estimación de la demanda energética de viviendas en temuco

7/23/2019 Estimacin de la demanda energtica de viviendas en Temuco.

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UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA

FACULTAD DE INGENIERA, CIENCIAS Y ADMINISTRACIN

DEPARTAMENTO DE INGENIERA DE OBRAS CIVILES

ESTIMACION DE LA DEMANDA ENERGETICA DE VIVIENDAS

EN TEMUCO

TRABAJO DE TTULO PARA OPTAR AL TTULO

DE INGENIERO CONSTRUCTOR

PROFESOR GUA: SR. JUAN PABLO CRDENAS RAMREZ

ERIK JORGE FORCAEL GONZALEZ

MAURICIO ISRAEL GARRIDO HENRIQUEZ

- 2010


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Agradecimientos

Agradecimientos.

A las primeras personas que quiero agradecer es a mi familia en especial

a mis padres Jorge y Olga, a mi hermana Natalia. Por todo lo que me entregan

cada da, por levantarme y darme el apoyo que necesitaba en los momentos

difciles, por creer en m.

Tambin de modo especial quiero agradecer al club social Los Ciervos por

creer en m desde el comienzo de esta etapa. Agradecer el apoyo contante de

todos mis amigos que siempre han estado en las buenas y en las malas.

En general, gracias a todas las personas que estuvieron y creyeron en mi

en este periodo universitario.

Erik Forcael Gonzlez.

En primer lugar agradezco a mi familia por apoyarme en esta etapa de mi

vida, mis padres Gloria y Lisandro, mis hermanos Rodrigo, Juan Carlos, David

y Claudio. Agradezco tambin al resto de mi familia por su apoyo incondicional

que me brindaron.

No puedo dejar de mencionar la escuela N 3 Boroa, el apoyo y cario demi novia Camila y la gran ayuda que fue mi amigo Jaime Cayul.

Muchas gracias a todos los que de alguna u otra manera incidieron para

que esto fuese posible.

Mauricio Garrido Henrquez.

Tambin queremos agradecer a nuestro profesor gua Juan Pablo

Crdenas, por darnos la oportunidad de trabajar en un proyecto que nos

llenaba como personas y que nos hace creer que esto va hacer de gran ayuda

en nuestra vida profesional, gracias por los conocimientos y el apoyo

entregados para que esto se halla hecho posible.

Tambin queremos agradecer a un amigo como pocos, Jim Hope por todo

el apoyo prestado en esta etapa tan importante de nuestra vida.


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NDICE DE CONTENIDOS.

Pgina

CAPTULO 1: INTRODUCCIN.

1.1. Antecedente del problema. 1

1.2. Objetivos. 5

CAPTULO2: CONTEXTO.

2.1. Descripcin de la comuna de Temuco. 6

2.2. Contaminacin atmosfrica por material partculado. 7

2.1.1. Contaminacin en la comuna de Temuco. 8

2.2.2. Antecedentes sobre declaracin de Zona Saturada 10

2.2.3. Plan de Descontaminacin Atmosfrica. 11

2.3. Mejoramiento energtico de la vivienda en las comunas de

Temuco y Padre Las Casas. 13

CAPTULO 3: METODOLOGA

3.1. Introduccin. 16

3.2. Seleccin de la muestra. 16

3.3. Mtodo de accin. 17

3.3.1. Levantamiento de datos en terreno. 17

3.3.2. Ejecucin del ensayo de infiltracin por medio del Blower

Door test. 18

3.3.3. Anlisis termogrfico. 20

3.3.4. Termogramas. 21

3.3.5. Encuesta. 23

3.4. Modelacin energtica mediante Desing Builder. 23


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CAPTULO 4: RESULTADOS.

Pgina.

4.1. Introduccin. 33

4.2. Presentacin fichas tcnicas. 33

4.2.1. Fichas tcnicas de viviendas analizadas por medio de

muestras entregadas por el SERVIU. 34

4.2.2. Fichas tcnicas de viviendas analizadas antes y despus

del mejoramiento trmico. 51

4.2.3. Fichas tcnicas de viviendas seleccionadas por criterios

propios. 57

4.3. Tabulacin de resultados. 65

CAPITULO 5. ANLISIS Y DISCUSIN DE RESULTADOS.

5.2. Infiltracin de aire (ACH50). 68

5.3. Infiltraciones de aire naturales. 70

5.3.1. Infiltracin respecto a la Materialidad. 70

5.3.2. Infiltracin respecto a la Aislacin. 71

5.4. rea efectiva de fuga EfLA. 72

5.4.1. rea efectiva de fuga respecto a la Materialidad. 73

5.5. Demanda y Consumo. 74

5.5.1. Demanda y consumo respecto a la Materialidad. 75

5.5.2. Demanda y consumo respecto a la Aislacin. 76

5.6. Departamentos analizados. 78

5.7. Emisiones de MP10 encontradas en las viviendas en

estudio. 79

5.8. Comparacin de resultados (tres viviendas) antes y

despus del mejoramiento trmico. 81

5.8.1. Vivienda uno muestras M1 y M2. 82

5.8.2. Vivienda dos muestras M3 y M4. 85


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Pgina.

5.8.3. Vivienda tres muestras M5 y M6. 88

5.8.4. Disminucin del consumo de lea en las tres viviendas. 92

5.8.5. Comparacin de las emisiones de MP10, antes y despus

de las mejoras. 93

5.8.6. Diferencia de amplitudes en las curvas de temperatura. 94

5.9. Perdidas de energa por conduccin y por infiltracin. 95

5.10. Perdidas energticas registradas por termografa. 96

5.10.1. Infiltraciones encontradas por medio del anlisistermogrfico. 96

5.10.2. Puentes trmicos encontrados por medio del anlisis

termogrfico. 100

CAPTULO 6. CONCLUSIONES.

