Materiales y Mejoramiento. El presente estudio se enfoca en la 
línea de Mejoramiento que tienen como finalidad modificar las actuales condiciones de la 
vivienda social en la búsqueda de mejoras ambientales interiores mediante diversos estudios, 
entre ellos el enfocado al confort térmico. Mediante éste, se generan diagnósticos de la 
situación actual de las viviendas para en base a éstos, proponer soluciones que abarquen los 
tres vértices de la sustentabilidad (económico, social y ambiental) para beneficiar con ello el 
desarrollo de los habitantes de una manera global. 
 
 
 
 
 
 
Figura 1. Líneas de Investigación Cátedra de vivienda 
 
 
15 
Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 
 En la actualidad el cambio climático es un problema real cuyas causas son el 
calentamiento global y el efecto invernadero como consecuencia de la falta de atención a la 
protección del medio ambiente. Todo esto ha dado paso a que se registren temperaturas 
extremas en donde, por un lado, se elevan a límites nunca antes sentidos y por otro, 
disminuyen considerablemente. 
Una gran parte del territorio mexicano presenta poca precipitación durante el año, es decir 
permanece semi-árido dando como resultado sequías y altas temperaturas que como 
consecuencia afectan del 50% al 60% de la población total la cual habita estas zonas con clima 
desértico. Según datos presentados en la Primera Comunicación de México ante la Convención 
Marco de las Naciones Unidas sobre el cambio climático en 1997, los incrementos de 
temperatura en el país serán de 2° C y existirá a su vez una disminución de 10% en la 
precipitación anual. (Yeomans, y otros, 2007) 
Hablando específicamente de la vivienda y de acuerdo a los datos anteriores sobre los cambios 
de temperatura, se puede predecir que las más afectadas serán las personas de bajos recursos 
quienes tendrían que dirigir parte de su economía en la adquisición de sistemas artificiales de 
control ambiental para poder obtener confort en sus casas, situación que se agudiza ya que 
climatizar los espacios resulta costoso porque se eleva la factura eléctrica. Como consecuencia 
muchas familias de escasos recursos deben aceptar vivir en esas condiciones ambientales que 
las afecta tanto fisiológica como psicológicamente. 
Esta situación sería diferente si las actuales viviendas de interés social fueran concebidas con 
soluciones arquitectónicas, constructivas y ambientales que se adaptaran a las condiciones 
climáticas imperantes. Por el contrario, éstas se desarrollan sin un estudio de los parámetros 
frente a la acción del clima, con materiales inadecuados, tecnologías obsoletas y con las mismas 
propuestas arquitectónicas para las diferentes zonas climáticas extremas del país dando paso a 
que exista nulo confort térmico. 
 
 
 
 
 
 
Figura 2. Fraccionamiento de Viviendas en Serie 
 
 
16 
Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
1.4 OBJETIVOS 
 OBJETIVO GENERAL 
Evaluar las variables climatológicas que impactan en el confort térmico de la vivienda de 
interés social tipoen el norte del país así como el consumo energético de las misma en 
relación a los elementos ahorradores de energía especificados por FIDE . 
 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
La evaluación será realizada en viviendas de hasta 40m2 de construcción con 
características similares; la diferencia radicará en que unas posean elementos 
ahorradores de energía especificados por FIDE y otras no (Viviendas Testigo). A 
continuación se detallan los objetivos específicos: 
- Evaluar la temperatura ambiente interior y exterior. 
- Evaluar la humedad ambiente interior y exterior . 
- Evaluar la radiación solar. 
- Evaluar los vientos máximos diarios y orientación predominante. 
- Determinar el nivel de confort interior de las viviendas. 
- Determinar las cargas térmicas de las viviendas. 
- Determinar el consumo total de energía eléctrica de las viviendas. 
- Comparar el consumo de energía eléctrica en viviendas que forman parte del 
Programa Fideicomiso para el Ahorro de Energía (FIDE) en relación a las viviendas que 
no pertenecen a dicho programa. 
- Determinar el costo de la energía necesaria para mantener confortable a las viviendas 
mediante aires acondicionados en la época de verano. 
 - Evaluar analíticamente por medio de software los resultados experimentales. 
 
 
 
 
 
