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TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE EDIFICACIÓN " ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN, CHILE " INMACULADA GALLEGO MAYA JULIO DE 2017 Profesor: Alexis Pérez Fargallo Doctor en Arquitectura Magister en Ciudad y Arquitectura Sostenible Magister en Supervisión y Diagnóstico del Proyecto de Edificación, Urbanismo e Infraestructuras UNIVERSIDAD DEL BÍO-BÍO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN ESCUELA DE INGENIERÍA EN CONSTRUCCIÓN UNIVERSIDAD DE SEVILLA DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIONES ARQUITECTÓNICAS II E.T.S. DE INGENIERÍA DE EDIFICACIÓN
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 1 Profesor: Alexis Pérez Fargallo Doctor en Arquitectura Magister en Ciudad y Arquitectura Sostenible Magister en Supervisión y Diagnóstico del Proyecto de Edificación, Urbanismo e Infraestructuras
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 2 Índice Capítulo I: ENUNCIADO DE LA INVESTIGACIÓN ................................................... 10 1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ....................................................... 11 1.2. PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN ......................................................... 16 1.3. HIPÓTESIS ............................................................................................... 17 1.4. OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN ........................................................... 18 1.4.1 Objetivo general ....................................................................................... 18 1.4.2 Objetivos específicos ................................................................................. 19 Capítulo II: MARCO TEÓRICO ................................................................................. 20 2.1. LA VIVIENDA SOCIAL EN CHILE ............................................................ 21 2.1.1. Evolución de la vivienda social en Chile ................................................... 21 2.1.2. Normativa térmica de aplicación a la vivienda social ................................ 23 2.1.3. Programas para mejoramientos térmicos ................................................. 24 2.2. CONFORT TÉRMICO ............................................................................... 25 2.2.1. Factores que influyen en el confort térmico .............................................. 25 2.2.2. Tipos de modelos de confort térmico ........................................................ 25 2.2.3. Confort térmico adaptativo ....................................................................... 28 2.2.4. Modelo de confort térmico adaptativo de la norma EN 15251:2008 ......... 29 2.2.5. Modelo de confort térmico adaptativo de la norma ASHRAE 55:2013 ..... 31 2.2.6. Modelo de confort térmico obtenido a partir de las encuestas realizadas en el proyecto FONDECYT 3160806. ...................................................................... 33 2.3. MEJORAMIENTOS TÉRMICOS EN LA ENVOLVENTE........................... 34 2.3.1. Eficiencia energética ................................................................................ 36
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 3 2.3.2. Tipos de mejoramientos térmicos para la envolvente térmica .................. 37 2.3.3. Evaluación económica de los mejoramientos energéticos. ...................... 39 Capítulo III: MARCO METODOLÓGICO DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN ............ 41 3.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN ....................................................................... 42 3.2. ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................ 42 3.3. VARIABLES .............................................................................................. 42 3.3.1. Descripción de las variables dependientes .............................................. 43 3.3.2. Descripción de las variables independientes ............................................ 43 3.4. ALCANCE ................................................................................................. 43 3.5. POBLACIÓN Y MUESTRA ....................................................................... 44 3.5.1. Población .................................................................................................. 44 3.5.2. Muestra .................................................................................................... 45 3.6. INSTRUMENTOS DE RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE DATOS ............ 46 3.6.1. Carta de consentimiento informado .......................................................... 46 3.6.2. Formulario sobre datos de levantamiento ................................................ 47 3.6.3. Formulario sobre datos de la vivienda ...................................................... 47 3.6.4. Encuesta sobre datos del usuario ............................................................ 47 3.6.5. Encuesta de confort térmico ..................................................................... 48 3.6.6. Equipo de monitoreo HOBO U12-13 ........................................................ 48 3.6.7. Software para el análisis de mejoramientos (Design Builder) .................. 48 3.7. PROGRAMACIÓN DE ACTIVIDADES ..................................................... 49 3.8. PROPUESTA METODOLÓGICA .............................................................. 52 3.8.1. Análisis de las encuestas aplicadas ......................................................... 52 3.8.2. Temperatura promedio exterior ................................................................ 52
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 4 3.8.3. Cálculo del porcentaje de tiempo en confort en régimen de oscilación libre 52 3.8.4. Determinación del mejoramiento térmico necesario para alcanzar las exigencias de la Norma Técnica MINVU (NTM 11-2) ......................................... 56 3.8.5. Determinación mediante simulación del porcentaje de tiempo en confort térmico en oscilación libre de las normas EN 15251:2007 y ASHRAE 55:2013. 60 3.8.6. Determinación mediante iteración de simulación del mejoramiento térmico necesario para alcanzar el mismo porcentaje de confort térmico de la norma ASHRAE 55:2013 aplicando el modelo CAS. ..................................................... 63 3.8.7. Determinación mediante iteración de simulación del mejoramiento térmico necesario para alcanzar el mismo porcentaje de confort térmico de la norma EN 15251:2007 aplicando el modelo CAS. ............................................................... 65 3.8.8. Evaluación de la diferencia en los costos de ejecución en los distintos mejoramientos de la envolvente térmica............................................................. 66 Capítulo IV: CONCLUSIONES .................................................................................. 69 Capítulo V: GLOSARIO ............................................................................................. 71 Capítulo VI: BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................... 76 Capítulo VII: ANEXOS ............................................................................................... 83 ANEXO I - Carta de consentimiento informado ..................................................... 84 ANEXO II - Formulario sobre datos de levantamiento .......................................... 87 ANEXO III - Formulario sobre datos de la vivienda ............................................... 94 ANEXO IV - Encuesta sobre datos del usuario ................................................... 100 ANEXO V - Encuesta de confort térmico ............................................................ 105 ANEXO VI - Sistemas Constructivos ................................................................... 110 ANEXO VII - Análisis de Precios Unitarios .......................................................... 115
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 5 Listado de Figuras Figura 1Viviendas tipo para la aplicación del DS. 49 Reglamento del programa fondo solidario de elección de vivienda. .................................................................... 22 Figura 2 - Porcentaje de viviendas construidas según periodo. Fuente: MINVU, 2011. .................................................................................................................................. 25 Figura 3 - Valores de diseño de la temperatura operativa interior para edificios sin sistemas de enfriamiento mecánico en función de la temperatura exterior media ponderada exponencialmente. Fuente: EN 15251:2007. ......................................... 31 Figura 4 - Rangos de temperatura operativa aceptable para espacios naturalmente ventilados. ................................................................................................................. 32 Figura 5 - Rangos de temperatura operativa aceptable para espacios naturalmente ventilados. ................................................................................................................. 34 Figura 6 - Elevaciones de la vivienda modelo. .......................................................... 57
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 6 Listado de Tablas Tabla 1 - Limitación de transmitancias, ventilación e infiltración para Concepción, OGUC (Art. 4.1.10), Código de Construcción Sustentable para Viviendas en Concepción y ............................................................................................................. 24 Tabla 2 - Transmitancia térmica (U) y Resistencia Térmica para cada zona térmica de Chile según el concepto de Grados/Día de calefacción. ........................................... 35 Tabla 3 - CostosBeneficios en caso de mejoramiento energético. .......................... 40 Tabla 4 - Subsidios pagados por el SERVIU a través del programa regular en el periodo 19902015. FUENTE: Ministerio de Vivienda de Urbanismo (hasta el año 2008 - DITEC / desde el año 20090DPH) ............................................................... 44 Tabla 5 - Carta Gantt de las actividades programadas para la investigación. ........... 51 Tabla 6 - Porcentaje de tiempo en confort obtenido de las encuestas de los usuarios aplicando los modelos de confort adaptativo de la norma EN 15251:2007, ASHRAE 55:2013 y CAS. ......................................................................................................... 53 Tabla 7 - Porcentaje de tiempo en confort obtenido de las encuestas de los usuarios aplicando los modelos de confort adaptativo de la norma EN 15251:2007, ASHRAE 55:2013 y CAS. ......................................................................................................... 54 Tabla 8 - Porcentaje de tiempo en confort obtenido de las encuestas de los usuarios aplicando los modelos de confort adaptativo de la norma EN 15251:2007, ASHRAE 55:2013 y CAS. ......................................................................................................... 54 Tabla 9 - Porcentaje de tiempo en confort obtenido de las encuestas de los usuarios aplicando los modelos de confort adaptativo de la norma EN 15251:2007, ASHRAE 55:2013 y CAS. ......................................................................................................... 55
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 7 Tabla 10 - Transmitancia térmica de los sistemas constructivos que componen la vivienda modelo en comparación con las exigencias térmicas de la NTM. ............... 58 Tabla 11 - Mejoramiento térmico necesario para alcanzar las exigencias establecidas por la Norma Técnica MINVU (NTM 11-2). ............................................................... 60 Tabla 12Cargas térmicas asociadas a equipos electrónicos. ................................. 61 Tabla 13 - Calendarios porcentajes cargas térmicas. ............................................... 62 Tabla 14 - Calendarios porcentajes cargas térmicas. ............................................... 62 Tabla 15 - Modificaciones de mejoramiento térmico aplicando los estándares del modelo CAS para alcanzar el mismo porcentaje en confort que ASHRAE 55:20013. .................................................................................................................................. 64 Tabla 16 - Modificaciones de mejoramiento térmico aplicando los estándares del modelo CAS para alcanzar el mismo porcentaje en confort que EN 15251:2007. .... 66 Tabla 17 -Costo de ejecución de los mejoramiento térmicos. ................................... 67
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 8 Resumen La mayor parte de la energía operacional requerida por el sector de la vivienda se utiliza para compensar las pérdidas de energía o las ganancias térmicas a través de la envolvente del edificio, por lo que cualquier mejora en su comportamiento térmico va a proporcionar importantes oportunidades de reducción de consumo energético. El presente trabajo se centra en el análisis de mejoramientos en viviendas sociales en el Gran Concepción a partir del análisis con modelos de confort térmico adaptativo. Es imprescindible indicar que el potencial de una medida para aumentar la confortabilidad térmica dependerá del modelo de confort seleccionado. El objetivo de este proyecto es evaluar qué reducción económica conllevaría el uso del modelo de confort térmico adaptativo obtenido a partir monitorización y encuestas aplicadas a los usuarios de las viviendas sociales de Concepción, frente a los establecidos por la las normas EN 15251:2007 y AHSRAE 55:2013 en el coste de inversión de mejoramientos térmicos en viviendas sociales del Gran Concepción en régimen de funcionamiento de oscilación libre. Finalmente se pretende concluir corroborando la hipótesis de que la reducción de inversión económica en mejoramientos de la envolvente térmica para alcanzar un tiempo de confort en oscilación libre similar al obtenido a partir de la aplicación del modelo de la norma EN 15251:2007 y de ASHRAE 55:2013, usando el modelo de confort térmico adaptativo obtenido a partir de los usuarios de las viviendas sociales de Concepción, será alrededor de un 20%.
