Código Científico Revista de Investigación/ V.6/ N.E2/ www.revistacodigocientifico.itslosandes.net
ISSN: 2806-5697
Vol. 6 – Núm. E2 / 2025
pág. 166
Evaluación térmica de una vivienda prototipo elaborada con
paneles laminados de guadua en Andoas-Ecuador
Thermal evaluation of a prototype house built with laminated guadua
panels in Andoas-Ecuador
Avaliação térmica de uma habitação protótipo construída com painéis
laminados de guadua em Andoas-Equador
Tapia-Ortiz, Freddy Ricardo
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
ftapiao@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-7139-783X
DOI / URL: https://doi.org/10.55813/gaea/ccri/v6/nE2/1021
Como citar:
Tapia-Ortiz, F. R. (2025). Evaluación térmica de una vivienda prototipo elaborada con paneles
laminados de guadua en Andoas-Ecuador. Código Científico Revista De Investigación, 6(E2),
166–177.
Recibido: 18/06/2025 Aceptado: 28/07/2025 Publicado: 30/09/2025
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Research Article
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Resumen
La presente investigación comprende el estudio de las condiciones térmicas en una vivienda
prototipo, ubicada en Ecuador en la provincia de Pichincha en la Central del Bambú Andoas.
Esta edificación fue elaborada con paneles de guadua con texturas y recubrimientos en las
envolventes. Se emplea una metodología experimental basada en criterios bioambientales con
registros de temperatura ambiental en los espacios de la vivienda, en un lapso de 7 días, para
determinar el comportamiento térmico promedio de la construcción en guadua y comparar
estos resultados con dos materiales comúnmente utilizados en la zona como son el bloque de
hormigón alivianado y el ladrillo macizo, con el uso de simulaciones respectivas de cada
material en un prototipo digital y comparar los comportamientos del confort térmico en un día
promedio. Así también comportamiento térmico de las superficies con el análisis termográfico
en la envolvente edilicia. Los resultados obtenidos ponen en evidencia que los laminados en
guadua, presentan mayor rango de horario de confort térmico en ambientes interiores con
respecto a los materiales tradicionales utilizados en la construcción con sistemas de regulación
térmica con sistemas pasivos, con una adecuada orientación en su implantación.
Palabras clave: Ecuador, guadua, construcción, confort-térmico, envolvente.
Abstract
This research comprises the study of thermal conditions in a prototype house located in
Ecuador in the province of Pichincha at the Andoas Bamboo Center. This building was
constructed using guadua panels with textures and coatings on the exterior. An experimental
methodology based on bio-environmental criteria was used, with environmental temperature
records taken in the spaces of the house over a period of seven days to determine the average
thermal behavior of the guadua construction and compare these results with two materials
commonly used in the area, namely lightweight concrete blocks and solid bricks, using
respective simulations of each material in a digital prototype and comparing the thermal
comfort behaviors on an average day. It also analyzed the thermal behavior of surfaces using
thermographic analysis of the building envelope. The results obtained show that guadua
laminates offer a wider range of thermal comfort in indoor environments than traditional
materials used in construction with passive thermal regulation systems, provided they are
properly oriented during installation.
Keywords: Ecuador, guadua, construction, thermal comfort, envelope.
Resumo
A presente investigação compreende o estudo das condições térmicas numa habitação
protótipo, localizada no Equador, na província de Pichincha, na Central del Bambú Andoas.
Esta construção foi elaborada com painéis de guadua com texturas e revestimentos nas
envolventes. É utilizada uma metodologia experimental baseada em critérios bioambientais
com registos da temperatura ambiente nos espaços da habitação, durante um período de 7 dias,
para determinar o comportamento térmico médio da construção em guadua e comparar esses
resultados com dois materiais comumente utilizados na zona, como o bloco de betão aliviado
e o tijolo maciço, com o uso de simulações respectivas de cada material num protótipo digital
e comparar os comportamentos de conforto térmico num dia médio. Assim também o
comportamento térmico das superfícies com a análise termográfica no revestimento do edifício.
