ESTRATEGIAS DE DISEÑO PASIVO PARA EDIFICACIONES EN ALTURA EN LA CIUDAD DE MADRID: ENFOQUE EN EL CONFORT TÉRMICO Y LUMÍNICO

Patricio Simbaña Escobar; Luis Miguel Bermejo Jauregui; Cristian Omar Bravo-Fichamba; Ariel Sebastián Ortega Vasco

doi:10.33324/daya.vi19.1063

Autores/as

Patricio Simbaña-Escobar Universidad UTE https://orcid.org/0000-0002-9172-1457
Luis Miguel Bermejo-Jauregui Investigador Independiente, Ecuador https://orcid.org/0009-0008-4262-3560
Cristian Omar Bravo-Fichamba Investigador Independiente, Ecuador https://orcid.org/0009-0003-0423-1033
Ariel Sebastián Ortega-Vasco Investigador Independiente, Ecuador https://orcid.org/0009-0009-3902-461X

DOI:

https://doi.org/10.33324/daya.vi19.1063

Palabras clave:

Diseño bioclimático, confort térmico, eficiencia energética, protección solar, iluminación natural, sostenibilidad

Resumen

El presente artículo de investigación expone una investigación orientada al desarrollo de estrategias de diseño pasivo para una edificación ubicada en Madrid, España, enfocada en garantizar el confort térmico y lumínico de sus usuarios, a partir de las condiciones climáticas locales. Madrid presenta un clima mediterráneo continental caracterizado por veranos calurosos, inviernos fríos y alta variabilidad térmica estacional, lo que exige una respuesta arquitectónica específica. La metodología empleada integró herramientas digitales como Climate Consultant 6.0, Rhinoceros 7, con el plugin Ladybug, y Revit, con Daylight Energy Analysis; estas permitieron simular el comportamiento ambiental del edificio en distintas estaciones del año. Se analizaron parámetros como radiación solar, ventilación natural, temperatura e iluminación para diseñar soluciones arquitectónicas adaptadas al sitio. Entre los principales resultados, destacan mejoras significativas en los indicadores de iluminación natural: en las plantas tipo del edificio, el porcentaje de espacios que superan el umbral recomendado aumentó hasta un 74% y el ADF alcanzó valores de hasta 11,7%, lo que refleja un mayor aprovechamiento de la luz diurna. Asimismo, el análisis de vientos y recorrido solar guió la orientación y configuración volumétrica del edificio para favorecer la ventilación cruzada y reducir la ganancia térmica en verano. La investigación concluye que la integración temprana de herramientas digitales permite tomar decisiones proyectuales más eficientes y sostenibles, lo que reduce la dependencia de sistemas activos y mejora el desempeño ambiental de las edificaciones en climas extremos como el de Madrid.

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Biografía del autor/a

Cristian Omar Bravo-Fichamba, Investigador Independiente, Ecuador

Citas

• Al-Mowallad, E. A. M. S., Huang, X., Lu, Z., Li, X., Wu, K., Zhu, Z., y Liu, G. (2024). Assessment and improvement of daylighting quality in classrooms with double-side windows. Buildings, 14(11), 3501. https://doi.org/10.3390/buildings14113501

• Bekele, M. T., y Atakara, C. (2023). Residential Building Energy Conservation in Mediterranean Climate Zone by Integrating Passive Solar and Energy Efficiency Design Strategies. Buildings, 13(4), 1073. https://doi.org/10.3390/buildings13041073

• Bilbao, A., de Miguel, A., Pérez-Burgos, A., y Román, R. (2008). Energías renovables y su integración en la edificación.

• https://www.researchgate.net/publication/258450471_Energias_Renovables_y_su_Integracion_en_la_Edificacion

• Carmenado Vaquero, L. (2016). Estímulos y reacciones: fachadas dinámicas ante el sol, el viento y la temperatura. Universidad Politécnica de Madrid. https://oa.upm.es/39236/1/TFG_Loreto_Carmenado_Vaquero.pdf

• Cillari, G., Ferraro, M., Griffo, A., y Margani, G. (2021). Passive solar solutions for buildings: Criteria and synergies. Applied Sciences, 11(1), 376. https://doi.org/10.3390/app11010376

• DrajMarsh, A. (2025). Sun Path Diagram 2D Madrid. DrajMarsh. https://drajmarsh.bitbucket.io/sunpath2d.html

• Erell, E., Pearlmutter, D., & Williamson, T. (2012). Urban microclimate: Designing the spaces between buildings. Routledge. https://doi.org/10.4324/9781849775392

• Elaouzy, Y., y El Fadar, A. (2022). Energy, economic and environmental benefits of integrating passive design strategies into buildings: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 167, 112828. https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112828