6.1 Referidas al total de muestras. 104

6.2. Referidas al mejoramiento trmico de tres viviendas. 105

6.3. Referidas a las emisiones de MP10. 107

BIBLIOGRAFA. 108

ANEXO A 110

ANEXO B 123

ANEXO C 129

ANEXO D133


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NDICE DE TABLAS

Pgina

CAPTULO 2.- CONTEXTO.

Tabla 2.1. Proyeccin de la poblacin urbana y rural de la

comuna de Temuco al ao 2010. 6

Tabla 2.2. Inventario de emisiones 2004. 9

CAPTULO 4. RESULTADOS.

Tabla 4.1. Recopilacin de resultados. 66

Tabla 4.2. Resultados Data Logger. 67

CAPTULO 5.- ANLISIS Y DISCUCIN DE RESULTADOS.

Tabla 5.1. Restricciones en cuanto a ACH50en algunos pases. 69

Tabla 5.2. Resultados promedios obtenidos en los

departamentos. 78


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NDICE DE FIGURAS.

Pgina

CAPTULO 3. METODOLOGA.

Figura 3.1.Blower Door Test. 19

Figura 3.2. Software Retrotec Fantestic. 19

Figura 3.3a. Fotografa termogrfica.

Figura 3.3b. Fotografa termogrfica.

20

20

Figura 3.4. Data Logger. 21

Figura 3.5. Termograma de una vivienda tipo. 22

Figura 3.6. Humedad Relativa de una vivienda tipo. 22

Figura 3.7. Pestaas superiores para edicin del modelo. 24

Figura 3.8. Pestaa Modelo. 25

Figura 3.9. Pestaa Actividad. 26

Figura 3.10. Pestaa Construccin. 27

Figura 3.11. Pestaa Aberturas. 28

Figura 3.12. Pestaa Iluminacin. 29

Figura 3.13. Pestaa HVAC. 30

Figura 3.14. Grfico de resultados de simulacin mostrados en

intervalo de meses.31

Figura 3.15. Grfico de resultados de simulacin mostrados en un

intervalo anual.32

CAPTULO 5.-ANALISIS Y DISCUCIN DE RESULTADOS.

Figura 5.1. Grfico comparacion ACH50 en algunos pases, con

respecto a la situacin actual de temuco.69

Figura 5.2. Infiltracin promedio v/s Materialidad. 71

Figura 5.3. ACHnpromedio v/s Aislacin. 72

Figura 5.4. rea efectiva de fuga promedio v/s Materialidad. 73


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Figura 5.5. rea efectiva de fuga promedio v/s Aislacin. 74

Figura 5.6. Promedio demanda v/s materialidad. 75

Pgina

Figura 5.7. Promedio de lea v/s materialidad. 76

Figura 5.8. Consumo de energa v/s aislacin. 77

Figura 5.9. Promedio lea, segn aislacin trmica. 78

Figura 5.10. MP10 v/s Muestras en estudio. 81

Figura 5.11. Infiltracin, antes y despus del mejoramientotrmico. 82

Figura 5.12. Prdidas de energa, antes y despus del

mejoramiento trmico. 83

Figura 5.13. Demanda energtica, antes y despus del


Figura 5.14. Infiltracin, antes y despus del mejoramiento

trmico. 86





Figura 5.17. Infiltracin, antes y despus del mejoramiento

trmico. 89





Figura 5.20. Disminucin en el consumo de lea despus del


Figura 5.21. Emisiones de MP10, antes y despus de las mejoras 93

Figura 5.22. Diferencias de amplitudes en las curvas de 94


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temperatura entre interior y exterior de la vivienda, antes y

despus de las mejoras.

Pgina

Figura 5.23. Promedios de prdidas, en distintos sectores de las

viviendas. 95

Figura 5.24. Infiltracin enchufes. 97

Figura 5.25. Infiltracin en celosas. 97

Figura 5.26. Infiltracin en unin muro cielo. 98Figura 5.27. Infiltracin en unin muro-muro tabiquera. 98

Figura. 5.28. Infiltracin en ventana. 99

Figura 5.29. Infiltraciones en lucarna. 99

Figura. 5.30. Infiltracin en puerta. 100

Figura 5.31. Puente trmico por conduccin en estructura

metlica. 100

Figura 5.32. Puente trmico estructura metlica. 101Figura 5.33. Puente trmico en cubierta inclinada (falta de

aislacin). 101

Figura 5.34. Aislacin mal instalada. 102

Figura 5.35. Aislacin mal instalada. 102

Figura 5.36. Vivienda sin aislacin. 103

Figura 5.37. Tabiquera sin aislacin. 103


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Captulo 1. Introduccin

"ESTIMACION DE LA DEMANDA ENERGETICA DE VIVIENDAS EN TEMUCO

1

1.1. Antecedentes del problema.

Exposicin general del problema.

Segn el estudio de la Comisin Nacional de Energa (CNE) el consumo

de energa en el mundo se incrementar en un 57% entre 2004 y 2030, a pesar

de que se espera que el aumento de precios tanto del petrleo como del gas

natural siga en aumento. En el informe "Internacional Energy Outlook2005

(IEO,2007) se prev que el consumo de energa en el mercado experimente un

incremento medio de un 2,5% por ao hasta 2030 en los pases ajenos a la

OCDE (organizacin para la cooperacin y el desarrollo econmico), mientras

que en los pases miembros ser tan slo del 0,6%; as, durante este periodo,

los pases OCDE incrementarn su demanda energtica en un 24%, mientras

que el resto de pases lo harn al 95%. (Agencia Internacional de Energa, 2008)

Se prev adems que el mantenimiento del predominio de los

combustibles fsiles implicar un incremento de las emisiones mundiales de

CO2 superior al crecimiento del consumo de energa (2,1% anual por trmino

medio). En 2030 las emisiones mundiales de CO2 sern ms del doble de las

registradas en 1990. Con respecto a las proyecciones para 2030, en la Unin

Europea (UE) estas emisiones sern superiores a las registradas en 1990 en un

18%, mientras que en los EE.UU. el aumento ser de cerca del 50%. Los pases

en vas de desarrollo, cuyas emisiones de CO2slo representaban un 30% del

total en 1990, sern causantes en 2030 de ms de la mitad de las emisiones

mundiales.(CNE, 2008)

En Chile como dice la constitucin poltica de la republica; toda persona

tiene el derecho a vivir en un medio ambiente libre de contaminacin. Es deber

del estado velar para que este derecho no sea afectado y tutelar la preservacin

de la naturaleza.