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 15 información relevante en materia de los impactos que ocasionan en costos de inversión, operación y mantención de la incorporación de mejoramientos. La aplicación de los estándares de la norma EN 15251:2007 y ASHRAE 55-2013 en relación con los obtenidos por los estudios de el Proyecto FONDECYT 3160806 informan que actualmente existe una clara diferencia entre el estándar de confort adaptativo establecido por los estándares internacionales y el obtenido de los usuarios de las viviendas sociales de la Región del Bío-Bío, resultando mucho menos exigente el elaborado a través del trabajo de campo. Por tanto, es posible establecer que si se aplicasen estándares internacionales como los de la EN o ASHRAE se podría generar un sobredimensionado en las características térmicas de los sistemas constructivos para envolventes de las viviendas sociales en la ciudad de Concepción, pudiendo incluso generar problemas de sobrecalentamiento a los usuarios. Esto se puede traducir directamente en menores espesores de aislación con la consiguiente reducción de coste de inversión en el mejoramiento de viviendas existentes, generando por tanto un gran potencial de ahorro tanto en energía como en la ejecución de las medidas de mejora. La siguiente investigación propone evaluar qué reducción económica conllevaría el uso modelo de confort térmico adaptativo obtenido de a partir monitorización y encuestas aplicadas a los usuarios de las viviendas sociales de Concepción, frente a los establecidos por la las normas EN 15251:2007 y AHSRAE 55:2013 en los costos de ejecución de mejoramientos térmicos en viviendas sociales del Gran Concepción en régimen de funcionamiento de oscilación libre.
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 16 1.2. PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN ¿Son similares las exigencias de confort de los usuarios viviendas sociales del Gran Concepción con los establecidos por las normas EN 15251:2007 y ASHRAE 55:2013? ¿Cuál el mejoramiento térmico necesario para alcanzar las exigencias de la Norma Técnica MINVU (NTM 11-2) y qué porcentaje de tiempo sin hacer uso de sistemas de climatización estarían sus usuarios en confort térmico tras su implementación según el estándar de confort adaptativo empleado? ¿Qué diferencia puede existir en el análisis de mejoramientos térmicos de viviendas sociales respecto a la cantidad de tiempo en confort asociado al modelo de confort adaptativo usado y qué parámetros tendrían que modificarse en el mejoramiento para que dichos valores fuesen similares? ¿Qué reducción en costos de ejecución para mejoramientos térmicos se producirá para alcanzar un tiempo de confort similar empleando distintos modelos de confort térmico adaptativo?
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 17 1.3. HIPÓTESIS Usando el modelo de confort térmico adaptativo obtenido a partir de los usuarios de las viviendas sociales de Concepción (CAS), se reduce alrededor de un 20% la inversión en mejoramientos de la envolvente térmica para alcanzar un tiempo de confort en oscilación libre similar al obtenido a partir de la aplicación del modelo de la norma EN 15251:2007 y de ASHRAE 55:2013.
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 18 1.4. OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN 1.4.1 Objetivo general Evaluar qué reducción económica conllevaría el uso del modelo de confort térmico adaptativo obtenido a partir monitorización y encuestas aplicadas a los usuarios de las viviendas sociales de Concepción (CAS) frente a los establecidos por la las normas EN 15251:2007 y AHSRAE 55:2013 en los costos de ejecución de mejoramientos térmicos en viviendas sociales del Gran Concepción en régimen de funcionamiento de oscilación libre.
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 19 1.4.2 Objetivos específicos 1. Determinar una muestra representativa de viviendas sociales de la región (Concepción, Región del Bío-Bío) para el estudio. 2. Comparar las temperaturas de confort obtenidas de las encuestas a los usuarios con los modelos de confort adaptativo de la norma EN 15251:2007, ASHRAE 55:2013 así como, con el modelo de confort térmico adaptivo creado para las viviendas sociales del Gran Concepción (CAS). 3. Determinar el mejoramiento térmico necesario para alcanzar las exigencias de la Norma Técnica MINVU (NTM 11-2) aplicarlo en un modelo de vivienda social y calcular el tiempo condiciones de confort térmico en oscilación libre tras su implementación con los diferentes modelos (EN 15251:2007, ASHRAE 55:2013 y CAS). 4. Analizar la diferencia entre los resultados obtenidos de la norma EN 15251:2007, ASHRAE 55:2013 y el modelo CAS y, determinar cuál sería el mejoramiento necesario en caso de querer alcanzar un porcentaje tiempo similar con CAS al obtenido con los estándares internacionales. 5. Evaluar la diferencia en los costos de ejecución en mejoramientos de la envolvente térmica para alcanzar un tiempo de confort en oscilación libre similar con CAS al obtenido con la aplicación de las normas EN 15251:2007 y ASHRAE 55:2013.
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 20 Capítulo II: MARCO TEÓRICO
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 21 2.1. LA VIVIENDA SOCIAL EN CHILE 2.1.1. Evolución de la vivienda social en Chile En Chile, desde 1964 a 2015,ha entregado más de 3.671.646 subsidios para la construcción de viviendas sociales, representando en torno a 19.000 millones de euros, equivalentes a 14.250.000 millones de pesos chilenos de inversión desde el año 1990(MINVU, 2016b). Este dato da una visión ampliada de la importante inversión realizada para disminuir el déficit habitacional y mejorar la calidad de vida de los sectores más desfavorecidos de Chile. Los instrumentos legislativos para llevar a cabo la entrega de los subsidios para la obtención de viviendas en la actualidad son los Decretos Supremos 01 y 49 (MINVU, 2011a, 2011b). Existen una serie de requisitos en Chile para que una viviendas pueda ser categorizada como vivienda social. En primer lugar debe cumplir con el Decreto con Fuerza de Ley Nº 2, de 1959, sobre el Plan Habitacional (MOP, 1959). Se considerarán "viviendas económicas", para los efectos del presente decreto con fuerza de ley, las que se construyan en conformidad a sus disposiciones, tengan una superficie edificada no superior a 140 metros cuadrados por unidad de vivienda y reúnan los requisitos, características y condiciones que determine el reglamento especial que dicte el presidente de la república. Y por otro lado además debe de cumplir con el Artículo 6.1.2.de la Ordenanza General de Urbanismo y Construcción (MINVU, 1992), donde se define como vivienda social a la vivienda económica de carácter definitivo, cuyo valor de tasación no sea superior a 400 unidades de fomento, salvo que se trate de condominios de viviendas sociales en cuyo caso podrá incrementarse dicho valor hasta en un 30%. Actualmente, las viviendas ejecutadas, independientemente de si son financiadas de forma privada o pública, tienden a cumplir un canon de similitud. Suelen tener aproximadamente una superficie construida entre 36,00 y 55,00 m², bajo un modelo de viviendas aisladas, pareadas, en hilera y en bloque. En la figura 1 se pueden observar algunos modelos para la aplicación del DS. 49 obtenidos del Banco de
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 22 Proyectos de Vivienda Tipo para construcción en sitio propio que utiliza el Servicio de Vivienda y Urbanización (SERVIU) de la Región del Bío-Bío (MINVU, 2016c). Todas las viviendas presentan una geometría estandarizada que puede deberse a las limitaciones de superficie y de presupuesto. Habitualmente disponen de dos o tres dormitorios, una zona de living-comedor, cocina y baño. Sus características constructivas varían en función de las exigencias técnicas de aplicación en función de la región de Chile en las que se ejecuten, presentando similitudes todas aquellas viviendas pertenecientes a la misma región. En la Región del Bío-Bío, cuando se ejecutan como viviendas unifamiliares suelen tener sistemas constructivos livianos sobre una solera de hormigón. Los muros estructurales y la estructura de cubierta están resueltos en madera de distintas escuadrías, los revestimientos exteriores se ejecutan generalmente con placas de fibrocemento, el revestimiento interior es aplacado de cartón yeso y la cubierta se soluciona con chapa ondulada de zinc. Las carpinterías comúnmente son de aluminio o PVC con vidrio simple. Debido a sus sistemas constructivos suelen ser viviendas con un grado de hermeticidad al aire bajo y con una baja inercia térmica (CITEC UBB; DECON UC, 2012). Figura 1Viviendas tipo para la aplicación del DS. 49 Reglamento del programa fondo solidario de elección de vivienda.
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 23 2.1.2. Normativa térmica de aplicación a la vivienda social Chile fue el primer país de América latina en incorporar en sus normativas conceptos de EE, aunque históricamente no se habían contemplado tales exigencias para los edificios. En la actualidad, el Art. 4.1.10. de la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones (OGUC) regula los requisitos que deben cumplir las envolventes térmicas de las viviendas, asociadas con la transmitancia térmica, dicho artículo es de obligado cumplimiento pero sus requerimientos son bastante bajos (MINVU, 2007). También existen otros documentos como el Código de Construcción Sustentable (CCS) para Viviendas, cuyos requerimientos son mayores pero por el momento solo es un documento de apoyo, no es obligado su cumplimiento (Building Research Establishment, 2016). Aun así, se puede decir que sus estándares (Tabla 1) son relativamente bajos si se comparan con otros estándares internacionales. Con fecha en el año 2014 se desarrolló un anteproyecto de Norma Técnica MINVU (NTM 11-2) que se desarrolla con objetivo de actualizar el Reglamento Técnico y el Art. 4.1.10 de la OGUC. En este documento se recogen unas exigencias térmicas notablemente superiores a las establecidas en por la OGUC (Tabla 1). Puesto que la intención de este anteproyecto de norma es su entrada en vigor en un futuro próximo, podría considerarse como ideal la consideración de sus exigencias previniendo esta futura legalidad. Por esta razón Bustamante afirma que incluso los edificios de nueva construcción serán en un futuro objeto de reacondicionamiento debido a sus bajas exigencias asociadas con la EE (Bustamante, Cepeda, Martínez, & Santa María, 2009). Los mismos autores indican que pese a tener una participación en el consumo energético del país del 21,3%, la mayor parte de las viviendas se encuentran por debajo de los límites de temperatura en confort en época de invierno a causa del alto coste que presentan los combustibles y los bajos ingresos que tienen las familias, deduciéndose por tanto la importancia de avanzar en los aspectos relacionados con la EE y habitabilidad de los edificios ya construidos o que se puedan construir. Además, desde el punto de vista económico, los bajos
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 24 niveles de desempeño térmico de las viviendas en Chile cuestan cerca de unos USD 1.000 millones anualmente al Estado (Figueroa et al., 2013). Tabla 1 - Limitación de transmitancias, ventilación e infiltración para Concepción, OGUC (Art. 4.1.10), Código de Construcción Sustentable para Viviendas en Concepción y Norma Técnica MINVU NTM 11-2. Caso U vanos (W/m² K) U envolvente (W/m² K) Ventilación l/(s*persona) Hermeticidad <21% 21-60% 60-75% Techo Muros Suelo (ACH50) (m²K)/W]*100 OGUC >3,6 2,4-3,6 < 2,4 0,38 1,7 150 - - CCS - 2,4-3,6 < 2,4 0,33 0,5 45 5,2 8 NTM 3,00 < 3,6 0,33 0,5 167 - - 2.1.3. Programas para mejoramientos térmicos El sector residencial representa el 27% y el 17% del consumo mundial de energía y el CO 2 respectivamente. El consumo global de energía en los hogares ha crecido un 14% entre 2000 y 2011. La mayor parte de este aumento se ha producido en los países en desarrollo, donde la población, la urbanización y el crecimiento económico han sido los principales factores (Nejat, Jomehzadeh, Taheri, Gohari, & Abd. Majid, 2015). En Chile el consumo energético en el sector de la edificación representa el 25% del consumo final de energética del estado y dentro del mismo, el 81% se encuentra asociado al sector residencial(Comisión Nacional de Energía, 2009). Estos datos pueden deberse a múltiples factores como pueden ser la antigüedad de la vivienda, los sistemas constructivos, el modo de vida de los usuarios, la EE de los sistemas de climatización, etc.(A. Pérez Fargallo, Calama Rodríguez, & Flores Alés, 2016). En la Gráfica 1 se puede observar que un 85,6 % de las viviendas construidas en Chile hasta el 2008 eran anteriores al año 2000, año en el que entró en vigor la primera etapa de la Reglamentación Térmica (RT). Por tanto, un importante porcentaje del parque edificado no cumple con ningún criterio de EE.
