Abstract:
Sustainable construction has become a global priority due to the environmental impact of the building sector and the existing housing deficit. In Ecuador, social housing models promoted by MIDUVI do not incorporate sustainability criteria for water and energy efficiency, limiting their performance in tropical–humid regions such as the Amazon. This research proposes the design of a sustainable housing prototype that integrates strategies for water and energy efficiency through a comparative analysis between the original design and an optimized proposal. Water consumption was estimated according to sanitary fixtures and local usage habits and contrasted with the design allocation values established in NEC-11, while a dynamic energy simulation was performed using DesignBuilder, considering the thermal envelope and climatic conditions of the region. The optimized design incorporates passive strategies, low-consumption equipment, and a rainwater harvesting system. The integrated application of these strategies reduced water consumption by 78.94% and energy demand by 88.38%, achieving efficiency indices of 21.06% and 11.62%, respectively. Although the optimized proposal increased the initial investment by 15.51%, the technical performance improvements justify the intervention. The results demonstrate that high-performance sustainable housing is technically feasible and economically viable, contributing to the achievement of Sustainable Development Goals (SDG) 6, 7, and 11.
Keywords: sustainable housing, water efficiency, energy efficiency, energy simulation, DesignBuilder, Ecuadorian Amazon.
Description:
La construcción sostenible se ha convertido en una prioridad global, debido al impacto ambiental del sector y al déficit habitacional existente. En Ecuador, los modelos de vivienda social promovidos por el MIDUVI no incorporan criterios de sostenibilidad en el uso de recursos, lo que limita su desempeño en zonas de clima tropical húmedo como la Amazonía. Este proyecto plantea el diseño de una vivienda sostenible que integre estrategias de eficiencia hídrica y energética, mediante un análisis comparativo entre el diseño original y una propuesta optimizada.
Para ello, se evaluó el modelo habitacional tipo 2D a partir del expediente técnico (planos, memorias y especificaciones), calculando el consumo de agua según el equipamiento sanitario y hábitos de uso locales, en contraste con los valores de dotación establecidos en la NEC - 11. Paralelamente, se desarrolló una simulación energética dinámica mediante DesignBuilder, considerando la envolvente térmica y las condiciones climáticas de la región. Sobre esta base, se formuló una propuesta de diseño optimizada, incorporando estrategias pasivas, equipos de bajo consumo y sistemas de aprovechamiento de agua lluvia. Los resultados se analizaron mediante indicadores de eficiencia hídrica y energética.
La aplicación integral de las estrategias redujo el consumo hídrico en 78.94% y el consumo energético en 88.38%, alcanzando índices de eficiencia del 21.06% y 11.62%, respectivamente. Si bien se logró una mejora significativa en el desempeño técnico respecto al diseño base, la propuesta implicó un aumento del 15.51% en el presupuesto inicial.
Este estudio demuestra que es técnica y económicamente viable diseñar viviendas de alto desempeño ambiental mediante el uso de estrategias sostenibles, contribuyendo al cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) 6, 7 y 11, vinculados al agua, la energía y las ciudades sostenibles.