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2

Es por esto que en el ltimo cuarto de siglo, la conciencia sobre los

aspectos ambientales del desarrollo y el concepto asociado de desarrollo

sostenible han penetrado gradualmente en las polticas pblicas y en las

prcticas econmicas y sociales. Esto se refleja, en particular, en el desarrollo

de instituciones, estrategias y polticas gubernamentales para la proteccin del

medio ambiente, as como en la lenta penetracin de conceptos de desarrollo

sostenible en el sistema educativo, en la cultura, en las demandas sociales y en

las prcticas empresariales. (Ocampo, 1999)

Las fuentes residenciales generan ms del 70% del material

contaminante presente en el aire de Temuco, por lo cual los sistemas de

calefaccin que se utilicen en la ciudad deben ser eficientes, por ende sistemas

que respeten la calidad del aire.

Por esto, uno de los puntos ms relevantes en la construccin, es mejorar

la calidad de vida de los habitantes, con el fin de entregar una adecuada

capacidad de habitabilidad y confort a las viviendas, pero tambin logrando

una ptima utilizacin de los recursos, con mtodos constructivos eficientes

que ayuden a lograr este objetivo. Con esto se puede mejorar los requerimientos

bsicos e imprescindibles para la actividad humana.

El desafo es continuar creciendo con menos energa, lo que permitir ser

ms eficientes y ganar competitividad en los mercados internacionales.

Nivel actual del problema.

La Eficiencia Energtica (EE) ha sido reconocida como una de lasestrategias principales para disminuir las emisiones de Gases de Efecto

Invernadero (GEI), cuyas elevadas concentraciones en la atmsfera son las

responsables del calentamiento global y el consiguiente cambio climtico.


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3

Entre 1980 y 2006 el consumo final de energa en Chile ha aumentado

casi 3 veces, pasando de 79.791 teracaloras a 227.188 teracaloras. Al

examinar la evolucin del consumo final de energticos durante ese perodo, se

observa que el consumo de electricidad ha aumentado 5 veces, en tanto que el

de gas natural se ha incrementado 11 veces. El consumo de lea crece 2,3

veces, mientras que el de derivados de petrleo 2,5 veces. Se aprecia un

aumento de la importancia relativa de la energa elctrica, que parte en 1980

con un 11% de participacin en el consumo final y alcanza un 19% en 2006. El

gas natural tambin muestra un incremento - 1,4% a 7,4% - entre 1980 y 2004

(Modelo de proyeccin demanda energtica nacional de largo plazo, 2009).

En un estudio reciente encargado por la CNE (PRIEN, 2008) se estableci

que el principal consumo de energa en La Araucana corresponde al sector

residencial (63%), donde una de las actividades con mayor demanda es la

calefaccin de viviendas. En el mismo estudio se seala que una de las medidas

de EE con mayor impacto en la reduccin de este consumo es la aislacin

trmica de viviendas, la que trae consigo los siguientes beneficios: (i)

disminucin en el consumo de combustibles (fsiles o biomasa); (ii)

disminucin de las emisiones contaminantes (incluidos GEI) generadas por la

combustin de estos recursos energticos; (iii) ahorro en la economa familiar;

(iv) mejoramiento del confort y la calidad ambiental interior. (XIII Concurso del

Fondo de Proteccin Ambiental 2010).

Temuco, es una de las principales ciudades de Chile en utilizar como

combustible bsico para la calefaccin la lea, lo que deriva en creciente

contaminacin ambiental, especficamente la contaminacin del aire de la

ciudad, superando en variadas oportunidades los lmites permitidos para

MP10.

El uso masivo de lea con altos contenidos de humedad para calefaccin

residencial y produccin de calor o vapor en el mbito industrial, el crecimiento

del parque automotriz y la extensin de las ciudades, junto con condiciones


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4

meteorolgicas particulares, se conjugan en la ciudad de Temuco, para dar

lugar a altas concentraciones de Material Particulado Respirable (MP10)

durante el periodo otoo invierno.

En esta ciudad, conformada por las reas urbanas de las comunas de

Temuco y Padre las Casas, se ha medido la concentracin de MP10 en forma

continua desde mediados del ao 2000, constatndose la superacin del

estndar durante algunos das de cada invierno y promedios anuales cercanos

al nivel mximo permisible establecido en la normativa vigente. Esta situacin

es preocupante, adems, porque la tcnica de medicin empleada (TEOM)

supone una subestimacin de la concentracin real del orden de 25 al 30% en

la poca de mayor concentracin y porque se ha detectado una alta proporcin

de Material Particulado Fino (MP 2,5) el cual no esta normado en nuestro pas y

se ha comprobado ser mucho mas peligroso e incluso mortal para el ser

humano. Lo anterior justifica la adopcin de medidas orientadas a la reduccin

de las emisiones de las distintas fuentes, partiendo por la que muestra el

principal aporte, lo que involucra esfuerzos para reducir la humedad de la lea,

para mejorar el diseo de los equipos de calefaccin y para educar a la

poblacin en el buen uso de la lea y de los calefactores. (Newtenberg, 2004)

La energa alternativa ms barata es la que no se usa, en este sentido, un

objetivo principal que busca la eficiencia energtica es maximizar la obtencin

de bienes, minimizando el consumo de recursos energticos tal como lo hacen

los pases desarrollados. Para ello debemos como sociedad dar el primer paso y

desarrollar los temas de la envolvente trmica, infiltracin, para lograr

disminuir la demanda energtica y as optimizar la utilizacin de recursos no

renovables.