Os resultados obtidos evidenciam que os laminados em guadua apresentam maior intervalo de
conforto térmico em ambientes interiores em relação aos materiais tradicionais utilizados na
construção com sistemas de regulação térmica com sistemas passivos, com uma orientação
adequada na sua implantação.
Palavras-chave: Equador, guadua, construção, conforto térmico, envolvente.
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Introducción
La Guadua angustifolia es una especie de bambú que forma parte de la subfamilia
Bambusoidea, que tiene la capacidad de diversificarse en un bosque. Esta al ser procesada se
convierte en un material de construcción muy versátil y resistente (Londoño. 2011). Es por
tanto un recurso valioso a ser aprovechado.
Los sistemas de aire acondicionado en funcionamiento pueden constituir hasta el 75%
del consumo total de energía de un inmueble. En Ecuador, se proyecta que para el 2030 el 35%
de las construcciones empleen estos sistemas (Viera, et al., 2021).
Una de las tácticas pasivas para conservar una temperatura adecuada en las
construcciones es emplear materiales aislantes en la edificación de las paredes exteriores. La
Guadua, recolectada y procesada de manera responsable y sostenible, representa una opción
ecológica a tener en cuenta.
La comunidad mundial, especialmente las zonas de gran densidad urbana, están
sufriendo las consecuencias del cambio climático, provocado por el calentamiento global. Hoy
en día, tienen una gran dependencia en el uso de energías fósiles no renovables para satisfacer
sus requerimientos energéticos. (Evans y de Schiller, 2014). Es necesario recurrir a técnicas
constructivas que permitan mitigar estos efectos.
Si bien la utilización de los materiales como bloque y ladrillo en las paredes de la
mayoría de las viviendas de la provincia de Pichincha es la más común (Páez, 2018). La
aplicación de estos materiales en la construcción presenta ciertas características propias de su
comportamiento en el confort térmico (Viera, et al., 2018). En tal virtud es necesario el buscar
otros materiales fabricados a nivel local y propios de cada zona como la guadua, que se han
empleado de manera poco habitual, pero que ofrecen una nueva alternativa, al brindar una
capacidad de aislamiento térmico, lo que justifica este estudio de investigación.
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Fundamentación teórica
La Guadua es un recurso renovable cuyas características físicas y mecánicas, permiten
la construcción de edificaciones con espacios adecuados y confortables de manera sustentable
con el medio ambiente (Arroyo, 2020). Siendo muy importante el comportamiento térmico de
la guadua, como un material que se auto regula de manera natural en las temperaturas de sus
superficies con respecto a su entorno inmediato (Jaramillo, 2019)
La inercia térmica de los materiales es un factor esencial en la regulación térmica de los
espacios, y este atributo único de los elementos se utiliza en la construcción. (Stevenazzi y
Stevenazzi, 1972). Por lo tanto, es crucial elegir los materiales más apropiados para conseguir
las mejores condiciones térmicas en los espacios de una vivienda. Un punto importante a
considerar en las características básicas que debe de contar una construcción es su morfología
y como esta se relaciona con la envolvente para obtener la mayor eficiencia para obtener las
condiciones térmicas adecuadas con la utilización de los sistemas pasivos de regulación térmica
y confort térmico (Tapia, 2024). Este refiere a cuando las condiciones de radiación solar,
temperatura, humedad y circulación del aire resultan agradables y cómodas para la actividad
que se lleva a cabo. Esto significa que los individuos no experimentan sensación de calor ni de
frío (Tudela, 1982).
El método de los 'Triángulos de Confort' se muestra en el enfoque bioambiental del
diseño. (Evans, 2007), considerando las condiciones climáticas según la latitud y sus variables
ambientales, se añaden dos variables nuevas a considerar: la temperatura media y la
variabilidad térmica, durante un día específico.