17 
Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
1.5 JUSTIFICACION 
 En la actualidad el tema de diseño y construcción con lineamientos sustentables ha 
tenido un gran apogeo ya que se ha hecho conciencia sobre la problemática medioambiental 
que se desarrolla a nivel mundial. De esta manera se han realizados numerosos estudios con el 
fin de determinar las bases que generen un balance entre confort térmico interior y la vivienda. 
Así mismo, en menor escala, se ha incluido una variable que forma parte del aspecto 
económico de la sustentabilidad la cual es el ahorro energético, todo ello a través de 
promociones públicas como por ejemplo el Programa de Incorporación de Medidas de Ahorro 
de Energía Eléctrica en Nuevas Viviendas gestionadas por el Fideicomiso para el Ahorro de 
Energía (FIDE) que si bien es cierto colaboran en cierta medida con los objetivos sustentables 
planteados, no se tiene un conocimiento si realmente se obtienen los beneficios que se 
promocionan por lo que se hace necesario estudiar este aspecto para que la solución planteada 
sea realmente integral. 
La vivienda de interés social debería formar parte de dichos estudios considerando que más del 
50% de la población mexicana son personas de escasos recursos que solamente tienen acceso a 
este tipo de vivienda (Yeomans, y otros, 2007).Caso contrario, no se le ha dado la importancia 
debida ya que son escasas las publicaciones que se pueden encontrar sobre este tema. 
Lo anterior se vuelve más grave debido a que, por una parte estas familias tienen escaso acceso 
al crédito para adquirir una vivienda con las características actuales que les ofrece el mercado, 
es decir, con condiciones bajas de sustentabilidad. Cuando les es factible adquirirla, se les 
imposibilita la capacidad económica de acceder a la utilización de medios de 
acondicionamiento que les permita apalear dichas condiciones, por lo que el problema se 
transforma en una realidad a la que las personas deben adaptarse y aceptar en detrimento de 
su bienestar. 
Es por ello que, por el mismo derecho que tienen estas personas a vivir dignamente, se 
necesita hacer más énfasis en la incorporación de medidas que brinden a los usuarios de 
escasos recursos viviendas con condiciones óptimas de habitabilidad cumpliendo con 
parámetros básicos de confort térmico interior en las mismas. 
1.6 METODOLOGIA DE INVESTIGACION 
 La metodología diseñada para la presente investigación, está conformada por una serie 
de etapas que en su conjunto buscan establecer un diagnóstico del problema planteado de tal 
forma que mediante éste, se pueda fijar una base que permita proponer soluciones a dicha 
problemática. 
 
 
 
18 
Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
En la Figura 3 se presenta el esquema metodológico donde se puede observar el proceso y las 
diferentes etapas que lo conforman la cuales de describen a continuación: 
1- Definición del problema: es el planteamiento de la problemática que se quiere investigar 
mediante el establecimiento de una serie de objetivos, alcances, justificaciones y antecedentes 
que en conjunto proporcionan una idea de hacia dónde se dirige la investigación. 
2- Marco Teórico: en esta etapa se realiza una revisión bibliográfica de todos aquellos 
conceptos que se deben conocer para poder desarrollar la investigación, es decir que enmarca 
los conocimientos base. 
3- Descripción del experimento: para el presente trabajo, el estudio en campo ya había sido 
desarrollado por investigadores de la Cátedra de Vivienda y se había generado un reporte 
general denominado “Monitoreo de Vivienda con Criterios de Ahorro de Energía” (Yeomans, y 
otros, 2007) por lo que éste se tomo como base para la presente etapa en donde se hace una 
descripción de cómo se realizó el estudio experimental y todas las características tomadas a 
consideración para el desarrollo del mismo. 
4- Evaluación experimental: con los datos obtenidos de la etapa anterior, se da paso a su 
organización y análisis mediante una serie de herramientas, descripciones y comparativas que 
permiten comprender mejor el problema planteado. 
5- Evaluación analítica: consiste en realizar una réplica virtual a través de un software del 
estudio experimental de tal forma que los datos que se obtengan se puedan comparar con los 
de la evaluación experimental y poder determinar de esta manera la confiabilidad del software. 
6- Evaluación económica: se realizará una evaluación económica para determinar cuánto 
tendrían que gastar las familias del estudio para llevar el interior de sus viviendas a condiciones 
de confort a través de la utilización de aires acondicionados. 
8- Conclusiones y recomendaciones: se detallan las observaciones principales de todo el 
estudio y se establecen ciertas recomendaciones. 
 
 
 
 
 
 
 
19 
Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3. Esquema de Metodología 
 
 
 
 
20 
Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
1.7 ALCANCES Y LIMITACIONES 
 Uno de los alcances es determinar si con la incorporación de los dispositivos eficientes del 
Fideicomiso para el Ahorro de Energía (FIDE) realmente se logra una disminución de la 
cuota energética de las viviendas. El proyecto original contempló la evaluación de 10 
viviendas, 9 que pertenecían al programa y una que no; finalmente solamente 8 viviendas 
finalizaron el estudio ya que debido a razones personales de sus habitantes 2 de ellas lo 
abandonaron. Es importante destacar que el número de viviendas a evaluar de cada tipo ( 7 
con FIDE y una sin FIDE), no es proporcional por lo que los resultados que se obtengan 
sobre todo considerando la única vivienda que no pertenecía al programa, es un tanto 
aproximado. 
 Para el desarrollo de la investigación, se tomarán como base los datos de temperatura, 
humedad y consumo de energía eléctrica que ya habían sido recolectados en campo por el 
equipo de investigación de la Cátedra de Vivienda del ITESM en el proyecto “Monitoreo de 
Viviendas con Criterios de Ahorro de Energía en el Norte del País”. Al observar a manera 
general la base de datos de la información, se puede observar que en el transcurso del 
experimento algunos sensores fallaron, otros se despegaron de su ubicación original lo que 
en conjunto da paso a que en algunos díasevaluados no existan registros. 
 Para las viviendas del estudio, se evaluaran algunas variables que afectan el interior de las 
mismas, estas son: temperatura, confort térmico y ganancias de calor. De esta manera, 
debido a la existencia de aires acondicionados y el hecho que no se conoce con exactitud el 
tiempo de utilización de estos mecanismos, muchos de los resultados se verán afectados en 
cierta medida por temperaturas menores a las reales, pero que de igual manera, servirán 
como una aproximación. 
 Se realizará una evaluación analítica por medio de software de los resultados obtenidos en 
la evaluación experimental, de tal forma que se pueda determinar qué tan aproximados son 
los datos de dicha herramienta en relación a los reales. De igual manera, por el hecho de 
que las variables ambientales interiores de las viviendas en el experimento real se ven 
afectadas por la utilización de aires acondicionados, los resultados pudieran variar de tal 
forma que el software podría arrojar datos mayores a los reales. 
 