Chile es el primer pas de Latinoamrica que ha incorporado en su

reglamento de construccin exigencias de acondicionamiento trmico para

todas las viviendas, en el marco de una poltica de mejoramiento de calidad de

vida de la poblacin y ms all de la actual distancia respecto de las


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5

condiciones de confort y de la baja demanda de energa alcanzada en los pases

desarrollados, se puede decir que Chile est en el camino correcto y que

avanzar en este mbito, permitir cada vez vivir mejor y de manera sustentable.

(Manual de aplicacin reglamentacin trmica, 2006)

1.2. Objetivos generales y especficos.

Objetivo general:

Evaluar la demanda energtica de calefaccin en una muestra

representativa de viviendas de Temuco, discretizando los elementos

constructivos por los cuales las viviendas presentan infiltraciones y

puentes trmicos.

Objetivos Especficos:

Cuantificar las prdidas de energa, por conduccin y por infiltracin de

aire en las viviendas estudiadas.

Generar un registro con los puntos ms susceptibles a las infiltraciones y

prdidas de energa por puentes trmicos.

Evaluar las mejoras realizadas por el SERVIU en el mbito de prdida

energtica.

Generar una base de datos la cual permita tener una lnea base de la

demanda energtica residual.


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Captulo 2. Contexto


6

2.1. Descripcin de la Comuna de Temuco.

La ciudad de Temuco, capital de la Regin de la Araucana, se ubica a674 Km al sur de Santiago, capital de Chile. Esta ciudad se asienta a riberas

del ro Cautn y en la depresin intermedia de la regin, a 3046' Latitud Sur y

7238' Longitud Oeste, incluyendo las comunas de Temuco y Padre Las Casas

que ocupan una superficie de 857,7 Km, lo que corresponde al 2,7% del

territorio regional. El relieve de la zona, est constituido al norponiente por el

cerro ielol, con una altura de 340 m, y por el sur-este el cerro Conun Hueno,

que alcanza una altura de 350 m.

En relacin con las caractersticas demogrficas, como se observa en la

tabla N 2.1, la comuna de Temuco posee la mayor poblacin concentrada en el

rea urbana, alcanzando un 96,01% del total de la comuna.

Tabla N 2.1.Proyeccin de la poblacin urbana y rural de la comuna de

Temuco al ao 2010.

ZonaTemuco

N Habitantes %

Urbana 262.432 96,01

Rural 10.711 3,99

Total 273.143 100

Fuente: Estudio Demogrfico, Social y Econmico de la Comuna de Temuco.Universidad de Chile. 1999

Respecto del ltimo Censo poblacional (2002), la comuna presenta un

gran incremento demogrfico intercensal. Crecimiento que se explica


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Captulo 2. Contexto


7

fundamentalmente por el alto grado de atraccin que ejerce la ciudad de

Temuco. Producto de este aumento poblacional, se ha producido el desarrollo

de nuevas reas urbanas y, con ello, la consiguiente necesidad de recursosenergticos con la finalidad de calefaccin residencial, que en el caso puntual

de Temuco es la lea.

Respecto a las caractersticas climticas, la ciudad de Temuco se

caracteriza por un tipo de clima templado lluvioso con influencia mediterrnea,

presentando temperaturas promedio cercanas a los 12 C y precipitaciones de

ms de 1.000 mm al ao. Durante el invierno, sucesivas perturbaciones

frontales dejan caer gran parte de las precipitaciones registradas en esta zona.En los meses de verano se registran precipitaciones superiores a los 50mm, por

lo que no es posible hablar de estaciones secas.

Durante el ao, se presentan marcadas diferencias de temperatura,

mostrando una oscilacin natural de unos 9 C entre enero y julio, para los

valores medios. Por otra parte, las extremas absolutas pueden variar entre los -

5 C (junio) y 37 C (febrero). Precisamente son estas temperaturas extremas en

los meses invernales las que hacen particularmente intensivo el uso decalefaccin residencial en la ciudad. (Anteproyecto del PDA para Temuco y

Padre Las Casas, 2007)

2.2. Contaminacin atmosfrica por Material Particulado (MP10).

El MP10 corresponde a la fraccin particulada de un tamao menor de

10 micrmetros (m) de dimetro aerodinmico, se relaciona con la agudizacin

de enfermedades, tales como, las respiratorias, cardiovasculares, oncolgicas

y dermatolgicas, por nombrar algunas; adems afecta a animales y plantas, en

cuanto a la productividad y desarrollo. (www.meteomes.cl)


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Captulo 2. Contexto


8

2.2.1. Contaminacin en la comuna de Temuco.

A fines del ao 1997 se iniciaron campaas de medicin decontaminantes atmosfricos (SO2, O3, NO2, CO, y MP10) en la ciudad de

Temuco. Estas campaas de medicin demostraron que slo el MP10

presentaba valores que sobrepasaban los niveles normados en Chile (150

g/m3N segn Decreto Supremo N 59/1998). Por tal motivo, a mediados del

ao 2000, la Comisin Nacional del Medio Ambiente (CONAMA) de la Regin de

la Araucana comenz un monitoreo continuo de material particulado

respirable (MP10) y de variables meteorolgicas en la ciudad. Con estasmediciones se comprob la ocurrencia de altos valores de MP10 durante los

meses ms fros (abril a septiembre) y que las concentraciones de este

contaminante haban superado, en varios das, los valores lmites de la norma

(trece veces el ao 2001 y cinco veces el 2002), lo que permiti declararla como

zona saturada e iniciar la implementacin de un Plan de Descontaminacin

para Temuco.