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 31 Figura 3 - Valores de diseño de la temperatura operativa interior para edificios sin sistemas de enfriamiento mecánico en función de la temperatura exterior media ponderada exponencialmente. Fuente: EN 15251:2007. 2.2.5. Modelo de confort térmico adaptativo de la norma ASHRAE 55:2013 En el caso de ASHRAE 55-2013, en base al porcentaje de aceptabilidad de los ocupantes, se establecen dos niveles de confort térmico: el primero asociado con niveles típicos de exigencia del 80% y el segundo cuando se requiera un mayor nivel de confort siendo dicho porcentaje del 90%. La evaluación del modelo de confort adaptativo ASHRAE se realiza en función a las exigencias de confort a partir de las ecuaciones 8,9,10 y 11.La representación gráfica de dichas formulas se encuentra en la figura 4. La evaluación de las temperaturas a partir del modelo descrito es válida para edificios para ocupación humana con actividades sedentarias con valores metabólicos en un rango de 1,0 a 1,3 al igual que ocurren en el modelo de la norma EN. El espacio debe disponer de fácil acceso
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 32 a ventanas operables y los ocupantes pueden adaptar libremente su vestimenta a las condiciones térmicas exteriores y/o interiores. Para su aplicación la temperatura promedio de funcionamiento (Ɵrm) debe encontrarse entre 10 y 33,5 ºC. [9] 𝐿 í 𝑚𝑖𝑡𝑒𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟𝑑𝑒𝑙𝑎𝑧𝑜𝑛𝑎𝑑𝑒𝑐𝑜𝑛𝑓𝑜𝑟𝑡𝑑𝑒𝑎𝑐𝑒𝑝𝑡𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑑𝑒𝑙 80% = 0,31 ∗Ɵ 𝑟𝑚 +17,8 + 3,5 [10] 𝐿 í 𝑚𝑖𝑡𝑒𝑖𝑛𝑓𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟𝑑𝑒𝑙𝑎𝑧𝑜𝑛𝑎𝑑𝑒𝑐𝑜𝑛𝑓𝑜𝑟𝑡𝑑𝑒𝑎𝑐𝑒𝑝𝑡𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑑𝑒𝑙 80% = 0,31 ∗Ɵ 𝑟𝑚 +17,8 −3,5 [11] 𝐿 í 𝑚𝑖𝑡𝑒𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟𝑑𝑒𝑙𝑎𝑧𝑜𝑛𝑎𝑑𝑒𝑐𝑜𝑛𝑓𝑜𝑟𝑡𝑑𝑒𝑎𝑐𝑒𝑝𝑡𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑑𝑒𝑙 90% = 0,31 ∗Ɵ 𝑟𝑚 +17,8 + 2,5 [12] 𝐿 í 𝑚𝑖𝑡𝑒𝑖𝑛𝑓𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟𝑑𝑒𝑙𝑎𝑧𝑜𝑛𝑎𝑑𝑒𝑐𝑜𝑛𝑓𝑜𝑟𝑡𝑑𝑒𝑎𝑐𝑒𝑝𝑡𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑑𝑒𝑙 90% = 0,31 ∗Ɵ 𝑟𝑚 +17,8 −2,5 Figura 4 - Rangos de temperatura operativa aceptable para espacios naturalmente ventilados. Fuente: ASHRAE 55-2013.
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 33 2.2.6. Modelo de confort térmico obtenido a partir de las encuestas realizadas en el proyecto FONDECYT 3160806. El desarrollo del modelo CAS del proyecto FONDECYT 3160806se ha desarrollado a partir de la realización de encuestas de confort térmico a los usuarios de viviendas sociales sumada a la monitorización en paralelo de temperaturas interiores y exteriores. De forma similar a los modelos de confort adaptativo de las normas EN y ASHRAE el modelo se ha creado a partir de la regresión de los valores obtenidos a partir del cálculo de las temperaturas de confort de los usuarios (F. Nicol & Humphreys, 2010). Dicha temperatura de confort se ha obtenido del voto del usuario y la temperatura operativa del espacio al momento de realizar la encuesta. Al igual que los anteriores modelos utiliza para el cálculo de la temperatura promedio de funcionamiento Ɵrm, de un día concreto, obtenida de las temperaturas promedio exteriores de los 7 días previos. En el caso de CAS, se establecen dos tipos de clasificaciones de confort interior, en función de las expectativas que tendrán los ocupantes, así como otros factores que condicionan la percepción del confort y de la antigüedad del edificio. La evaluación del modelo de confort adaptativo CAS se realiza en función a las exigencias de confort a partir de las ecuaciones 12 y 13. La representación gráfica de dichas formulas se encuentra en la figura 5. La evaluación de las temperaturas a partir del modelo descrito es válida para edificios para ocupación humana con actividades sedentarias con valores metabólicos en un rango de 1,0 a 1,3 al igual que ocurren en el modelo de la norma EN y ASHRAE. El espacio debe disponer de fácil acceso a ventanas operables y los ocupantes pueden adaptar libremente su vestimenta a las condiciones térmicas exteriores y/o interiores. Para su aplicación la temperatura promedio de funcionamiento (Ɵrm) debe encontrarse entre 5 y 30 ºC. [13] 𝐿 í 𝑚𝑖𝑡𝑒𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟𝑑𝑒𝑙𝑎𝑧𝑜𝑛𝑎𝑑𝑒𝑐𝑜𝑛𝑓𝑜𝑟𝑡 𝑎𝑙𝑡𝑜 𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑐𝑡𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 = 0,48 ∗Ɵ 𝑟𝑚 +14.94 + 2 [14] 𝐿 í 𝑚𝑖𝑡𝑒𝑖𝑛𝑓𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟𝑑𝑒𝑙𝑎𝑧𝑜𝑛𝑎𝑑𝑒𝑐𝑜𝑛𝑓𝑜𝑟𝑡 𝑎𝑙𝑡𝑜 𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑐𝑡𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 = 0,48 ∗Ɵ 𝑟𝑚 +14.94 −2
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 34 [15] 𝐿í𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑧𝑜𝑛𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑓𝑜𝑟𝑡 𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑑𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑐. = 0,48 ∗Ɵ 𝑟𝑚 +14.94 + 4 [16] 𝐿 í 𝑚𝑖𝑡𝑒𝑖𝑛𝑓𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟𝑑𝑒𝑙𝑎𝑧𝑜𝑛𝑎𝑑𝑒𝑐𝑜𝑛𝑓𝑜𝑟𝑡 𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑑𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑐. = 0,48 ∗Ɵ 𝑟𝑚 +14.94 −4 Figura 5 - Rangos de temperatura operativa aceptable para espacios naturalmente ventilados. Fuente: FONDECYT 3160806. 2.3. MEJORAMIENTOS TÉRMICOS EN LA ENVOLVENTE La mayor parte de la energía operacional requerida por el sector de la vivienda se utiliza para compensar las pérdidas de energía o las ganancias térmicas a través de la envolvente del edificio, por lo que cualquier mejora en su comportamiento térmico va a proporcionar importantes oportunidades de reducción de consumo energético y de emisiones de gases de efecto invernadero (Bambrook, Sproul, & Jacob, 2011; Lai & Wang, 2011; Sozer, 2010; Xu & Dessel, 2008). La colocación de la masa térmica y aislación térmica son elementos importantes para reducir la demanda de energía en funcionamiento y lograr eficiencia energética (Gregory, Moghtaderi, Sugo, & Page, 2008), siendo importante a su vez regular las pérdidas asociadas a ventilación e infiltraciones. En Chile existen exigencias técnicas en cuanto a transmitancia(U) y resistencia térmica (RT) que deben cumplir los cerramientos de la envolvente en edificación. Estas exigencias se han fundado en base a un zonificación térmica, donde surgió la
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 35 necesidad de dividir el país en siete zonas térmicas en función de los datos de estudio obtenidos y del criterio Grados/Día de calefacción (GDc) anuales, concepto, que en un período de tiempo especificado (invierno), se obtiene como la suma de las diferencias entre una temperatura base (15 ° C) y las temperaturas día promediadas menos la temperatura base. El calor para superar la diferencia entre la temperatura de base y la temperatura de confort es suministrada por las ganancias de calor internas, tales como los ocupantes, equipos e iluminación. De acuerdo con esto, se ha establecido la transmitancia térmica por elemento de la envolvente para las viviendas en cada zona térmica de Chile (Tabla 2)(Vasco, Muñoz-Mejías, PinoSepúlveda, Ortega-Aguilera, & García-Herrera, 2017). Tabla 2 - Transmitancia térmica (U) y Resistencia Térmica para cada zona térmica de Chile según el concepto de Grados/Día de calefacción. ZONA TÉRMICA CIUDAD GRADOS/DÍA DE CALEFACCIÓN (GDc) TECHUMBRE MUROS PISOS VENTILADOS U RT U RT U RT (W/m2K) (m2K/W) (W/m2K) (m2K/W) (W/m2K) (m2K/W) 1 Antofagasta ≤ 500 0,84 1,19 4,00 0,25 3,60 0,28 2 Viña del Mar 500 < GDc ≤ 750 0,60 1,67 3,00 0,33 0,87 1,15 3 Santiago 750 < GDc ≤ 1000 0,47 2,13 1,20 0,53 0,70 1,43 4 Concepción 1000 < GDc ≤ 1250 0,38 2,63 1,70 0,59 0,60 1,67 5 Temuco 1250 < GDc < 1500 0,33 3,03 1,60 0,63 0,50 2,00 6 Puerto Montt 1500 < GDc < 2000 0,28 3,57 1,10 0,91 0,39 2,56 7 Punta Arenas ≥ 2000 0,25 4,00 0,60 1,67 0,32 3,13 Los mejoramientos energéticos en la envolvente tienen como finalidad reducir el consumo de energía en construcciones existentes a partir de la reducción de la transmitancia térmica de la envolvente, la reducción de las infiltración, la regulación de los caudales de ventilación, la modificación de los factores solares de los vanos mediante la incorporación de protecciones solares u otros sistemas más sofisticados como la incorporación de captadores solares, muros trombe, etc. Cada tipo de intervención tiene asociada una serie de ventajas e inconvenientes que van desde la interferencia con los usuarios, a la diferencias de coste o efectividad de la medida.