 
 
 
 
Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
CAPÍTULO II 
21 
MARCO TEÓRICO 
 
22 
Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
CAPITULO II- MARCO TEÓRICO 
2.0 INTRODUCCIÓN 
En este Capítulo, se presenta toda la información teórica que se considera es necesaria conocer 
para comprender mejor el estudio a realizar. De esta manera, se seleccionaron aquellos temas 
que pudieran enmarcar las características particulares del estudio mediante los cuales se 
sentaran las bases sobre las que se desarrollaría toda la investigación. 
2.1 CONFORT TÉRMICO 
2.1.1 ANTECEDENTES 
 El confort térmico no es un concepto que se haya desarrollado hace mucho tiempo, por 
el contrario, es un concepto reciente que ha evolucionado. Esto se debe a que la humanidad, 
con el desarrollo de la civilización, se ha vuelto más exigente y sensible en lo que respecta a la 
obtención de bienestar. Un ejemplo de ello podría ser el hecho que a principios de la 
civilización , un Neandertal o un Cromañón no se preocupaba por la temperatura interior de su 
cueva ya que lo único que les interesaba era sobrevivir y no morir congelados (Terrón, 2005). En 
la actualidad, debido al enorme desarrollo tecnológico que se ha suscitado, se han creado las 
condiciones para exigir confort ambiental, pero este mismo desarrollo ha propiciado que los 
mecanismos para tal fin sean demasiado caros lo que ha generado que el confort se comience 
a obtener a través del diseño adecuado de las edificaciones y la utilización de materiales que 
brinden a los habitantes bienestar tanto físico como espiritual adaptados a sus necesidades 
ambientales y económicas. Como se puede observar, el salto de la concepción de confort desde 
los inicios de la civilización hasta la actualidad es enorme por lo que a continuación se 
describirá el proceso general que se dio para que se generara este cambio. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4. Evolución de la Vivienda 
 
 
23 
Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
Posterior a los datos que se tienen sobre el inicio de la civilización se tiene registro de la época 
medieval, específicamente de la casa burguesa del siglo XIV en donde el ideal de confort que se 
tenía era el de acercar lo más posible la fuente de trabajo a la vivienda; por lo que los espacios 
de una residencia de esta época consistían en un taller, tienda o almacén en la planta baja y, en 
la planta alta, la vivienda del propietario que consistía en un espacio amplio en donde se 
realizaban todas las actividades como cocinar, dormir, recibir a las personas, sin ningún tipo de 
privacidad. El bienestar era algo superficial centrado más en la forma que en las sensaciones 
íntimas y personales, prueba de ello era que las viviendas estaban adornadas con tapices y bien 
decoradas pero con una mala climatización. Los visitantes podían llegar a estas estancias con 
ropas lujosas y sentarse en bancos incómodos en forma de caja con una mínima ergonomía, 
pero que representaban autoridad en esa época (Fernández, 2008). 
En el siglo XVI se continúa con las características anteriores; las casas tenían solamente una 
chimenea o una cocina en la habitación principal dejando al resto de espacios sin este tipo de 
elementos y por ende, sin este tipo de calefacción. Para ello el ropaje, que no era considerada 
como moda sino como un mecanismo de termicidad, se convirtió en el elemento protector 
contra el clima imperante. 
En el siglo XVII, las viviendas comenzaron a construirse más amplias y lo que antes era un salón 
en donde se realizaban todas las actividades cotidianas, ahora era dividido en espacios dando 
paso a la aparición del comedor, el salón, la despensa, el guardarropa, el dormitorio, cada uno 
con su propia chimenea. Así mismo, las viviendas se convirtieron exclusivamente para el 
descanso, eliminando el desarrollo de la actividad laboral cerca de éstas, lo que es una 
demostración más de cómo la concepción de confort se iba transformando de una vida en 
público a obtener una sensación de intimidad. En esta misma época se dio un abaratamiento 
del vidrio lo que propició la utilización de éste en las ventanas brindando así iluminación 
natural y disminuyendo el uso excesivo de lámparas de aceite y velas en el transcurso del día 
generando con ello un ahorro económico ya que éstos eran considerados elemento costosos 
(Fernández, 2008). 
A partir del siglo XVIII, con el desarrollo de la Revolución Industrial, se generó un aumento de la 
población que necesitaba habitar cerca de los centros industriales dando paso a que la relación 
entre vivienda y área laboral imperante en el siglo anterior se fragmentara. De esta manera la 
demanda de vivienda por parte de los obreros generó al desarrollo masivo de éstas 
desarrollando comunidades en donde lo que interesaba era albergar a la mayor cantidad de 
trabajadores, con la mayor eficiencia y por lo consiguiente a bajos costos. Toda esta situación 
generó problemas higiénicos y sanitarios que afectaron a la población en general, 
independiente del estrato social al que pertenecían. 
 