Es importante señalar que, según diversos estudios bio-ambientales, se evidencia que
de todas las variables ambientales (como la temperatura exterior, la humedad relativa, la
radiación solar, la velocidad y dirección del viento, la presión atmosférica relativa), la
temperatura es la que ejerce mayor influencia. Por lo tanto, resulta crucial seleccionar los
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materiales adecuados para el diseño y edificación de las envolventes de las estructuras (Evans,
2003).
Los comportamientos de la temperatura de las envolventes de los materiales de origen
vegetal, permiten aprovechar recursos propios de las zonas donde se realizará la edificación,
como también facilitan el aprovechamiento de sus características térmicas para general el
mayor confort térmico respecto a las técnicas tradicionales de construcción (Viera, et al., 2021).
Esto ha permitido considerar a la guadua como un elemento relevante en la construcción de
viviendas sostenibles con un bajo impacto ambiental (Schettini, 2024).
Metodología
Caso de estudio
Se seleccionó como caso de estudio una construcción prototipo de vivienda ubicada en
Ecuador en la provincia de Pichincha en la Central del Bambú Andoas. Esta elaborada con
paneles de guadua semi industrializados, utilizados en las paredes, pisos y con una estructura
de caña guadua. Todos los materiales utilizados en la elaboración de la edificación son propios
de la zona, siendo una propuesta de diseño bioambiental, como lo muestra la siguiente Figura1:
Figura 1
Vivienda prototipo de guadua
Nota: (Autor, 2025).
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Método experimental
Para conseguir los datos requeridos, se llevó a cabo el diseño de la investigación
siguiendo una metodología de diseño experimental. Por ende, se trató de un estudio para la
determinación del confort térmico en los ambientes de una vivienda prototipo de guadua y
comparar estos resultados, con respecto una simulación de la misma edificación, construida
con los materiales tradicionales como: el bloque de cemento alivianado y el ladrillo artesanal.
En ese contexto, los componentes de la metodología son
• Procedimiento para la medición de temperatura por ambiente
• Comparación de comportamiento térmico del modelo físico en guadua con respecto
a la simulación digital en bloque alivianado y ladrillo artesanal
• Determinación de triángulo de confort térmico
• Termografías de envolventes de prototipo
En relación con el emplazamiento de los registradores de temperatura, fueron situados
en la Planta Baja, con el propósito de adquirir las mediciones más representativas, las cuales
se presentan en la Tabla 1. Se fijó un periodo de mediciones continuas de 7 días con pausas de
registro de 15 minutos, eligiendo los 3 días con los valores de temperatura más elevados.
(Schiller y Evans, 2014).
Tabla 1
Ubicación de registradores de Temperatura
Ubicación de ambientes en planta alta
Ambientes
Altura
Hobo
1
Exterior cubierto.
Área 1
1,7 m
Hobo 1
2
Interior
área 2
1.6 m
Hobo 2
3
Área 3
1,2 m
Hobo 3
4
Área 4
1,6 m
Hobo 4
Ubicación de ambientes en planta baja
Ambientes
Altura
Hobo
5
Exterior cubierto.
Área 5
2,9 m
Hobo 5
6
Exterior
Área 5
2 m
Hobo 6
Nota: HOBO = nombre comercial de los registradores de datos de T, fabricados por Onset (Autor, 2025).
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Se utilizaron seis registradores Hobo: UX100-001, colocados uno por cada ambiente
del prototipo, como se indica una muestra en la Figura 2. Este registra únicamente la
temperatura.
Figura 2
Registrador de Temperatura
Nota: (Autor, 2025).
Se empleó la cámara termográfica FLIR E4 para llevar a cabo el análisis termográfico
de las envolventes de la edificación. Uno de los beneficios que proporciona es la amplia
superficie que puede cubrir y la rapidez con la que se capturan las imágenes. (FLIR. &
ITC,2011). En el manejo de los datos se empleó el software FLIR Tools, tal como se ilustra en
la Figura 3.
Figura 3
Cámara termografía y procesamiento de termografías de envolventes
Nota: (Autor, 2025).
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En la simulación del comportamiento térmico del prototipo construido con los
materiales (Bloque y ladrillo) se empleó el software Ecotect Analysis.