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 36 2.3.1. Eficiencia energética La eficiencia energética no es más que el uso eficiente de la energía, con ella se pretende optimizar los procesos productivos y realizar un empleo eficiente de la energía, esto quiere decir que, pudiendo utilizar los mismos recursos energéticos o incluso menores recursos se puede llegar a producir más bienes y servicios. La eficiencia energética es un objetivo de las intervenciones públicas al menos desde la Ley de Política Regulatoria de Servicios Públicos de 1978 (PURPA).Estados Unidos y en particular en la Unión Europea, han prestado bastante atención recientemente para llevar a cabo este tipo de intervenciones, pero esta vez con el fin de mitigar el calentamiento global. Las medidas de política incluyen regulaciones a nivel técnico y la introducción de certificados de eficiencia con el fin de obligar a los servicios públicos y las empresas a invertir en la conservación (Wirl, 2015). Comprender el comportamiento de los edificios a nivel general es necesario para poder crear una política de planificación de actuación de energías y crear un modelo estratégico para la mejora de éstos. Una de las principales soluciones para mejorar la eficiencia energética de un edificio es gestionar el flujo de calor a través de su envolvente térmica. (Aldawi, Alam, Khan, & Alghamdi, 2013).Se considera como parte de la envolvente del edificio paredes exteriores, ventanas, puertas, techo y suelo, aquellos elementos que pueden afectar significativamente al consumo de energía (Lawania & Biswas, 2016). Se trata de una tarea difícil, por tanto, conseguir una buena eficiencia energética en función de la solución de las envolventes en viviendas y aún más si se utilizan materiales de construcción convencionales. Para las políticas energéticas el reto en las próximas décadas será establecer políticas que logren avances en eficiencia técnica de los diferentes elementos, como los que conforman la envolvente y que son considerados clave en su construcción (International Energy Agency (IEA), 2011) .
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 37 2.3.2. Tipos de mejoramientos térmicos para la envolvente térmica Si llevamos a cabo soluciones constructivas que permitan mejorar la aislación térmica de una vivienda, estamos también mejorando las condiciones de confort y disminuyendo el gasto de energía por concepto de calefacción. El Ministerio de Vivienda y Urbanismo (MINVU) en el año 1996 estableció un programa de reglamentación sobre acondicionamiento térmico de viviendas. Este programa está pensado para desarrollarse en tres etapas. La primera de ellas está vigente desde el año 2000 y la segundad desde el año 2007, mientras que la última de ellas aún no ha adquirido nivel de obligatoriedad: Etapa I: Aislación de techumbres. Etapa II: Aislación de muros, ventanas y pisos ventilados. Etapa III: Certificación Energética. El objetivo principal de esta iniciativa es reducir lo máximo posible los niveles de consumo de energía y equilibrar, en cierto modo, las pérdidas o las ganancias térmicas. El principal problema que nos encontramos actualmente es que la vigencia de estas exigencias es de hace muy poco tiempo, siendo un gran número de viviendas las que no dispone de ningún tipo de estas medidas de aislación térmica, esto podemos verlo si retrocedemos y observamos la Figura 2 del apartado 2.1.3. Las intervenciones para mejoramiento de la envolvente térmica se pueden dividir de forma general en las clases siguientes: Mejoramiento en la techumbre Mejoramiento de solera Mejoramiento de muros Y mejoramiento de ventanas
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 38 Cada una de estas intervenciones lleva asociada una serie de ventajas e inconvenientes, desde el coste de la mejora, nivel de efectividad o complejidad en su implementación por las características constructivas que presente la vivienda. Entre los tipos de aislamientos más usados para la rehabilitación exterior se encuentran el poliestireno expandido, la lana mineral, el poliestireno extruido y el poliuretano proyectado. En cualquier caso, todos los aislamientos llevarán un acabado que proteja el material de las inclemencias y de otros agentes que puedan deteriorarlo. Contamos con dos tipos de intervenciones, intervención de mejora de la envolvente por el interior del edificio e intervención de mejora de la envolvente realizada por el exterior del edificio; en ambos casos dependerá de un estudio técnico específico de la vivienda a rehabilitar la viabilidad del tipo de actuación. Si se opta por la rehabilitación térmica desde el interior se tendrán que tener en cuenta, principalmente, la pérdida de superficie útil que implica la intervención, así como de la correcta resolución de los puentes térmicos, puesto que se trata de una tarea más compleja realizarla desde el interior que desde el exterior. Pero su principal ventaja es que presenta una mayor facilidad de actuación en cuanto a incorporación o saneamiento de los materiales que constituyen el sistema de envolvente. En caso de descartar los dos sistemas anteriores por cualquier motivo de los descritos, podríamos optar por un tercer sistema que es la inyección en cámara de aislamiento. En el caso de usar espuma de poliuretano ésta deberá tener una densidad inicial baja, en torno a 12 kg/m³, llegando de 18 a 25 kg/m³ una vez aplicada. Con dicho sistema no se producen reducciones de superficies útiles pero la corrección de puentes térmicos resultará nula o casi nula y el llenado de la cámara puede verse afectado por elementos internos (restos de mortero, instalaciones, etc.). Los materiales más usados para este tipo de intervención son el poliuretano inyectado y los nódulos de lana mineral. La limitación de la resistencia térmica de
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 39 ambos materiales estará en función del espesor de la cámara y de su adecuada ejecución. Por último, cuando el mejoramiento de la envolvente depende de una intervención en ventanas la forma de actuación más sencilla es la sustitución de ventanas de vidrio simple por ventanas con doble vidrio hermético (DVH) o termopanel. No necesariamente tiene que ser la solución más económica pero si la más rápida en actuación para intervenir en las condiciones de confort del interior. Centrándonos en la ubicación para el desarrollo de este estudio, para la ciudad de Gran Concepción lo más adecuado sería que las ventanas presentaran una baja transmitancia térmica para así conservar el calor en el interior de las viviendas. Otros serán las ventajas que se consigan con este tipo de actuación como la mejora en aislamiento acústico. (Florian Schepp Ferrada, 2016). 2.3.3. Evaluación económica de los mejoramientos energéticos. En el caso del sector de la construcción, en primer lugar, se requiere acudir a las opciones tradicionales de reducción del consumo de energía en los edificios, es decir, mejorar la calidad térmica de un edificio en sí y/o modernizar los sistemas de energía existentes por otros más eficientes. Una vez mejorada considerablemente la carga energética de un edificio, entonces podemos realizar la implementación de las opciones modernas de suministro de energía, incluida la utilización de las energías renovables como una solución razonable y eficaz (Chwieduk, 2017). Es evidente que incluso una pequeña reducción en el consumo de energía de los edificios traerá economía muy importante y un gran impacto ecológico positivo para la sociedad (Mousavi & Vyatkin, 2015). Para tener una idea de la evaluación económica que supone realizar mejoramientos en la envolvente podemos echarle un vistazo al proyecto "Manual de Re Acondicionamiento Térmico" (Florian Schepp Ferrada, 2016), donde se realizó una estimación de coste-beneficio (ver tabla 3) en función de varios posibles casos de
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 40 actuación de mejora energética y a su vez en la combinación de todas estas posibilidades. Se ha de mencionar que la investigación se basó en una vivienda de 50m2 con estructura en madera de diferentes escuadrías y las siguientes especificaciones técnicas: Techumbre: comprende desde el cielo interior hasta la cubierta. Barrera de vapor de polietileno entre la terminación interior y la aislación; aislamiento de 100 mm de espesor. Solera: Actuación mediante la colocación de una barrera impermeable (polietileno) y aislación de poliestireno expandido de alta densidad 30 mm. Muros: se plantean varias alternativas. - Aislación Interior: el sistema constructivo planteado en el estudio se basa en listoneado pino 2‖x 2‖ + Aislamiento de poliestireno expandido 40mm + barrera hidrófuga + placa de cartón yeso 10mm. - Aislación Exterior: poliestireno expandido alta densidad 40mm. Ventanas: mejoramiento mediante la colocación de ventanas termopanel. Tabla 3 - CostosBeneficios en caso de mejoramiento energético. CASO DE ACTUACIÓN COSTO ESTIMADO UNITARIO CON AISLACIÓN [$ / m2] AHORRO DE ENERGÍA ESTIMADO [%] INDICADOR COSTO EFECTIVIDAD [$ / kWh ahorrado] Techumbre $ 5000 23% $ 35 Solera $ 1500 1,50% $ 155 Muros Aislación interior $ 10000 19% $ 350 Aislación exterior $ 23500 21% $ 590 Ventanas $ 175000 14,90% $ 1400 La combinación de todas estas posibilidades de mejora: aislación de techumbre + solera + muros + mejoramiento en ventanas, supondrá un ahorro energético del más del 60 % (Florian Schepp Ferrada, 2016).