Otro estudio efectuado por CONAMA, indic que el uso masivo de leacon altos contenidos de humedad para calefaccin residencial y produccin de

calor o vapor en el mbito industrial, el crecimiento del parque automotriz,

junto con condiciones meteorolgicas particulares (vientos dbiles, bajas

temperaturas, inversiones trmicas), se conjugan en la ciudad de Temuco para

dar lugar a altas concentraciones de MP10 durante el perodo otoo invierno.

(Sanhueza et al., 2006)

El origen del MP10 se estableci a travs de un inventario de emisiones(2004), la tabla N 2.2muestra de forma porcentual el resumen del inventario

de emisiones actualizado al ao 2004:


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Captulo 2. Contexto


9

Tabla N 2.2.Inventario de emisiones 2004

Tipo de Fuentes Emisin MP10 (% del total)Edificios e industrias 7,0

Residenciales (combustin de lea) 87,2

Quemas Agrcolas e Incendios Forestales 4,3

Mviles 1,5

Total 100,0

Fuente: CONAMA, 2005

En la Tabla N 2.2 se observa que las fuentes residenciales, que

corresponden a combustin residencial de lea, aportan al ao 2004 un 87,2%

de las emisiones totales, lo que implica que son las principales responsables de

la contaminacin por MP10 en las comunas de Temuco y Padre Las Casas.

Hoy en da una densa capa de humo, que a ratos se confunde con neblina,

pero que corresponde al material particulado en suspensin emanado de

calefactores y chimeneas a lea, torna irrespirable el aire en temporada

invernal, debido a que el contenido de material particulado en el aire ha

superado varias veces la norma mxima considerada peligrosa para la salud

humana.

Es importante sealar que son cuatro los factores que han convertido a la

combustin residencial de lea en la principal fuente de contaminacin enTemuco y Padre Las Casas. (Anteproyecto del PDA para Temuco y Padre Las

Casas, 2007)

1.

La comercializacin y el uso de la lea que no cumple con los

estndares mnimos de calidad para generar una reaccin de

combustin ptima, es decir, que entregue toda la energa contenida


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Captulo 2. Contexto


10

en el combustible y produzca, a la vez, un mnimo de emisiones.

Actualmente, en la comercializacin de lea existe una gran

heterogeneidad en formatos de venta, contenidos de humedad y, endefinitiva, en poder calorfico.

2. La lea se usa, mayoritariamente, en equipos (calefactores y cocinas)

que carecen de la tecnologa adecuada para mantener una reaccin de

combustin de bajas emisiones.

3. La alta demanda de lea para calefaccin, producto de la precaria

aislacin trmica con que cuentan las viviendas existentes. El calor de

la lea no se conserva dentro de la vivienda, sino que se disipa

rpidamente al exterior a travs de la envolvente (muros, techos y

pisos).

4. El usuario, privilegiando ahorros de corto plazo, busca las ofertas ms

econmicas de lea, sin evaluar su calidad. Adems, hace mal uso y

opera de manera inadecuada los artefactos correspondientes.

2.2.2. Antecedentes sobre declaracin de Zona Saturada.

A travs de D.S. N 35/2005, del Ministerio Secretara General de la

Presidencia, se declara zona saturada por material particulado respirable

(MP10) promedio diario, la zona correspondiente a las comunas de Temuco y

Padre Las Casas. La declaracin como zona saturada se fundamenta en los

registros obtenidos mediante el monitoreo oficial del MP10 desde el ao 2000

en adelante, constatando la superacin de la norma primaria de MP10 en los

aos 2001, 2003, 2004; siendo este ltimo, el ao base para la solicitud de

zona saturada y el diseo del Plan de Descontaminacin Atmosfrica (PDA).

De acuerdo a la Ley 19.300 (1994), una vez que una zona es declarada

saturada por la superacin de algn contaminante normado, corresponde la

elaboracin del PDA. En el caso de Temuco, dicho Plan deber tener por


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Captulo 2. Contexto


11

objetivo disminuir las concentraciones de Material Particulado Respirable, de

tal forma que no se supere la normativa vigente, requirindose para ello de la

generacin de una serie de antecedentes necesarios para orientar y priorizar lasmedidas que se incluyan en el Plan (DICTUC, 2008).

Desde al ao 2001, en adelante, se han desarrollado diversas acciones

tendientes a disminuir las emisiones de MP10 en el rea saturada. Hasta antes

de la existencia del PDA, estas medidas eran de carcter voluntario,

enmarcadas en el contexto de un plan de gestin de calidad de aire, el cual

careca de peso normativo. Es por ello que el PDA debido a su jerarqua legal,

permite hacer cumplimiento obligatorio de las medidas que en el anteriorcontexto eran de difcil aplicacin (PDA).

2.2.3. Plan de Descontaminacin Atmosfrica.

El Plan de Descontaminacin Atmosfrico (PDA) es un Instrumento de

Gestin Ambiental establecido por la Ley 19.300 de bases del Medio Ambiente y

corresponde a un conjunto de medidas que busca disminuir los niveles de

MP10 por debajo de lo que se define peligroso para la salud de la poblacin de

Temuco y Padre las Casas a travs de la norma de calidad ambiental.

El PDA, para estas comunas, tendr una duracin estimada de 10 aos,

lo que no significa que, es esperable, que al final de este periodo el problema

est resuelto, ya que depende de la participacin y compromiso de todos y

todas para cambiar las prcticas y costumbres que generan contaminacin.