• Fernández García, F., y Rasilla Álvarez, D, (2008). Olas de calor e influencia urbana en Madrid y su área metropolitana. Investigaciones Geográficas. https://www.researchgate.net/publication/251065729_Olas_de_calor_e_influencia_urbana_en_Madrid_y_su_area_metropolitana

• Higueras, E. (1998). Urbanismo Bioclimático, Criterios medio ambientales en la ordenación de asentamientos. Cuadernos de Investigación Urbanística. 1-81. https://es.scribd.com/document/474481268/Urbanismo-bioclimatico-Esther-Higueras#page=36

• Lopez-Astudillo, K. S., Simbaña-Escobar, P. R., y Chérrez-Córdova, E. A. (2025). Optimización basada en datos del desempeño lumínico y térmico de una vivienda multifamiliar. Estudio de caso en Santa Elena, Ecuador. MQRInvestigar , 9(3), e914. https://doi.org/10.56048/MQR20225.9.3.2025.e914

• Madrid climate, weather by month, Average temperature (Spain) - weather spark. (12 de noviembre de 2025). Weather Spark. https://weatherspark.com/y/36848/Average-Weather-in-Madrid-Spain-Year-Round#google_vignette

• Milne, M., Liggett, R., Benson, A., & Bhattacharya, Y. (mayo de 2009). Climate Consultant 4.0 develops design guidelines for each unique climate. En American Solar Energy Society Meeting.

• Myroniuk, K., Furdas, Y., Zhelykh, V., Adamski, M., Gumen, O., Savin, V., y Mitoulis, S.-A. (2024). Passive Ventilation of Residential Buildings Using the Trombe Wall. Buildings, 14(10), 3154. https://doi.org/10.3390/buildings14103154

• Rasilla, D., Allende, F., y Fernández García, F. (2016). La isla de calor urbano de Madrid durante la ola de calor de julio 2015. Repositorio de la Universidad de Cantabria. https://repositorio.aemet.es/bitstream/20.500.11765/8013/1/0047_X-2016-RASILLA.pdf

• Roudsari, M. S., Pak, M. y Smith, A. (2013). Ladybug: a parametric environmental plugin for grasshopper to help designers create an environmentally-conscious design. En Building Simulation 2013 (Vol. 13, pp. 3128-3135). IBPSA.

• Santamouris, M., Sfakianaki, A., y Pavlou, K. (2010). On the efficiency of night ventilation techniques applied to residential buildings. Energy and Buildings, 42(8), 1309-1313.

• Simbaña, P., Paredes, D., Jácome, D., & Piña, O. (2020). The urban impact of sustainable design interventions in Quito: Case study of the implementation of the eco-efficient tool in ‘la carolina’neighborhood in Quito. En XII Seminario Internacional de Investigación en Urbanismo, São Paulo-Lisboa, 2020. Faculdade de Arquitetura da Universidade de Lisboa.

• Simbaña Escobar, P., Rocchio, D., Alvarado, N. y Cherrez, K. (2024). Passive Strategies for thermal comfort in Amazonian Cities: The Case of Tena’s Waterfront. Bitácora Urbano Territorial, 34(3), 55–70. https://doi.org/10.15446/bitacora.v34n3.115029

• Simbaña Escobar, P., Mena-Hernández, S., Córdova, E. C., y Alvarado-Arias, N. (2025). Comparative Thermal Performance and Return on Investment of Glazing Configurations in Building Envelopes: The Case of the Plataforma Gubernamental Norte in Quito, Ecuador. Buildings 2025, 15(19), 3522. https://doi.org/10.3390/BUILDINGS15193522

• Syed Wali Uddin, K. M. I., Ubaidurrahman, M. K. M., Mohiuddin, O. H., y Nauman Khan, R. (2025). Design of sustainable and energy efficient building: Energy analysis using Revit Insight. International Journal for Research in Applied Science & Engineering Technology, 13(5), 2547-2555. https://www.ijraset.com/best-journal/design-of-sustainable-and-energy-efficient-building

• Taherian, H., y Peters, R. W. (2023). Advanced active and passive methods in residential energy efficiency. Energies, 16(9), 3905. https://doi.org/10.3390/en16093905

• Teitelbaum, E., Miller, C., & Meggers, F. (2023). Highway to the Comfort Zone: History of the Psychrometric Chart. Buildings, 13(3), 797. https://doi.org/10.3390/buildings13030797

• Toroxel, J. L., Monteiro Silva, S., y Fernandes, J. (2024). Contribution of glazed balconies as a passive heating system in contemporary buildings in northern Portugal. Sustainability, 16(13), 5658. https://doi.org/10.3390/su16135658