 
24 
Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
Como resultado, la burguesía tuvo que enfocarse en trabajar para solucionar estos problemas 
que se originaron de la supuesta solución al problema de demanda habitacional. Todos los 
recursos se volcaron a buscar una salida rápida a la problemática y con ello se perdió la 
ideología que se había gestado en torno a la creación de espacios habitables adecuados al clima 
y a las necesidades culturales de la población (Fernández, 2008). 
 
 
 
 
 
 
Figura 5. Época de la Revolución Industrial 
En años posteriores, surgieron propuestas teóricas del Movimiento Moderno en donde se 
podía observar que había un desfase evidente entre lo que se establecía en la teoría y lo que se 
estaba viviendo en esa época. Aún así, todas estas corrientes dieron paso al desarrollo de otro 
movimiento denominado “Estilo Internacional” cuya concepción era la de generar un tipo de 
arquitectura más homogénea, cuyas influencias llegaran a todos lados con una característica 
particular que consistía en la utilización excesiva de vidrio a través de fachadas acristaladas, tal 
cual se puede apreciar en la Figura 6. Con ello, se generó el desarrollo de esta doctrina que se 
expandió por todo el mundo y que trajo como consecuencia los problemas actuales en materia 
de confort térmico. Para el caso de las vivienda de interés social, este estilo se convirtió en la 
generación de un prototipo de vivienda que consistía en una planta con losa de concreto y 
muros de block de concreto o tabique con varillas deacero que se observan en las cubiertas en 
señal de continuidad de la vivienda en sentido vertical (característico del estilo internacional) 
(Terrón, 2005). 
 
 
 
 
 
Figura 6. Estilo Internacional en Vivienda 
 
 
25 
 
Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
Este tipo de viviendas se pueden observar en diferentes países y continentes dando como 
resultado la nula identidad arquitectónica de cada zona y el apego a los estándares establecidos. 
Como conclusión se puede determinar que el confort, representado en la forma y las 
características de las viviendas de los siglos pasados, no tenían nada que ver con la sensación 
de confort que se tiene en la actualidad ya que, en aquel entonces, las características 
habitacionales se apegaban solamente a las actividades y circunstancias sociales y culturales de 
una época determinada. 
Cuando se empezaban a concebir el confort como una sensación de bienestar personal, 
surgieron acontecimientos que dieron un retroceso a lo que se había logrado dando pie a la 
generación de una serie de problemas como los que se dieron en la Revolución Industrial que 
hicieron comenzar con una nueva concepción y que , para el caso de la vivienda de interés 
social que es la base del presente estudio, dio paso a la pérdida de las características de 
confort térmico que se tenían por ejemplo en las vivienda vernáculas, las cuales eran 
concebidas como edificaciones propias del lugar mediante la utilización de materiales 
característicos de la región, con elementos arquitectónicos que representaban las costumbres 
del grupo y que se adaptaban a las condiciones del lugar, todos estos elementos generadores 
de bienestar interior en las viviendas y lo que se traducía en una mejor calidad de vida para los 
habitantes. 
En la actualidad, estas viviendas son estandarizadas y la misma tipología se desarrolla en zonas 
con diferentes climas, que en muchos casos son extremos. Es por ello que son consideradas 
edificaciones con un clima interior estático a lo largo de todo el año y que contrasta 
fuertemente con la temperatura exterior, lo que da como resultado una disminución del 
confort térmico. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7. Viviendas en Serie Estandarizadas 
 
26 
 
Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
2.1.2 DEFINICIÓN DE CONFORT 
 A manera general, el confort térmico es la sensación de bienestar que el ser humano 
percibe en el momento en que existe una satisfacción de las condiciones térmicas ambientales 
en un espacio determinado. En la evolución del hombre, éste ha tenido como objetivo 
transformar su entorno y espacio en el afán de lograr ambientes que sean térmicamente 
confortables y que le brinde una sensación de bienestar acorde a las características propias del 
ser humano. 
De esta manera, para que el cuerpo humano funcione adecuadamente, es importante que 
mantenga en su núcleo interno una temperatura próxima a los 37 °C (Sol.Arq, 2010). Si la 
persona logra mantener dicha temperatura sin ningún tipo de esfuerzo adicional, se dice que ha 
llegado a un estado de confort térmico . La palabra confort ha evolucionado en su significado a 
lo largo de la como se puede observar en la Tabla 1. Es así como confortable , en un inicio, no se 
refería a lo que en la actualidad se entiende como estar a gusto o comodidad, por el contrario, 
su raíz latina era confortare (confortar, consolar o reforzar) y este fue el significado que se 
utilizó durante muchos siglos generándose igualmente ciertas variaciones que a continuación 
se presentan en un orden cronológico (Terrón, 2005). 
 