El PDA Atmosfrico de Temuco y Padre Las Casas cuenta con cuatrolneas estructurales de accin que sustentan el cumplimiento de la meta de

reduccin de emisiones contaminantes, las cuales son:


21/172

Captulo 2. Contexto


12

1.- Mejoramiento de la calidad de la lea / Usar solo lea seca:

A travs de estudios e investigaciones realizados por especialistas deCONAMA, se ha llegado a la conclusin de que un gran porcentaje de la

ciudadana de Temuco y Padre Las Casas usa lea hmeda para calefaccin, lo

cual provoca que durante su combustin enven al aire altas emisiones de

MP10. Esto se debe principalmente a que no existe una buena combustin

debido al alto porcentaje de humedad de la lea. Es por esto que se busca el

uso solamente de lea seca.

2.- Mejoramiento tecnolgico de calefactores a lea:

Dentro de estas investigaciones, se ha llegado a la conclusin de que

muchos de los calefactores a lea que actualmente se ocupan en Temuco y

Padre Las Casas, no cumplen con los requerimientos tcnicos para llevar a

cabo una buena combustin, lo cual provoca altas emisiones de MP10 al aire.

Debido a lo anterior, se busca cumplir con un recambio tecnolgico de

calefactores a lea que cumplan con las normas establecidas para estos casos.

3.- Mejoramiento energtico de la vivienda:

Otra de las causas que arrojaron los estudios, fue la precaria aislacin

trmica que existe en las viviendas en las comunas de Temuco y Padre Las

Casas. Lo cual provoca, fuga de calor, aumentando el consumo de lea para

calefaccin.

4.- Difusin y educacin a consumidores de lea:

Otra de las principales causas de la contaminacin del aire en Temuco y

Padre Las Casas, es la falta de sensibilizacin y mayor compromiso de la


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Captulo 2. Contexto


13

ciudadana. Por lo cual, una de las medidas estructurales de accin del PDA es

fomentar y promover la informacin en torno al plan para lograr una

ciudadana responsable, informada y sensible que permita llevar adelanteacciones en conjunto para descontaminar el aire de su comuna.

Desde enero de 2007, CONAMA Regin de la Araucana, ejecut un

Programa de Involucramiento Ciudadano para el PDA de Temuco y Padre las

Casas que tuvo por objetivo involucrar a la ciudadana en el proceso de

formulacin del Proyecto definitivo del PDA y en la puesta en marcha de

medidas y acciones que colaboren en el proceso de mejoramiento de la calidad

del aire de las comunas de Temuco y Padre Las Casas.

(www.pdatemucopadrelascasas.cl).

2.3. Mejoramiento energtico de la vivienda en las comunas de Temuco y

Padre Las Casas.

Uno de los lineamientos con los que cuenta el PDA para las comunas de

Temuco y Padre Las Casas es el mejoramiento energtico de la vivienda, en este

aspecto el PDA propone las siguientes medidas para cumplir su funcin.

1. El Ministerio de Vivienda y Urbanismo (MINVU) focalizar en Temuco y

Padre Las Casas, mediante el PPPF (Programa de Proteccin del

Patrimonio Familiar), un subsidio especial para el mejoramiento trmico

de las viviendas existentes.

2.

El MINVU deber disear un mecanismo de intervencin pblica parafomentar el reacondicionamiento trmico del parque construido de

viviendas.

3.

El SERVIU deber evaluar la aplicacin de un subsidio para mejorar la

aislacin trmica de las viviendas nuevas.


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Captulo 2. Contexto


14

4. La CORFO y MINVU regionales debern difundir los instrumentos de

financiamiento para Proyectos de Innovacin en Eficiencia Energtica

para la Construccin de Viviendas.(www.pdatemucopadrelascasas.cl)

A travs del Programa de Proteccin del Patrimonio Familiar de la actual

poltica habitacional del SERVIU, se crearon mil subsidios para el aislamiento

trmico de la vivienda, los que se pusieron a disposicin el 24 de abril de 2008.

Los propietarios de viviendas ubicadas en la zona saturada de Temuco y Padre

Las Casas pueden obtener un subsidio de dicho Programa aumentado en 50UF, siempre que lo ocupen en mejoras relacionadas con reacondicionamiento

trmico. De esta manera, un proyecto de este tipo podr obtener un monto

mximo de 100 UF (las familias necesitarn 3 UF de ahorro).

Las obras consideradas de reacondicionamiento trmico son: el

mejoramiento de la aislacin en cubiertas, muros y pisos; la reposicin de

ventanas, puertas, pavimentos, tabiques y cielos; y la reparacin de filtraciones

en murallas, pisos, cielos y ventanas. El objetivo es que los inmuebles alcancenlos estndares mnimos establecidos en la Reglamentacin Trmica, mejoren su

aislacin y, en consecuencia, se haga un uso ms eficiente de la lea y sus

derivados. Con esto, no slo se contribuye al ahorro familiar por el menor

consumo de lea, sino tambin, a la descontaminacin atmosfrica.

(Corporacin de certificacin de lea, 2009)

El mejoramiento trmico de una vivienda permite una menor demanda de

energa para alcanzar el confort trmico dentro de la vivienda, una menordemanda de energa se traduce en un menor uso de combustible destinado a la

calefaccin, principalmente lea en el caso de Temuco y Padre Las Casas, lo

que implica una menor emisin de MP10. Entonces, una reduccin de

emisiones de MP10 se puede lograr con un reacondicionamiento trmico


24/172

Captulo 2. Contexto


15

realizado a la vivienda, reduccin que depender del ahorro energtico que se

logre con la mejora.

Los esfuerzos desplegados por las autoridades ambientales se hanconcentrado hasta ahora principalmente en la realizacin de campaas de

educacin sobre el correcto uso del combustible entre la ciudadana, de manera

de reducir las emisiones en la etapa de combustin. Las autoridades

ambientales tambin han reconocido la importancia de potenciar la sustitucin

de lea hmeda por seca. Dicha sustitucin podra lograrse a travs de

incentivos econmicos o mediante la fiscalizacin de la misma cadena de

comercializacin de la lea.