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 47 3.6.2. Formulario sobre datos de levantamiento Se trata del documento empleado para recopilar toda la información referida a las viviendas (Anexo II): Tipología de vivienda Orientación Diseño de la vivienda Tipo de ventilación Estado de conservación Materiales de los sistemas constructivos 3.6.3. Formulario sobre datos de la vivienda Este documento fue empleado para conocer la información referida a los sistemas de climatización que pueda disponer la vivienda (ANEXO III): Si disfruta o no de sistema de calefacción Gastos de electricidad o cualquier otro combustible para equipos de calefacción, si procediese. Batería de preguntas en base a circunstancias específicas planteadas acerca de cómo el ocupante percibe, en una escala de valores, la sensación de confort. 3.6.4. Encuesta sobre datos del usuario Tiene como finalizar recabar datos a nivel personal de los ocupantes y el horario de uso que hacen de la vivienda (ANEXO IV): Nombres y apellidos Género Edad Peso Tiempo de actividad en la vivienda
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 48 Padecimientos médicos 3.6.5. Encuesta de confort térmico Este documento fue confeccionado en referencia a la norma ISO 10551:1995. Su finalidad es recopilar toda la información sobre la percepción térmica de los ocupantes de la vivienda en estudio (ANEXO V): Nivel de arropamiento Percepciones térmicas del ocupante en el momento de respuesta de la encuesta. 3.6.6. Equipo de monitoreo HOBO U12-13 Es el equipo empleado para la monitorización de viviendas. Éste equipo registra la humedad y la temperatura del aire en una secuencia establecida de tiempo, con un máximo de 43.000 registros. Su uso es exclusivo para el interior de la vivienda. Una vez obtenidas las lecturas son volcadas a un sistema informático y monitorizadas mediante la ayuda de software HOBOware y éste las transforma a una tabla de datos en formato csv. Para determinar la validación de los equipos se llevó a cabo una monitorización con todos los equipos de una misma oficina durante un periodo de 10 min; posteriormente se volcaron los datos a un sistema computacional y se obtuvo que el margen de error promedio era de ± 0.4 ºC. Este margen se considera relativamente bajo por lo que fue despreciado en la obtención de resultados. 3.6.7. Software para el análisis de mejoramientos (Design Builder) Se tiene por objetivo evaluar qué reducción económica conllevaría el uso del modelo de confort térmico adaptativo obtenido de a partir monitorización y encuestas aplicadas a los usuarios de las viviendas sociales de Concepción (CAS) frente a los establecidos por la las normas EN 15251:2007 y AHSRAE 55:2013 en el coste de inversión de mejoramientos térmicos en viviendas sociales del Gran Concepción en régimen de funcionamiento de oscilación libre.Para ello, es necesario la ejecución de
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 49 simulaciones térmicas para obtener las temperaturas horarias interiores de la vivienda objeto de análisis. Dichas simulaciones serán ejecutadas en la versión de Design Builder 5.0.1.016. Design Builder es un software de simulación energética avanzada con la tecnología de modelado más avanzada del mercado para que arquitectos, ingenieros y consultores energéticos puedan diseñar cada vez edificios de menor impacto ambiental de la manera más eficiente en tiempo, esfuerzo y coste. Funciona con el motor de cálculo Energy Plus que es el más extendido a nivel internacional para la ejecución de simulaciones dinámicas. El software permite: Comparar múltiples alternativas de diseño fácilmente Optimizar tu diseño en cualquier etapa, considerando múltiples objetivos Modelar rápidamente incluso edificios con geometrías muy complejas Importar modelos BIM y planimetría CAD Generar imágenes renderizadas y videos animados 3.7. PROGRAMACIÓN DE ACTIVIDADES Actividad 1. Determinar una muestra representativa de viviendas sociales de la Región del Bío-Bío para el estudio. Actividad 2. Analizar las encuestas aplicadas y monitorización de temperaturas. Actividad 3. Cálculo de las temperaturas de confort de los usuarios. Actividad 4. Comparar las temperaturas de confort obtenidas con los modelos de confort adaptativo de la norma EN 15251:2007, ASHRAE 55:2013 y CAS. Actividad 5. Determinar el mejoramiento térmico necesario para alcanzar las exigencias de la Norma Técnica MINVU (NTM 11-2).
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 50 Actividad 6. Selección de un caso de estudio para la aplicación del mejoramiento térmico. Actividad 7. Aplicar el mejoramiento en el modelo de vivienda social mediante simulación dinámica. Actividad 8. Obtención de las temperaturas horarias interiores y exteriores mediante la exportación de resultados. Actividad 9. Calculo en Microsoft Excel de las temperaturas promedio exteriores para la aplicación de los modelos de confort adaptativo y aplicación de estos para el cálculo del porcentaje tiempo condiciones de confort térmico en oscilación libre tras el mejoramiento con los diferentes modelos (EN 15251:2007, ASHRAE 55:2013 y CAS). Actividad 10. Cálculo de los límites superiores e inferiores de los modelos de confort adaptativo para cada una de las horas del año mediante la aplicación de las ecuaciones 6, 7 para el modelo EN, 8 y 9 para el modelo de ASHRAE y 12 y 13 para CAS. Actividad 11. Cuantificación de las horas en las cuales la temperatura de la vivienda se encuentra dentro de los rangos de CA determinando el porcentaje de tiempo que representa en el año. Actividad 12. Análisis de diferencias entre los resultados obtenidos de la norma EN 15251:2007, ASHRAE 55:2013 y el modelo CAS. Actividad 13. Determinación mediante la iteración de simulación cuál sería el mejoramiento necesario en caso de querer alcanzar un porcentaje tiempo similar con CAS al obtenido con los estándares internacionales.
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 51 Actividad 14. Cubicar los diferentes escenarios de mejoramientos de la envolvente térmica definidos para alcanzar un tiempo de confort en oscilación libre similar con CAS y obtenido con la aplicación de las normas EN 15251:2007 y AHSRAE 55:2013. Actividad 15. Calculo de los análisis de precios unitarios de los distintos mejoramientos. Actividad 16. Presupuestación de los costes de ejecución en los diferentes escenarios de mejoramientos de la envolvente térmica definidos para alcanzar un tiempo de confort en oscilación libre similar con CAS y obtenido con la aplicación de las normas EN 15251:2007 y AHSRAE 55:2013. Actividad 17. Evaluación de la diferencia de los costes de ejecución en mejoramientos de la envolvente térmica entre los diferentes escenarios de mejoramiento definidos anteriormente. Tabla 5 - Carta Gantt de las actividades programadas para la investigación.
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 52 3.8. PROPUESTA METODOLÓGICA 3.8.1. Análisis de las encuestas aplicadas Las encuestas fueron contestadas por un total de 135 personas, de las cuales 63 pertenecen al sexo masculino y 72 al sexo femenino. B.M Johnson afirmó que los padres contestaban a las preguntas que los hijos no tenían capacidad para comprender (Johnson, 1981). De estas 135 personas que contestaron las encuestas se determinó que quedarían excluidos los datos registrados por aquellas personas con edad inferior a 17 años, sumando un total de 23 personas excluidas de la cifra total. 3.8.2. Temperatura promedio exterior La determinación de las temperaturas promedio de funcionamiento para cada día del año se han realizado mediante las temperaturas horarias exteriores usadas para simulación a partir de la ecuación 1 del apartado 2.2.3. 3.8.3. Cálculo del porcentaje de tiempo en confort en régimen de oscilación libre El porcentaje de tiempo en confort térmico se obtuvo a partir de las temperaturas de monitorización obtenidas mediante la exportación de los resultados de la simulación dinámica a Microsoft Excel y la aplicación del siguiente procedimiento de cálculo habiendo ya obtenido las temperaturas promedio exterior. En primer lugar se ha procedido al cálculo de los límites superiores e inferiores de los modelos de confort adaptativo para cada una de las horas del año mediante la aplicación de las ecuaciones 7 y 8 para el modelo EN del apartado 2.2.3; las ecuaciones 9 y 10 para el modelo de ASHRAE del apartado 2.2.5; y 13 y 14 para CAS del apartado 2.2.6.
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 53 Una vez obtenidas las temperaturas limites horarias de confort adaptativo se han comparado con las temperaturas operativas del periodo de monitorización para evaluar si se encuentran dentro de los límites del 90% de ASHRAE 55-2013 y de la Categoría III de la EN 15251:2007 y del nivel moderado de expectativa de CAS (Ver apartados 2.2.4, 2.2.5 y 2.2.6). Finalmente se cuantificaron las horas en las cuales la temperatura de la vivienda se encuentra dentro de los rangos de CA determinando el porcentaje de tiempo que representa en el año. La representación gráfica de dichos porcentajes se encuentra en las tablas siguientes 6,7,8 y 9. Tabla 6 - Porcentaje de tiempo en confort obtenido de las encuestas de los usuarios aplicando los modelos de confort adaptativo de la norma EN 15251:2007, ASHRAE 55:2013 y CAS. 0,00% 10,00% 20,00% 30,00% 40,00% 50,00% 60,00% 70,00% 80,00% 90,00% 100,00% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 EN 15251 63,88 6,52% 1,85% 40,87 11,79 100,0 60,11 72,19 85,97 13,94 ASHRAE 55 88,05 15,05 10,66 54,48 21,09 100,0 77,82 94,31 96,10 23,30 CAS 100,0 88,65 42,12 88,63 88,21 99,72 90,63 96,26 100,0 97,98 % DE TIEMPO EN CONFORT
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 54 Tabla 7 - Porcentaje de tiempo en confort obtenido de las encuestas de los usuarios aplicando los modelos de confort adaptativo de la norma EN 15251:2007, ASHRAE 55:2013 y CAS. Tabla 8 - Porcentaje de tiempo en confort obtenido de las encuestas de los usuarios aplicando los modelos de confort adaptativo de la norma EN 15251:2007, ASHRAE 55:2013 y CAS. 0,00% 10,00% 20,00% 30,00% 40,00% 50,00% 60,00% 70,00% 80,00% 90,00% 100,00% 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 EN 15251 47,78% 9,31% 0,40% 0,06% 58,33% 58,33% 0,00% 1,88% 4,68% 55,55% ASHRAE 55 76,69% 14,05% 0,40% 0,79% 59,43% 65,47% 0,00% 2,84% 9,73% 63,11% CAS 100,00 35,92% 5,87% 10,97% 76,80% 80,14% 12,41% 55,68% 75,27% 80,85% % DE TIEMPO EN CONFORT 0,00% 10,00% 20,00% 30,00% 40,00% 50,00% 60,00% 70,00% 80,00% 90,00% 100,00% 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 EN 15251 0,71% 62,58 34,17 61,60 6,01% 33,26 52,43 36,71 100,0 24,47 ASHRAE 55 1,04% 76,31 45,15 74,93 88,84 45,22 67,98 43,01 99,77 34,87 CAS 100,0 95,03 96,44 69,46 100,0 77,68 96,40 70,75 98,63 65,07 % DE TIEMPO EN CONFORT
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 55 Tabla 9 - Porcentaje de tiempo en confort obtenido de las encuestas de los usuarios aplicando los modelos de confort adaptativo de la norma EN 15251:2007, ASHRAE 55:2013 y CAS. Las gráficas corresponden a los porcentajes de confort de las viviendas de estudio aplicando los modelos de confort adaptativo de la norma EN 15251:20017, ASHRAE 55:2013 y CAS. En comparación a modo general, se puede apreciar que los porcentajes menos favorables de confort los arroja de la norma europea EN 15251:2007; los resultados de la ASHRAE 55:2013 se ven intermediados entre los modelos aplicados; y los porcentajes más favorables de confort se obtienen de aplicar el modelo de confort adaptativo CAS. La disimilitud obtenida en los resultados era previsible debido a que las normas internacionales EN y ASHRAE con los modelos de confort más extendidos para estos casos de estudio, han sido creados basados en fuentes caracterizadas por una situación en el espacio y en el tiempo discorde a las que pudieran ser originarias en el caso de estudio de aplicación. Esto se traduce, por tanto, en que los resultados no representan la realidad estudiada. 0,00% 10,00% 20,00% 30,00% 40,00% 50,00% 60,00% 70,00% 80,00% 90,00% 100,00% 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 EN 15251 23,88 40,27 32,51 16,32 32,72 78,69 99,11 94,94 95,74 97,27 ASHRAE 55 26,85 43,64 41,20 25,13 61,24 76,72 99,89 100,0 99,72 99,88 CAS 40,54 54,42 92,29 60,32 100,0 87,51 99,39 100,0 100,0 100,0 % DE TIEMPO EN CONFORT
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 56 El modelo de confort térmico CAS desarrollado en el proyecto FONDECYT 3160806 en base a los datos recogidos en las encuestas por los propios usuarios de las viviendas, sumado a la monitorización en paralelo de las temperaturas interiores y exteriores, derivan en la consecución de un modelo de confort térmico avenido a las circunstancias inherentes del lugar y al caso de estudio. Como resultado se alcanzan unos porcentajes de confort objetivos ajustados la realidad de la acción. 3.8.4. Determinación del mejoramiento térmico necesario para alcanzar las exigencias de la Norma Técnica MINVU (NTM 11-2) Las viviendas sociales en Chile responden a una geometría estandarizada que posiblemente pueda deberse a las limitaciones de superficie acogidas en el Art. 1 del Decreto con Fuerza de Ley Nº 2 de 1959 sobre el Plan Habitacional (MOP, 1959) y de presupuesto cumpliendo con el Artículo 6.1.2.de la Ordenanza General de Urbanismo y Construcción (MINVU, 1992). La vivienda modelo utilizada para el caso de estudio corresponde a una vivienda tipo de vivienda social de 50.48 m2 distribuidos en dos plantas conformadas por una sala de estar, un comedor, dos dormitorios, un baño y una cocina.