TIEMPO CARACTERÍSTICA 
S. XVI 
 El término confort adquirió un sentido de bienestar físico 
 En Inglaterra un confortador era alguien que era cómplice de un crimen. 
 El término confortables llegó a significar tolerables o suficiente 
(se habla de una anchura de cama confortable, mas no de una cama 
confortable) 
S. XVIII 
 Walter Scout (novelista) utilizó el término en el nuevo sentido de agrado con 
carácter térmico (me da igual que hiele en la calle, aquí dentro estamos 
confortables (Rybczynski, 1990). 
 Confort en el contexto de bienestar doméstico, tiene interés lexicográfico 
(ídem) 
 En el idioma inglés, palabras como cozy (cómodo, íntimo)aunque de origen 
más tardío. 
S. XIX 
 Se tradujo como la calidad y el comportamiento de los elementos en los que 
intervenía lo mecánico: luz, calor y ventilación. 
S.XX 
 Las ingenierías domésticas subrayan la eficiencia y la comodidad como idea 
de confort. 
S. XX – S. XXI  El confort es visto como algo cuantificable, motivo de análisis y de estudio. 
 
Tabla 1. Evolución de la palabra "Confort" 
 
 
27 
 
Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
Así mismo, se han establecido numerosos significados para la palabra confort, entre ellos se 
encuentra una línea que define esta palabra como algo meramente subjetivo como es el caso 
de Serra y Coch (1995), quienes lo definen como “una sensación propia del inconsciente, donde 
puede no ser reconocida, a menos que alguna circunstancia obligue a fijarse en aquella 
sensación de bienestar o incomodidad”. Igualmente , en normas internacionales como la 
ISO7730:2005 (ISO, 2005) o la ANSI/ASHRAE Standard 55 (ASHRAE,1992) es definida como ““el 
estado de ánimo que expresa satisfacción con el ambiente térmico” (Ochoa, y otros, 2009). La 
problemática de estas definiciones radica en que lo dejan a la subjetividad de la persona 
cuando no es solo nuestro estado de ánimo el que define si tenemos frio o calor, si nos 
sentimos bien en determinadas situaciones; esto es parte de nuestro proceso cognitivo que es 
afectado por estímulos influidos por factores físicos, fisiológicos y psicológicos, entre otros. 
2.1.3 NORMAS APLICADAS AL CONFORT TÉRMICO 
 Para lograr confort térmico en un espacio determinado, es necesario generar 
condiciones cómodas de bienestar térmico; es así como para evaluar las condiciones que 
propician dicho bienestar, existen normas y parámetros establecidos, estipulados en guías y 
normativas nacionales e internacionales que, de igual manera, nos sirven de referencia para 
mejorar el ambiente en lugares que poseen nulo confort térmico. A continuación se describen 
las normas aplicables para la valoración de las condiciones térmicas de los espacios en México. 
2.1.3.1 Norma Oficial Mexicana de Eficiencia Energética 
 Las Normas Oficiales Mexicanas de Eficiencia Energéticas (NOM-ENER) busca regular 
“los consumos de energía de aquellos aparatos que, por su demanda de energía y número de 
unidades requeridas en el país, ofrezcan un potencial de ahorro cuyo costo-beneficio sea 
satisfactorio para el país y los sectores de la producción y el consumo” (Conuee, 2010).Estas 
normas son especificaciones técnicas de carácter obligatorio en México. Para efectos del 
presente estudio, se describirán aquellas normas que se relacionen con la temática del 
proyecto. 
 NOM-008-ENER-2001. “Eficiencia Energética en Edificaciones - Envolvente de Edificios no 
residenciales”. 
 En México, la actividad que más consume energía es la utilización del aire acondicionado 
durante épocas de mayor calor , principalmente en la zona norte y las costas del país. De ahí 
que se ha establecido a la ganancia por radiación solar como la fuente de calor que debe ser 
mayormente controlada a través de un buen diseño del envolvente de una edificación. 
 