En el mbito de mejoramiento de la vivienda se estima que es posible

alcanzar un ahorro de energa, por vivienda, entre 27% y 68%, segn distintos

escenarios de reacondicionamiento trmico, de acuerdo a los resultados

obtenidos en el estudio Programa de inversin pblica para fomentar el

reacondicionamiento trmico del parque construido de viviendas, en el cual se

realiz una evaluacin para diez tipologas de viviendas de la ciudad de

Temuco. Con esto se disminuye considerablemente el uso de calefaccinresidencial, lo que a su vez tiene directa relacin con las emisiones de MP10

que aportan las viviendas. (www.pdatemucopadrelascasas.cl)


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Captulo 3. Metodologa

ESTIMACION DE LA DEMANDA ENERGETICA DE VIVIENDAS EN TEMUCO

16

3.1. Introduccin.

Existen tcnicas que permiten estimar o cuantificar el comportamientoenergtico de las edificaciones, las cuales se presentan en este estudio que

pretende conocer y aprender sobre una serie de factores poco o nada

considerados en la normativa chilena.

En este estudio se ha definido un universo de muestras que consta de

dos grandes grupos: uno compuesto por las viviendas enmarcadas en el

proyecto Evaluacin Energtica de una muestra representativa de las

viviendas intervenidas en la iniciativa piloto de Reacondicionamiento Trmico,licitado por la CNE, por intermedio del SERVIU que se adjudic la Universidad

de La Frontera. El otro grupo fue seleccionado por medio de diferentes

parmetros definidos por nuestro criterio para que la muestra sea ms

representativa y logre la consecucin de los objetivos planteados.

3.2. Seleccin de la muestra.

Para la seleccin de la muestra se consider el proyecto antes

mencionado, Evaluacin Energtica de una muestra representativa de las

viviendas intervenidas en la iniciativa piloto de Reacondicionamiento Trmico,

en este caso se realiz el anlisis en dos etapas; primero se estudiaron 17

viviendas antes de realizar cualquier tipo de trabajo de mejoramiento, luego se

realiz el anlisis de 3 viviendas, en este caso se estudi el comportamiento de

stas, antes y despus del mejoramiento trmico (6 muestras), por lo tanto, se

tienen 23 muestras de viviendas entregadas por el SERVIU .

El segundo grupo consta de 8 viviendas que fueron elegidas por sus

caractersticas especiales, tales como: orientacin, ubicacin, materialidad, ao

de construccin, normativa trmica vigente a la fecha de construccin y

tecnologa de construccin utilizada.


26/172



17

3.3. Mtodo de accin.

Cabe destacar que, como su nombre lo indica, simulacin energtica no

es nada ms que un supuesto y una inclinacin a la realidad, mediante un

software de modelacin y simulacin trmica, en este caso Design Builder. Por

esto surge la necesidad de lograr el mximo de exactitud y apego a las

condiciones de utilidad de cada vivienda analizada y, de este modo, obtener

valores lo ms confiables posibles en los resultados.

3.3.1. Levantamiento de datos en terreno.

Posterior a la definicin de la muestra, se inici una programacin con

los ensayos a realizar, para llevar a cabo este proceso se contactaba a las

personas dueas de casa para ir a sus viviendas a ejecutar los ensayos de

infiltracin.

Luego se realiz un levantamiento de datos desde terreno, de cada

vivienda con el fin de abarcar y obtener la mxima exactitud en la modelacin

de stas. Este levantamiento consista en recopilar datos de: geometra,

materialidad, tipologa, orientacin, ubicacin, encuesta, ocupacin, consumos

anuales, datos obtenidos mediante ensayo, tales como infiltracin, rea efectiva

de fuga, temperatura exterior e interior de la vivienda, velocidad del viento y

termografa.

En relacin con la geometra y materialidad, en las muestras del primer

grupo se obtuvo esta informacin mediante las empresas a cargo de los

proyectos de mejoramientos (EGIS), las que nos entregaron algunos planos y

Especificaciones Tcnicas (ET), si esta informacin no se presentaba, era

necesario medir las viviendas y verificar en terreno la materialidad. Con

respecto al segundo grupo, fue necesario levantar en terreno estos datos.


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18

3.3.2. Ejecucin del ensayo de infiltracin por medio del Blower Door

Test.

Para los dos tipos de muestra se procedi de la misma forma: se acude a

las viviendas en estudio para realizar la prueba, basndonos principalmente en

el procedimiento documentado, el cual fue diseado con anterioridad para

mejorar el rendimiento y el posible error en la ejecucin del ensayo Blower Door

Test (Anexo A).

Blower Door Test es una prueba que consiste bsicamente en unventilador calibrado para medir un caudal de aire. Este se instala en la puerta

de un edificio o vivienda en conjunto con un panel que se ajusta a dicha puerta

tal como se muestra en la figura 3.1.; el ventilador genera un flujo de aire y

diferencia de presin entre el interior y exterior. El flujo de aire se puede dirigir

hacia el exterior del edificio (despresurizacin), o bien hacia el interior del

edificio (presurizacin) o bien una combinacin de ellas. El flujo de aire y las

diferencias de presin son registrados y controlados por un dispositivo que se

conecta al ventilador (DM-2). Mediante la combinacin de flujo y presin de aire

se establece la estanqueidad o hermeticidad de la zona analizada, ya que se

obliga a que el aire pase a travs de los orificios o aberturas no controladas

(Hope y Gonzlez, 2009).


28/172



19

Figura. 3.1. Blower Door Test.