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 63 90% de ASHRAE 55-2013 y de la Categoría III de la EN 15251:2007 (Ver apartados 2.2.4 y 2.2.5). Los resultados arrojados concretaron que el porcentaje en confort térmico obtenido por el programa Design Builder aplicando la norma internacional ASHRAE 55-2013 era de un 56.85 %, es decir, los ocupantes de la vivienda estarían un 56.85 % del tiempo durante un año en situación de confort. Aplicando en el otro caso la norma internacional EN 15251:2007 los resultados obtenidos determinaron que los ocupantes estarían un 77.60 % del tiempo durante un año en situación de confort. 3.8.6. Determinación mediante iteración de simulación del mejoramiento térmico necesario para alcanzar el mismo porcentaje de confort térmico de la norma ASHRAE 55:2013 aplicando el modelo CAS. El proceso para establecer los nuevos mejoramientos térmicos en la envolvente de la vivienda, que aplicando los estándares del modelo CAS deben alcanzar un porcentaje en confort igual o ligeramente superior que el establecido por las normas EN y ASHRAE, ha sido un proceso largo y dificultoso debido a la incertidumbre que procesa obtener el resultado esperado pudiendo variar los diferentes elementos que constituyen la envolvente de la vivienda. Siguiendo un orden de actuación los mejoramientos térmicos se iniciaron en primer lugar modificando la aislación. Tabla 15. Esta modificación ha consistido en la reducción de los espesores de aislación de los elementos en base a las mejoras establecidas en la envolvente para cumplir con las exigencias térmicas de la Norma Técnica NTM 11-2 sobre las cuales se calcularon los porcentajes en confort de las normas internacionales.
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 64 Tabla 15 - Modificaciones de mejoramiento térmico aplicando los estándares del modelo CAS para alcanzar el mismo porcentaje en confort que ASHRAE 55:20013. MEJORAMIENTO TÉRMICO PARA EXIGENCIAS NTM 11-2 MEJORAMIENTO TÉRMICO APLICANDO EL MODELO CAS AISLACIÓN Poliestileno extruido [XPS] e=40 mm Poliestileno extruido [XPS] e=30 mm Lana mineral e=100 mm Lana mineral e=75 mm Lana mineral e=120 mm Lana mineral e=100 mm Poliestileno extruido [XPS] e=30 mm Poliestileno extruido [XPS] e=20 mm Varios son los sistemas que influyen en la transmitancia térmica de la envolvente de una vivienda, por lo que una alteración en los materiales de aislación no serían el único factor que condicionase la temperatura interna de la vivienda. Esta reducción se ve ligada igualmente al cambio de los sistemas de acristalamiento. Como ya mencionaba, Gan afirma que una unidad de doble acristalamiento aumenta la resistencia térmica debido a la baja conductividad térmica que aporta el aire (Gan, 2001). Una reducción por tanto de la transmitancia térmica de la envolvente se conseguirá resustituyendo el sistema de doble acristalamiento por un vidrio simple, en este caso se mantendrá el espesor del vidrio de 6 mm como en la vivienda en origen. Como se recoge en el apartado 3.8.4 en relación a la estructura de madera de pino que afecta a la planta primera de la vivienda modelo, fue necesario el incremento de su espesor de 3 a 4" condicionado por el espesor de la aislación mediante lana mineral de 100 mm. En este supuesto, dicho espesor quedaría reducido a 75 mm lo que conlleva a que dicha estructura no se vea modificada conforme a la estructura base (Ver tabla 10). Ver anexo VI: Sistemas Constructivos. Como conclusión a las modificaciones generadas para este apartado y aplicando los estándares del modelo CAS a los datos exportados de la simulación realizada se puede afirmar que el porcentaje en confort con dichos mejoramientos alcanza un 56.91 % de tiempo en confort durante un año de los ocupantes de la vivienda
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 65 modelo, frente al que se pretendía alcanzar de 56.85 % resultado de la norma ASHRAE 55:2013. Se puede concluir este caso por tanto declarando que dichos mejoramientos establecidos y aplicando el modelo CAS se alcanza un porcentaje de tiempo en confort en oscilación libre similar al obtenido con la aplicación de la norma ASHRAE 55:2013. 3.8.7. Determinación mediante iteración de simulación del mejoramiento térmico necesario para alcanzar el mismo porcentaje de confort térmico de la norma EN 15251:2007 aplicando el modelo CAS. El proceso llevado a cabo en el apartado anterior servirá de ejemplo para desarrollar el proceso necesario para cumplir con el objetivo de alcanzar un mismo porcentaje de confort térmico, ahora bien de la noma EN 15251:2007, aplicando el modelo CAS. El porcentaje de tiempo en confort que se pretende conseguir es del 77.60 % o similar, resultado de la aplicación de la norma EN 15251:2007. Para recordar los mejoramientos realizados a la vivienda modelo para cumplir con las exigencias de la Norma Técnica NTM 11-2 sería recomendable dirigirse a la tabla 10. Si efectuamos una comparación con la tabla 16 podemos observar claramente las modificaciones en los elementos de la envolvente y con ello, las exigencias térmicas requeridas en cuestión por el modelo CAS para alcanzar un porcentaje en confort similar al a norma europea. Ver anexo VI: Sistemas Constructivos. Podemos observar como la aislación en el elemento de muro de planta baja y en el piso en contacto con el terreno no sería necesaria.
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 66 Tabla 16 - Modificaciones de mejoramiento térmico aplicando los estándares del modelo CAS para alcanzar el mismo porcentaje en confort que EN 15251:2007. ESTRUCTURA MODIFICADA TRANSMITANCIA ELEMENTOS REVESTIMIENTO EXTERIOR BARRRA DE HUMEDAD ESTRUCTURA AISLACIÓN REVESTIMIENO INTERIOR U [W/m2k] MUROS Smart panel SR8 e=11,1mm - PB Fábrica de ladrillo 24x11,5x7,1 cm - Yeso cartón 10 mm 1.23 P1 Pino IPV 2X3" @ 0,40 m Lana mineral e=60 mm 0,58 TECHUMBRE Plancha alumniozink 36660x851x0,35 cm Fieltro asfáltico 10 lb Pino IPV 2X2" @ 0,40 m Lana mineral e=80 mm Yeso cartón 10 mm 0,46 PISO EN CONTACTO CON EL TERRENO Ripio e=8cm / Arena e=5cm - Radier H25 e=10cm - Solera cerámica 45x45 cm 2.56 El resultado obtenido del porcentaje de tiempo en confort aplicando el modelo CAS en este caso de estudio alcanza un 78.44 % por lo que se puedo concluir diciendo que con dichas mejoras se consigue alcanzar un porcentaje CAS porcentaje de tiempo en confort en oscilación libre similar al obtenido con la aplicación de la norma EN 15251:2007. 3.8.8. Evaluación de la diferencia en los costos de ejecución en los distintos mejoramientos de la envolvente térmica. Para alcanzar un tiempo en confort en oscilación libre similar con CAS al obtenido en la aplicación con la aplicación de las normas EN 15251:2007 y ASHRAE 55:2013, ha sido preciso la realización de dos actuaciones de mejoramiento en la envolvente, una para alcanzar el mismo porcentaje de tiempo en confort que la norma EN 15251:2007 y otra actuación de mejoramiento para alcanzar el mismo porcentaje de tiempo en confort que la norma ASHRAE 55:2013. En Chile, desde 1964 a 2015 se han entregado más de 3.671.646 subsidios para la construcción de viviendas sociales, representando en torno 14.250.000 millones de pesos chilenos de inversión desde el año 1990 (MINVU, 2016b). El Artículo 6.1.2.de la Ordenanza General de Urbanismo y Construcción (MINVU, 1992), define que para ser categorizada como vivienda social su valor de tasación no será superior a 400
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 67 UF. Teniendo en cuenta que el valor de 1 UF está a día de hoy a 26.673.09 (SII, 2017) podemos hacer de los datos una traducción en la lectura, afirmando que en Chile desde el año 1990 se han podido adquirir o/y construir un mínimo de 1.335.616 viviendas sociales. El estudio de los costos de ejecución se ha analizado mediante Análisis de Precios Unitarios (APU). El APU es un modelo matemático que adelanta el resultado, expresado en moneda, de una situación relacionada con una actividad sometida a estudio. El proceso se ha llevado a cabo mediante Microsoft Excel creando una plantilla de trabajo (Anexo VII: Análisis de Precios Unitarios). Todos los precios han extraídos del bancos de precios de casas comerciales actualmente estandarizadas a nivel nacional. En dicho estudio de costos se desarrollan una serie de partidas / actividades necesarias para la ejecución de las mejoras. Todas aquellas actividades que por motivos de la ejecución se reiteran en todas las mejoras no se han tenido en cuenta para el tal estudio debido a que no confieren en el cálculo para conocer la diferencia de costos en ellas. Habiendo evaluado los APU necesarios para llevar a cabo cada mejora que consigue recoger los siguientes valores expresados en pesos chilenos (CLP). Tabla 17. Tabla 17 -Costo de ejecución de los mejoramiento térmicos. ESTRUCTURA MODIFICADA PARA CUMPLIR CON LAS EXIGENCIAS TÉRMICA DE LA NTM 11-2 $ 4.342.011,26 MEJORAMIENTO TÉRMICO PARA ALCANZAR EL MISMO PORCENTAJE EN CONFORT QUE ASHRAE 55:2013 $ 3.089.681,93 MEJORAMIENTO TÉRMICO PARA ALCANZAR EL MISMO PORCENTAJE EN CONFORT QUE EN 15251:2007 $ 1.815.843,89 Evaluando la diferencia entre los costos de ejecución en mejoramientos de la envolvente térmica para alcanzar un tiempo de confort en oscilación libre similar con CAS al obtenido con la aplicación de las normas EN 15251:2007 y ASHRAE 55:2013
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 68 podemos afirmar que el porcentaje de reducción de costos ejecución alcanza un 28.84 % cuando el porcentaje de tiempo en confort es similar a la norma ASHRAE 55:2013; y que porcentaje de reducción de costos de ejecución alcanza un 58.18 % cuando el porcentaje de tiempo en confort es similar a la norma EN 15251:2007. En Chile, desde 1964 a 2015 se han entregado más de 3.671.646 subsidios para la construcción de viviendas sociales, representando en torno 14.250.000 millones de pesos chilenos de inversión desde el año 1990 (MINVU, 2016b). El Artículo 6.1.2.de la Ordenanza General de Urbanismo y Construcción (MINVU, 1992), define que para ser categorizada como vivienda social su valor de tasación no será superior a 400 UF. Teniendo en cuenta que el valor de 1 UF está a día de hoy a 26.673.09 (SII, 2017) podemos hacer de los datos una nueva interpretación en la lectura, afirmando que en Chile desde el año 1990 se han podido adquirir o/y construir un mínimo de 1.335.616 viviendas sociales. Los costos de ejecución de las viviendas sociales quedaría reducidos según la investigación traduciéndose esto a que el valor de una vivienda social sería considerablemente inferior y por tanto, el monto de los subsidios podrían ser destinados un mayor número de viviendas sociales manteniendo los estándares de confort exigidos por los ocupantes; en su defecto, si los presupuestos en los costos de ejecución se reducen, el restante al monto del subsidio podría ser destinado por los ocupantes a otros aspecto relevantes de la construcción de la vivienda como al incremento de la calidad de los materiales de construcción, materiales de revestimiento de muros, pisos, instalaciones de suministro o a cualquier situación no contemplada en la programación de la obra que pueda ser sobrevenida.