 
28 
 
Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
 La presente norma busca ese objetivo, es decir, optimizar el diseño considerándolo desde el 
punto de vista del comportamiento térmico de la envolvente logrando un ahorro de la cuota 
eléctrica por la disminuciónde trabajo de los equipos de enfriamiento. 
Las unidades que son utilizadas en esta Norma corresponden al Sistema General de Unidades 
de Medida, único legal y de uso obligatorio en México, considerando las excepciones y 
consideraciones permitidas en su Norma NOM-008-SCFI vigente. 
Esta norma aplica tanto en edificios nuevos como a ampliaciones adheridas a edificios 
existentes. No aplica para edificaciones de uso industrial ni residencial; sin embargo, ha servido 
de referencia para generar una Norma que sea de aplicación específica para residencia, ésta es, 
la Norma NOM-020-ENER que se describe en el presente apartado. 
 NOM-020-ENER. Anteproyecto “Eficiencia Energética en Edificaciones - Envolvente de 
Edificios Residenciales”. 
En la actualidad esta Norma no ha entrado en vigor, se encuentra solamente a nivel de 
anteproyecto. 
El objetivo primordial de ésta normativa es generar eficiencia energética en edificios de uso 
residencial con el fin de mejorar el diseño térmico de éstos considerándolo desde el punto 
de vista de la envolvente, logrando un óptimo confort térmico con el uso mínimo de 
energía eléctrica. 
 NOM-018-ENER-1997. “Aislantes Térmicos para Edificaciones. Características, límites y 
métodos de prueba”. 
Esta norma establece las características y métodos de prueba que deben cumplir todos los 
materiales, productos, componentes y elementos termoaislantes para techos, muros y plafones 
de los edificios; todo ello con el objetivo de generar un ahorro de energía a los usuarios de las 
edificaciones a través de materiales con propiedades que mejoren el ambiente interior de los 
espacios y que disminuyan el uso de aire acondicionado. 
2.1.3.2 Normas ASHRAE 
 ASHRAE ( American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers) es 
una asociación estadounidense que desarrolla estándares y guías de diseño sobre la utilización 
eficiente de sistemas de aire acondicionado (HVAC) en lo que respecta a la selección, diseño, 
aplicación, ocupación, seguridad y criterios operacionales (Ashrae, 2010). 
 
 
29 
 
Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
Entre los estándares que establece se tiene, por ejemplo, la determinación de la cantidad (kg) 
de lámina que se utilizará en la instalación y diseño de ductos de aire acondicionado, así como 
la normativa referente a tipos de aislamiento a instalar en el interior o exterior de dichos ductos 
para generar un mejor funcionamiento de los mismos evitando fuga de calor. 
 Norma ASHRAE Estándar 62-2001. Ventilation for Aceptable Indoor Air Quality. 
 El objetivo principal de esta norma es establecer requerimientos mínimos de ventilación 
y de calidad de aire interior que permitan condiciones aceptables para el desarrollo del ser 
humano de tal forma que se reduzca cualquier efecto adverso en su salud (Dougan, et al., 2002). 
Esta norma trata sobre los equipos de ventilación y sistemas que modifican el aire interior, 
determinando algunas soluciones para reducir costos con determinadas tecnologías. 
2.1.3.3 Normas AMERIC 
 La AMERIC ( Asociación Mexicana de Empresas del Ramo de Instalaciones para la 
Construcción) es una Asociación Mexicana homóloga de la Asociación ASHRAE. Tiene normas 
para instalaciones eléctricas, refrigeración y climas, hidráulicas, instalaciones especiales, entre 
otras. Su objetivo principal es regular el uso de estas instalaciones proporcionando métodos 
para el diseño y cálculo de las mismas tanto en edificaciones como en residencias. 
2.1.3.4 Normas UNE 
 Las UNE (Una Norma Española), son un conjunto de normas tecnológicas creadas por 
Comités Técnicos de Normalización (Integrantes: AENOR-Asociación Española de Normalización 
y Certificación, fabricantes, consumidores y usuarios, administración, laboratorios y centro de 
investigación) que buscan mejorar la calidad de las empresas, en lo que respecta a sus 
productos y servicios, protegiendo el medio ambiente y velando por el bienestar de la sociedad. 
 UNE-EN-ISO-7730/2006. Ergonomía del ambiente térmico. 
 Esta norma realiza una determinación analítica e interpretación del bienestar térmico 
mediante el cálculo de los índices PMV ( Voto Medio Previsto) y PPD (Porcentaje de 
insatisfacción) y los criterios de bienestar térmico local (Aenor, 2010). 
 UNE-CR 1752: 2008 IN. Ventilación de edificios. 
 Esta norma establece criterios de diseño a considerar dentro de los edificios para 
generar calidad en el ambiente interior de los mismos. 
 