Resultados
Los resultados medios alcanzados en las mediciones de temperatura de los espacios
seleccionados del caso de estudio y cuyas ilustraciones se presentan en la Figura 4. Se
estableció que permanecen entre los límites de confort térmico para actividades sedentarias
durante el intervalo de: 10:00 a 16:45 horas en el caso del bloque y de 11:00 a 16:00 horas en
el caso del ladrillo. Por otra parte, en el caso de la guadua su rango fue de 0:00 a 24:00 horas.
Figura 4
Comparativa de temperatura promedio de ambientes y límites de confort de prototipo por
material
Nota: (Autor, 2025).
En la comparativa de ubicación del prototipo por material en el triángulo de confort. Se
puede observar en la Figura 5. La diferencia entre los materiales. Tanto en amplitud térmica
como en temperatura media, donde la guadua se encontró dentro de los rangos de 18 °C a 28
°C, del día promedio, a diferencia del bloque y el ladrillo que estaban fuera de este rango
0
5
10
15
20
25
30
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
TEMPERATURA
C⁰
HORAS
Guadua Bloque Ladrillo
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Figura 5
Comparativa de triángulos de confort de prototipo por material
Nota: (Autor, 2025).
Las mediciones termográficas de las envolventes en las fachadas con mayor incidencia
de radiación solar directa presentaron variaciones promedio de temperatura a nivel superficial.
Tanto las que se encontraban expuestas al exterior con mayor temperatura, como las interiores
con menor temperatura esta variación se presentó en los módulos de las fachadas: Noreste con
1.8 ⁰C y Suroeste con 0.4 ⁰C. En su modulo derecho, donde la primera la envolvente interior
un módulo tenía un recubrimiento de mortero de cemento en color blanco, en tanto que en la
segunda el caso al inverso. Por otra parte, el módulo izquierdo de la fachada Noreste con
paneles de guadua semi industrializado al interior con recubrimiento de mortero de cemento de
color blanco al exterior, presento una variación de 0 ⁰C. En tanto que el módulo izquierdo de
la fachada Suroeste elaborado de guadua laminada presento una variación de 1.9 ⁰C, como se
expresa en la Figura 6.
Amplitud térmica
Temperatura media
Guadua
Bloque
Ladrillo
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Figura 6
Medidas termográficas de temperatura superficial de las Fachadas
Nota: (Autor, 2025).
Un factor a considerar que presento, una variación en los resultados que se obtuvieron,
fue la radiación solar directa, así como la dirección y velocidad del viento, por efecto de las
condiciones atmosféricas en los días que se realizaron las mediciones.
Conclusión
En la determinación de los valores obtenidos de la comparativa entre el prototipo de
vivienda construido de guadua y los prototipos realizados en bloque de hormigón y ladrillo
artesanal, por simulación digital se observó que la guadua se encuentra dentro de los límites
del confort térmicos en el rango de las 24 horas, a diferencia de los dos materiales mencionados.
Los parámetros de límite de confort térmico en los materiales del prototipo realizados
por simulación digital muestran un límite temporal, para el caso del bloque de hormigón de
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7.45 horas, en el día. En tanto que en el caso del ladrillo artesanal su límite temporal es de 6
horas en el día, siendo necesario reformular la propuesta arquitectónica para estos materiales y
así obtener el confort térmico adecuado.
La variación de temperatura superficial de los módulos de la fachada Noreste tiene una
diferencia promedio de 2.7 ⁰C en exterior y de 0.9 ⁰C en interior. En tanto que la fachada
Suroeste tiene una diferencia promedio de 1.1 ⁰C, en exterior y de 0.4 ⁰C en interior.
El módulo izquierdo de la fachada Suroeste presenta un diferencial de 1.9 ⁰C, lo cual
indica que la guadua laminada permite un mejor aislamiento térmico que los otros módulos
presentes en el prototipo.
La determinación de la orientación de la implantación del prototipo muestra una
relación directa del comportamiento térmico con las condiciones ambientales existentes en
especial la incidencia de la radiación solar directa.
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