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 69 Capítulo IV: CONCLUSIONES
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 70 A lo largo de la presente investigación se ha evaluado la reducción económica que conllevaría el uso del modelo de confort térmico adaptativo obtenido a partir de monitorización y encuestas aplicadas a los usuarios de las viviendas sociales de Concepción frente a los establecidos por la las normas internacionales EN 15251:2007 y AHSRAE 55:2013 en el coste de ejecución de mejoramientos térmicos en viviendas sociales en Gran Concepción en régimen de funcionamiento de oscilación libre. Se ha desarrollado para ello una propuesta metodológica fundada en las exigencias del anteproyecto de Norma Técnica MINVU (NTM 11-2) por condición de su inminente entra en vigor como norma de obligado cumplimiento y las normas internaciones EN 15251:2007 y AHSRAE 55:2013. Han sido de aplicación aquellas normas de obligado cumplimiento que de alguna u otra manera interferían en los planteamientos desarrollados a lo largo del presente trabajo. Y del mismo modo, han sido considerados aquellos documentos que sin carácter de obligatoriedad ha sido de gran utilidad para el desarrollo del proceso metodológico planteado. A lo largo de progreso de esta propuesta metodológica se ven cumplidos los objetivos específicos planteados al inicio del proyecto. Finalmente se concluye este proyecto corroborando de la hipótesis la existencia en una reducción en los costes de ejecución en mejoramientos de la envolvente térmica para alcanzar un tiempo de confort en oscilación libre similar al obtenido a partir de la aplicación del modelo de la norma EN 15251:2007 y de ASHRAE 55:2013. Sin embargo, en la hipótesis se conjeturaba una reducción alrededor del 20 %, dicha reducción al finalizar el proyecto adquiere un valor del 28.84 % para el porcentaje más bajo hasta el 58.18 %. Esta desavenencia se ve contribuida a que efectivamente, como el propio significado de la palabra hipótesis dice, son valores establecidos como una suposición estimada provisional que sirve como base a la investigación.
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 71 Capítulo V: GLOSARIO
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 72 Adaptación: Ajustes fisiológicos, psicológicos y de conducta de los ocupantes del edificio al ambiente térmico interior para evitar el disconfort. Aislante térmico: elemento que tiene una conductividad térmica menor que 0,060 W/(m·K) y una resistencia térmica mayor que 0,25 m2 ·K/W. Barrera contra el vapor: elemento que tiene una resistencia a la difusión de vapor mayor que 10 MN ·s/g equivalente a 2,7 m2 ·h·Pa/mg. Calificación energética: letra que indica la clase de eficiencia energética para un indicador determinado (por ejemplo, consumo energético). La escala de calificación energética se construye en base al valor del indicador para el edificio de referencia, el valor del indicador para el edificio objeto y la dispersión del indicador para la población de referencia. En edificios nuevos la escala comprende, en orden de mayor a menor eficiencia, las calificaciones o clases A, B, C, D y E, extendiéndose hasta las calificaciones F y G para edificios existentes. Cargas térmicas asociadas a equipos: Se considerarán las cargas térmicas asociadas a los equipos eléctricos con mayor presencia en las viviendas, y que tienen un mayor porcentaje de utilización. Cargas térmicas asociadas a ocupación: Cargas térmicas asociadas a las personas que residen en la vivienda. Clo: unidad utilizada para expresar el aislamiento térmico proporcionado por prendas y conjuntos de vestimenta, en los que 1 clo = 0,155 m2 · ° C /W (0,88 ft2 · h · ° F / Btu). Costo: Cantidad que se da o se paga por algo. Confort térmico: condición de la mente que expresa satisfacción con el medio ambiente térmico y se evalúa por medio de evaluación movimiento.
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 79 http://doi.org/10.1016/j.buildenv.2013.01.024 INN. NCh853 of 2007. Acondicionamiento térmico - Envolvente térmica de edificios - Cálculo de resistencias y transmitancias térmicas (2007). International Energy Agency (IEA). (2011). Clean energy progress report, 72. ISO 10551:1995. (1995). Ergonomics of the thermal environment – Assessment of the influence of the thermal environment using subjective judgement scales. Brussels: International Standardization Organization. ISO 7730:2005. (2005). Ergonomics of the thermal environment – Analytical determination and interpretation of thermal comfort using calculation of the PMV and PPD indices and local thermal comfort criteria. Brussels: International Standardization Organization. Johnson. (1981). Patterns o f residential. Kapilow-Cohen, B., Mayne, L., Barden, J., Martin, P., Mellish, M., Kearney, D., & Doman, L. (2007). I n t e r n a t i o n a l E n e r g y O u t l o o k 2 0 0 7 World GDP: Potential Impacts of High and Low Oil Prices Reassessing the Potential for Oil Production in. Retrieved from www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/index.html.http://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/index.html Lai, C.-M., & Wang, Y.-H. (2011). Energy-Saving Potential of Building Envelope Designs in Residential Houses in Taiwan. Energies, 4(12), 2061–2076. http://doi.org/10.3390/en4112061 Lawania, K. K., & Biswas, W. K. (2016). Achieving environmentally friendly building envelope for Western Australia’s housing sector: A life cycle assessment approach. International Journal of Sustainable Built Environment, 5(2), 210–224. http://doi.org/10.1016/j.ijsbe.2016.04.005 Ley No19.628 PROTECCION DE DATOS DE CARACTER PERSONAL (2012). Chile. Menegaki, A. N., & Tiwari, A. K. (2017). The index of sustainable economic welfare in the energy-growth nexus for American countries. Ecological Indicators, 72, 494– 509. http://doi.org/10.1016/j.ecolind.2016.08.036 MFOM. (2015). DA DB-HE / 1 Cálculo de parámetros característicos de la envolvente, 1–19. MINVU. (1992). DS 47 - Ordenanza General de la Ley General de Urbanismo y Construcciones. Santiago de Chile. Retrieved from http://www.leychile.cl/Navegar?idNorma=8201 MINVU. (2007). Artículo 4.1.10. Exigencias de acondicionamiento térmico de la Ordenanza general de urbanismo y construcciones. In MINVU (Ed.), DS 47
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 80 Ordenanza general de la ley general de urbanismo y construcciones. Santiago. MINVU. DS 01. REGLAMENTO DEL SISTEMA INTEGRADO DE SUBSIDIO HABITACIONAL (2011). Santiago de Chile. Retrieved from http://www.leychile.cl/Navegar?idNorma=1026260 MINVU. DS 49. REGLAMENTO DEL PROGRAMA FONDO SOLIDARIO DE ELECCIÓN DE VIVIENDA (2011). Santiago de Chile. Retrieved from http://www.leychile.cl/Navegar?idNorma=1039424 MINVU. (2014). Requisitos y mecanismos de acreditación para acondicionamiento ambiental de las edificaciones . Parte 2 : Comportamiento higrotérmico. MINVU. (2016a). Código de Construcción Sustentable. Retrieved June 1, 2016, from http://csustentable.minvu.cl/consulta-publica/ MINVU. (2016b). Estadisticas históricas. Retrieved April 28, 2016, from http://www.observatoriohabitacional.cl/ MINVU. (2016c). Viviendas de modalidad Construcción en Sitio Propio con Proyecto Tipo. Retrieved May 11, 2016, from http://www.minvu.cl/opensite_20100902163054.aspx MOP. (1959). Decreto con Fuerza de Ley No 2 SOBRE PLAN HABITACIONAL. Retrieved November 16, 2016, from http://www.sii.cl/pagina/jurisprudencia/legislacion/basica/dfl2_1.htm Mousavi, A., & Vyatkin, V. (2015). Energy Efficient Agent Function Block: A semantic agent approach to IEC 61499 function blocks in energy efficient building automation systems. Automation in Construction, 54, 127–142. http://doi.org/10.1016/j.autcon.2015.03.007 Nejat, P., Jomehzadeh, F., Taheri, M. M., Gohari, M., & Abd. Majid, M. Z. (2015). A global review of energy consumption, CO2 emissions and policy in the residential sector (with an overview of the top ten CO2 emitting countries). Renewable and Sustainable Energy Reviews, 43, 843–862. http://doi.org/10.1016/j.rser.2014.11.066 Nicol, F., & Humphreys, M. (2010). Derivation of the adaptive equations for thermal comfort in free-running buildings in European standard EN15251. Building and Environment, 45(1), 11–17. http://doi.org/10.1016/j.buildenv.2008.12.013 Nicol, J. F., & Humphreys, M. A. (2002). Adaptive thermal comfort and sustainable thermal standards for buildings. Energy and Buildings, 34(6), 563–572. Retrieved from http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378778802000063 OGUC. (2009).