 
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Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
 UNE-EN 15251: 2008. Parámetros del ambiente interior. 
 La presente norma establece parámetros del ambiente interior que se deben considerar 
para el diseño y la evaluación de la eficiencia energética dentro de los edificios incluyendo 
aspectos como la calidad del aire interior, condiciones térmicas, iluminación y ruido. 
2.1.3.5 CARRIER 
 Este Manual de Aire Acondicionado ha sido elaborado por una de las más importantes 
firmas a nivel mundial en lo que respecta a los sistemas de acondicionamiento de aire 
(CARRIER). La información que contiene brinda instrucciones para cada fase del proceso del 
proyecto, desde la etapa de cálculo de carga hasta la selección del sistema, incluyendo todo el 
proceso de ingeniería, garantizando la calidad en sus aplicaciones y una reducción al mínimo del 
mantenimiento y de futuras reparaciones. 
El manual incluye un formato a través del cual se determina la carga térmica (en toneladas de 
refrigeración) que debe ser considerada para el enfriamiento del espacio que se está analizando. 
El cálculo de la carga térmica lo realiza a través de 3 métodos: 
1- Método de función de transparencia (TMF): es uno de los método más utilizados 
permitiendo estimar las cargas de enfriamiento hora por hora que ayuda a predecir las 
condiciones interiores del espacio. Este mismo método es utilizado para el cálculo de flujo 
unidimensional de transferencia de calor en paredes y techos soleados. 
2- Método de cargas por Diferencial de Temperatura (CLTD) y Factores de Carga de 
enfriamiento (CLF): este método se utiliza cuando el procedimiento de cálculo a desarrollar es 
manual y computarizado. Utiliza el coeficiente global de transferencia de calor (U) para el 
cálculo de la carga de enfriamiento para techos y paredes. 
3- Método de Valor de temperatura diferencial total equivalente y tiempo promedio 
(TETD/TA): este método es recomendado para usuarios experimentados en el tema. El proceso 
de cálculo es parecido al método TMF estimando la carga horaria y además determina el 
diferencial de temperatura en el tiempo. Es de suma importancia considerar la diferencia total 
de temperaturas equivalentes aplicadas en paredes y techos; efectos de la radiación solar, 
efecto de retardo o de almacenamiento y diferencia de temperatura del aire. 
 
 
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Estudio de Confort Térmico y Ahorro Energético en la Vivienda de Interés Social Tipo en el Norte del País 
2.2 TRANSMISIÓN DE CALOR 
 La transmisión de calor se da mediante el paso de energía térmica (energía liberada en 
forma de calor) de un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. Cuando los 
cuerpos se someten a la influencia de una temperatura mayor a la que ellos poseen, es decir 
una fuente calorífica, se calientan , absorbiendo una parte del calor que se le ha transmitido. El 
calor que absorbe el cuerpo lo hace desde la cara expuesta a la fuente que origina el calor, 
recorriéndolo interiormente hasta la cara interna u opuesta, que es la que posee menor 
temperatura. Dependiendo del material que posean dichos cuerpos, así será la ganancia de 
calor ya que no todos los materiales absorben con la misma intensidad. 
Existen 3 procesos fundamentales de la transmisión de energía térmica: conducción, 
convección y radiación.A manera general y para profundizar en párrafos posteriores, la 
conducción es el desplazamiento de energía en el interior de un mismo material, a través del 
traslado de la energía en forma de onda; la convección es el calentamiento a través de un fluido 
líquido o gaseoso que transporta el calor hacia un cuerpo con diferente temperatura y la 
radiación consiste en una transmisión de energía mediante ondas electromagnéticas 
generándose el caso de un cuerpo que transmite radiación a otro (Amador, 2009). 
2.2.1 TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONDUCCIÓN 
 Este proceso de transmisión de calor consiste en la “transmisión de energía debido a 
una diferencia de temperatura entre las partes del sistema o entre dos sistemas en contacto, 
sin un desplazamiento apreciable de las partículas del sistema o sistemas” (Amador, 2009). Como 
se mencionó anteriormente, la transmisión se da de la parte que posee mayor temperatura a la 
región de menor temperatura. Cuando se desarrolla la conducción a través de un sólido 
homogéneo simple, se dice que se lleva a cabo en un régimen estable, cuando la temperatura 
en un punto específico del material permanece constante respecto al tiempo. Un parámetro 
que regula la conducción de calor en los materiales es la conductividad térmica, la cual es una 
propiedad que valora la capacidad de los materiales de conducir calor a través de ellos. 
Existe una ley cuantitativa de la conducción de calor la cual fue formulada por Fourier y 
establece que “la tasa de transferencia de calor por conducción en una dirección dada, es 
proporcional al área normal a la dirección del flujo de calor y al gradiente de temperatura en 
esa dirección” (Fernandez, 2009). 
 
 
 
 
 
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Por lo tanto, la cantidad de calor que pasa a través del elemento de área, en un intervalo de 
tiempo, se especifica con la siguiente ecuación: 
 
 
 
 
 
Donde: 
dQx = Cantidad de calor 
dt = intervalo de tiempo 
K = conductividad térmica del material 
A = área de la sección transversal, la cual es perpendicular al flujo de calor 
 T = Temperatura 
X = longitud de trayectoria x 
 T / x = es el cambio de temperatura t con respecto a la longitud de la trayectoria x 
dQx / dt = es la cantidad de calor que fluye en un diferencial de tiempo dQx 
 
2.2.2 TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN 
 Este tipo de transmisión de calor se genera a través de fluidos que al calentarse, 
aumentan de volumen, generando una disminución de densidad y ascendiendo de tal forma 
que desplaza al fluido que se encuentra en la parte superior y que está a menor temperatura. 
Lo que se denomina convección es el transporte de calor por medio de las corrientes 
ascendentes y descendentes del fluido. Se puede dar la transformación de un fluido de un 
punto a otro; entre un fluido y otro por la mezcla entre ellos ; entre fluidos y un sólido ó por 
medio de una bomba, ventilador u otro dispositivo mecánico (convección mecánica o asistida) . 
 