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 81 Peeters, L., Dear, R. de, Hensen, J., & D’haeseleer, W. (2009). Thermal comfort in residential buildings: Comfort values and scales for building energy simulation. Applied Energy, 86(5), 772–780. http://doi.org/10.1016/j.apenergy.2008.07.011 Pérez Fargallo, A., Calama Rodríguez, J., & Flores Alés, V. (2016). Comparativa de resultados de rehabilitación energética para viviendas en función del grado de mejora. Informes de La Construcción, 68(541). http://doi.org/10.3989/ic.15.048 Pérez Fargallo, A., Flores Alés, V., & Calama Rodríguez, J. M. (2015). Comparison of Energy-Saving Restoration Costs Based on Spain’s Initial Constraints [SingleFamily Zone B4]. Revista de La Construcción, 14(2), 44–50. http://doi.org/10.4067/S0718-915X2015000200006 Programa de Estudios e Investigaciones en Energía. (2008). Estimación del potencial de ahorro de energía, mediante mejoramientos de la eficiencia energética de los distintos sectores. Retrieved May 11, 2016, from http://www.chilesustentable.net/wp-content/uploads/2014/11/Estimaciones.pdf SII. (2017). U.F. 2017. Retrieved July 7, 2017, from http://www.sii.cl/pagina/valores/uf/uf2017.htm Sozer, H. (2010). Improving energy efficiency through the design of the building envelope. Building and Environment, 45(12), 2581–2593. http://doi.org/10.1016/j.buildenv.2010.05.004 Technical Committee ISO/TC 159. (2004). ISO 8996:2004 Ergonomics of the thermal environment – Determination of metabolic rate. Brussels: International Standardization Organization. Technical Committee ISO/TC 159. (2007). ISO 9920:2007 Ergonomics of the thermal environment – Estimation of thermal insulation and water vapour resistance of a clothing ensemble. Brussels: International Standardization Organization. UNEP. (2012). Building Design and Construction: Forging Resource Efficiency and Sustainable Development. Retrieved May 14, 2016, from http://www.unep.org/sbci/pdfs/UNEP_SBCI_PositionPaperJune2012.pdf Vasco, D. A., Muñoz-Mejías, M., Pino-Sepúlveda, R., Ortega-Aguilera, R., & GarcíaHerrera, C. (2017). Thermal simulation of a social dwelling in Chile: Effect of the thermal zone and the temperature-dependant thermophysical properties of light envelope materials. Applied Thermal Engineering, 112, 771–783. http://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.10.130 Wirl, F. (2015). White certificates — Energy efficiency programs under private information of consumers. Energy Economics, 49, 507–515. http://doi.org/10.1016/j.eneco.2015.03.026
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 82 Xu, X., & Dessel, S. Van. (2008). Evaluation of an Active Building Envelope windowsystem. Building and Environment, 43(11), 1785–1791. http://doi.org/10.1016/j.buildenv.2007.10.013
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 83 Capítulo VII: ANEXOS
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 84 ANEXO I - Carta de consentimiento informado
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ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 100 ANEXO IV - Encuesta sobre datos del usuario
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ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 115 ANEXO VII - Análisis de Precios Unitarios
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 116 ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS N° APU 1 DESCRIPCION ACTIVIDAD CANTIDAD UNIDAD Colocación aislación en muros de planta baja 50,97 m2 MATERIAL CANTIDAD Ud RENDIMIENTO PRECIO UNITARIO IMPORTE [$/m2] IMPORTE TOTAL Poliestileno extruido [XPS] e=40 mm - 600x1250 mm 0,72 m2 1,05 m2/h $ 8.677,70 $ 12.052,36 $ 614.308,85 Adhesivo especial para fijación de panales aislantes 15,00 kg 6,00 m2/h $ 7.390,00 $ 492,67 $ 62.778,05 Cinta autoadhesiva para sellado de juntas de paneles - e=5cm - 45 m 2,00 Ud 0,44 m2/h $ 1.640,00 $ 36,44 $ 3.280,00 SUB-TOTAL 1 $ 680.367 MANO DE OBRA CANTIDAD RENDIMIENTO PRECIO UNITARIO IMPORTE IMPORTE TOTAL Maestro 1,00 H/D $ 16.000,00 $ 16.000,00 $ 16.000,00 Ayudante 1,00 H/D $ 7.000,00 $ 7.000,00 $ 7.000,00 Leyes Sociales 40,00% 0,0001 % $ 23.000,00 $ 1,80 $ 1,80 SUB-TOTAL 2 $ 23.092 COSTO DIRECTO $ 703.459 20 % GG $ 140.692 TOTAL NETO $ 844.042 19 % IVA $ 160.389 IMPORTE TOTAL $ 1.004.539 P R E CI O S E X P R E S A D O S E N P E S O S C H I L E N O S ( C P L )
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 117 ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS N° APU 2 DESCRIPCION ACTIVIDAD CANTIDAD UNIDAD Colocación de suplemento a estructura de madera en planta alta 84.10 m MATERIAL CANTIDAD Ud RENDIMIENTO PRECIO UNITARIO IMPORTE [$/m2] IMPORTE TOTAL Madera de pino cepillado seco 1x2 in - 3,20 m 27.00 kg 1,15 m2/h $ 720,00 $ 19.440,00 $ 19.440,00 Clavo corriente 4 in - 0,5 kg 1.00 Ud 0.12 kg/h $ 620,00 $ 1.240,00 $ 1.240,00 SUB-TOTAL 1 $ 20.680 MANO DE OBRA CANTIDAD RENDIMIENTO PRECIO UNITARIO IMPORTE IMPORTE TOTAL Maestro Carpintero 1,00 0.5 H/D $ 12.875,00 $ 6.437,50 $ 6.437,50 Ayudante 1,00 0.5 H/D $ 7.000,00 $ 3.500,00 $ 3.500,00 Leyes Sociales 40,00% 0,0001 % $ 9.937,50 $ 0,47 $ 0,47 SUB-TOTAL 2 $ 9.938 COSTO DIRECTO $ 30.618 20 % GG $ 6.124 TOTAL NETO $36.742 19 % IVA $ 6.981 IMPORTE TOTAL $ 43.722 P R E CI O S E X P R E S A D O S E N P E S O S C H I L E N O S ( C P L )
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 118 ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS N° APU 3 DESCRIPCION ACTIVIDAD CANTIDAD UNIDAD Colocación de aislación en muros de planta alta 46.69 m2 MATERIAL CANTIDAD Ud RENDIMIENTO PRECIO UNITARIO IMPORTE [$/m2] IMPORTE TOTAL Lana mineral e=100 mm - 600x1350 mm 0,85 m2 1,05 m2/h $ 4.141,79 $ 4.872,69 $ 227.506,09 SUB-TOTAL 1 $ 227.506 MANO DE OBRA CANTIDAD RENDIMIENTO PRECIO UNITARIO IMPORTE IMPORTE TOTAL Maestro 1,00 H/D $ 16.000,00 $ 16.000,00 $ 815.520,00 Ayudante 1,00 H/D $ 7.000,00 $ 7.000,00 $ 356.790,00 Leyes Sociales 40,00% 0,0001 % $ 23.000,00 $ 1,97 $ 100,43 SUB-TOTAL 2 $ 1.172.410 COSTO DIRECTO $ 1.399.917 20 % GG $ 279.983 TOTAL NETO $ 1.679.900 19 % IVA $ 319.181 IMPORTE TOTAL $ 1.999.081 P R E CI O S E X P R E S A D O S E N P E S O S C H I L E N O S ( C P L )
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 119 ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS N° APU 4 DESCRIPCION ACTIVIDAD CANTIDAD UNIDAD Colocación de aislación en techumbre 24,60 m2 MATERIAL CANTIDAD Ud RENDIMIENTO PRECIO UNITARIO IMPORTE [$/m2] IMPORTE TOTAL Lana mineral e=120 mm - 600x1350 mm 1,00 m2 1,05 m2/h $ 4.959,74 $ 4.959,74 $ 122.009,60 SUB-TOTAL 1 $ 122.010 MANO DE OBRA CANTIDAD RENDIMIENTO PRECIO UNITARIO IMPORTE IMPORTE TOTAL Maestro Carpintero 0.5 H/D $ 16.000,00 $ 8.000,00 $ 407.760,00 Ayudante 0.5 H/D $ 7.000,00 $ 3.500,00 $ 178.395,00 Leyes Sociales 40,00% 0,0001 % $ 11.500,00 $ 1,87 $ 95,31 SUB-TOTAL 2 $ 586.250 COSTO DIRECTO $ 708.260 20 % GG $ 141.652 TOTAL NETO $ 849.912 19 % IVA $ 161.483 IMPORTE TOTAL $ 1.011.395 P R E CI O S E X P R E S A D O S E N P E S O S C H I L E N O S ( C P L )
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LOS MODELOS DE CONFORT ADAPTATIVO EN LOS COSTOS DE EJECUCIÓN PARA MEJORAMIENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE VIVIENDAS SOCIALES EN CONCEPCIÓN GALLEGO MAYA, INMACULADA Página | 120 ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS N° APU 5 DESCRIPCION ACTIVIDAD CANTIDAD UNIDAD Colocación de aislación en piso en contacto con el terreno 24,60 m2 MATERIAL CANTIDAD Ud RENDIMIENTO PRECIO UNITARIO IMPORTE [$/m2] IMPORTE TOTAL Poliestileno extruido [XPS] e=30 mm - 600x1250 mm 1,00 m2 1,05 m2/h $ 6.506,41 $ 6.506,41 $ 160.057,69 Adhesivo especial para fijación de panales aislantes 15,00 kg 6,00 m2/h $ 7.390,00 $ 492,67 $ 12.119,60 Cinta autoadhesiva para sellado de juntas de paneles - e=5cm - 45 m 2,00 Ud 0,44 m/h $ 1.640,00 $ 36,44 $ 3.280,00 SUB-TOTAL 1 $ 122.010 MANO DE OBRA CANTIDAD RENDIMIENTO PRECIO UNITARIO IMPORTE IMPORTE TOTAL Maestro Carpintero 1,00 H/D $ 16.000,00 $ 16.000,00 $ 16.000,00 Ayudante 1,00 H/D $ 7.000,00 $ 7.000,00 $ 7.000,00 Leyes Sociales 40,00% 0,0001 % $ 23.000,00 $ 3,74 $ 95,31 SUB-TOTAL 1 $ 23.004 COSTO DIRECTO $ 198.461 20 % GG $ 39.692 TOTAL NETO $ 238.153 19 % IVA $ 45.249 IMPORTE TOTAL $ 283.402 P R E CI O S E X P R E S A D O S E N P E S O S C H I L E N O S ( C P L )
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