 
Figura 8. Gráfico Explicativo de la Ley de Fourier 
 
 
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Este tipo de transmisión de calor se expresa por medio de la Ley de Enfriamiento formulada por 
Isaac Newton: 
 
 
 
 
 
Donde: 
h= coeficiente de convección 
As= área del cuerpo en contacto con el fluido 
Ts= temperatura en la superficie del cuerpo 
T inf=temperatura del fluido lejos del cuerpo 
2.2.3 TRANSMISIÓN DE CALOR POR RADIACIÓN 
 Es el proceso que consiste en la transmisión de calor de un cuerpo a alta temperatura a 
otro con menor temperatura los cuales se encuentran separados por una distancia y sin ser 
calentado el medio a través del cual se efectúa la transferencia calorífica (1). Todos los cuerpos 
con temperatura superior a 0 K (-273 °C) emiten radiación electromagnética, siendo su 
intensidad dependiente de la temperatura y de la longitud de onda considerada. 
Este fenómeno se puede dar también en el vacío, por medio de algunos gases y algunos 
líquidos que emiten un espectro de radiación continuo. 
La ley de Stefan-Boltzmann permite determinar la cantidad de calor por radiación, y se expresa 
de la siguiente forma: 
 
 
 
 
 
Figura 9. Movimiento por Convección 
Figura 10. Fenómeno de la Radiación 
 
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Donde: 
E= cantidad de calor 
= constante de Stefan-Boltzmann 
T4e= temperatura absoluta de la superficie 
2.2.4 TRANSMISIÓN DE CALOR Y LA VIVIENDA 
La vivienda es una edificación que constantemente se encuentra expuesta a la 
transmisión de calor y específicamente es afectada por los 3 tipos de transferencia 
mencionados anteriormente. La transmisión por conducción se realiza a través de los 
materiales con los que se ha construido; la transmisión por convección a través de los vientos 
que se desplazan en determinadas épocas del año, y la transmisión por radiación se da 
mediante los rayos del sol que inciden directamente sobre la edificación. 
Al hablar de la transferencia de calor a la envolvente de la vivienda o como comúnmente se 
denominaría la "piel " de la edificación, se puede ver que ésta es afectada por 4 fenómenos: 
• Reflexión: se da por la radiación que rebota de las paredes y techo de la vivienda y que por 
consiguiente no se da un cambio de temperatura de los materiales que conforman la 
edificación. 
• Absorción: es cuando la radiación si es absorbida por las paredes y techo dando como 
resultado un aumento en la temperatura de éstos. 
• Emisión: éste tipo de transferencia funciona en sentido inverso a la absorción, es decir, una 
vez la paredes y techo retienen el calor, éste es reiradiado en la misma cantidad en que fue 
absorbido. 
• Transmisión: es el paso del calor a través de cuerpos transparentes que posea la vivienda, 
como pueden ser las ventanas o domos. Es importante especificar que en los cuerpos 
opacos la transmisión es nula. 
Transmisión Reflexión Emisión Absorción 
Figura 11. Fenómenos del Calor en una Vivienda 
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En una vivienda la mayor ganancia de calor se debe a la radiación solar la cual se da en un 70% del 
total (este porcentaje incluye elementos traslúcidos que ganan entre 15% y 20%); luego existen las 
ganancias internas (actividades, uso de equipos y costumbres de los habitantes) que se dan un 20% 
siendo las ganancias por conducción y convección en una menor magnitud de un 8% a 12 % 
(Amador, 2009) .Del 70% de ganancia por radiación mencionada, en verano es donde los 
componentes de la vivienda absorben en mayor medida los rayos del sol introduciéndose a la 
vivienda mediante conducción. La distribución es de la siguiente manera: 
Al hablar de los componentes de una vivienda, la principal fuente de ganancia de calor es por el 
techo el cual es afectado por la radiación directa del sol que da paso a la transmisión de calor al 
interior de la edificación por mecanismos de conducción a través del material del que está 
constituido y posteriormente se dan las transmisiones desde la superficie interior del techo hacia el 
espacio habitado propiamente dicho a través de los mecanismos de convección y conducción. 
El comportamiento térmico de una vivienda se puede analizar a través de la evaluación de su carga 
térmica que consiste en determinar los flujos de energía que se distribuyen en la edificación. 
Conociendo esto, se puede controlar las condiciones interiores de los espacios de tal forma que de 
una manera casi certera, se logre el confort térmico en los momentos requeridos. (Ferreiro, y otros, 
1991). Lo que se busca el logra un balance térmico que se da cuando la suma de