Para la realizacin del ensayo se utiliz el software Fantestic de Retrotec,

que se muestra en la figura 3.2. Aqu se ingresan los datos de temperatura,

volumen y rea de la vivienda en estudio, velocidad del viento, altura con

respecto al nivel del mar y otros. Este software est interconectado al DM-2 y

por lo tanto nos entrega los resultados de manera ms ordenada, por medio de

un reporte.

Figura. 3.2. Software Retrotec Fantestic.

3.3.3. Anlisis Termogrfico.


29/172



20

La termografa es el registro grfico del calor emitido por la superficie de un

objeto en forma de radiaciones infrarrojas. Las radiaciones que emiten los objetos

aumentan con la temperatura, por lo tanto al detectar estas radiacionesinfrarrojas las cmaras termogrficas nos permiten visualizar las diferencias de

temperatura de los objetos.(www.quiminet.com La termografa y el anlisis

trmico en edificios)

El anlisis termogrfico se ejecut en dos situaciones diferentes, una

en el intertanto de ejecucin del ensayo de infiltracin, ya que al generarse

presiones de aire dentro de la envolvente se poda visualizar de mejor forma las

fugas de aire, como se muestra en la figura 3.3a. La segunda situacin en lacual se hizo el anlisis fue cuando exista un mayor delta de temperatura entre

el interior y exterior de la vivienda, generalmente, en la noche y temprano en la

maana, con esto la imgenes se pueden visualizar de mejor manera como se

expresa en la figura 3.3b.

Figuras. 3.3a y 3.3b. Fotografas termogrfica.

3.3.4. Termogramas.


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21

Para monitorear las fluctuaciones y caractersticas de humedad y

temperatura implcitas en las tres vivienda mejoradas se utilizaron Data Logger

presentado en lafigura 3.4, dispositivo que se encarga de realizar mediciones(temperatura y humedad relativa), para luego almacenarlas en su memoria y

as mantener un registro de datos, extenso en el tiempo. Estos se dejaban en

puntos estratgicos con el fin de comparar las caractersticas de las viviendas

antes y despus de las mejora.

Figura. 3.4. Data Logger.

Los resultados entregados por estos dispositivos se pueden llevar a

grficos para analizar de mejor manera las diferencias de temperatura y

humedad que existen en el interior y exterior de la vivienda en estudio (Anexo

B).


31/172



22

Figura 3.5. Termograma de una vivienda tipo.

Figura. 3.6. Humedad Relativa de una vivienda tipo.


32/172



23

3.3.5. Encuesta.

Una de las ltimas actividades que se realizaba en las viviendas era unaencuesta (Anexo C), la cual sirvi para obtener datos para realizar las

modelaciones y tener una panormica del consumo energtico en calefaccin en

Temuco. Entre los datos obtenidos con la encuesta se encuentran: situacin de

mejora que posee la vivienda, tipologa, ao en que fue construida, materiales

predominantes, tipo de aislacin, si es que la tuviese, tipo de ventanas,

consumo aproximado anual, sensacin de confort en invierno y verano por

parte del usuario, caractersticas de la iluminacin y equipos presentes en la

vivienda que pueden entregar energa al ambiente.

De este modo finalizan las labores realizadas en las viviendas en estudio

para luego proceder a ejecutar las modelaciones energticas de cada una las

muestras analizadas.

3.4. Modelacin energtica mediante Desing Builder.

Una vez recolectados los datos obtenidos en terreno y de los ensayos de

infiltracin que se realizaron a las viviendas en estudio, se procedi a realizar el

modelamiento y simulacin energtica por medio del software Desing Builder

que es una interfaz grfica del motor de clculo EnergyPlus.

El modelamiento y simulacin energtica se realiza principalmente para

predecir la demanda y consumo energtico de una vivienda. Con estos

resultados se pueden proponer estrategias para disminuir el consumo que

posee una casa y as lograr mejorar la calidad de vida para sus ocupantes.

Para realizar la modelacin energtica se debe tener en cuenta las

variables de entrada que posee el software tales como: ubicacin, forma y

orientacin, materialidad del edificio en estudio, ganancias de energas,

ventilacin e infiltracin.


33/172



24

Conocidas las variables de entrada del Desing Builder se comienza la

modelacin siguiendo los pasos establecidos en el programa. Para realizar de

forma rigurosa y ordenada es recomendable llenar todas las pestaassuperiores en el mismo orden en que las muestra el software.

Figura 3.7. Pestaas superiores para edicin del modelo.

A continuacin se muestra de manera general los datos que se deben

llenar en cada pestaa.

Modelo: En esta parte del programa se realiza la creacin y visualizacin

del dibujo en 3D de la vivienda, donde debe estar especificado el espesorde los muros y la geometra completa de las zonas trmicas.


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25

Figura 3.8. Pestaa Modelo.

Actividad: En este punto debe quedar especificado la ocupacin que tiene

cada zona de la vivienda (con sus respectivos horarios), establecer las

temperaturas mnimas y mximas para que funcione la calefaccin y

refrigeracin, la cantidad de aire fresco mnimo (L/s-persona), la cantidad

de lux requeridas por zona, entre otros detalles.


35/172



26

Figura 3.9. Pestaa Actividad.

Cerramientos: En este punto se agregan todas las caractersticas de

materialidad que tiene la vivienda de acuerdo a la envolvente de la

misma. Cada material incluido en el modelo se ingresa con su respectiva

conductividad trmica y densidad de acuerdo a la NCh 853 (1991). Otro

dato importante a ingresar es la infiltracin de aire en unidades de

renovaciones de aire por hora.


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27

Figura 3.10. Pestaa Construccin.

Aberturas: Se deben ingresar las caractersticas de los vidrios y de los

marcos de cada ventana.


37/172



28

Figura 3.11. Pestaa Aberturas.

Iluminacin: Se colocan los horarios de iluminacin y el tipo de

iluminacin para cada una de las zonas de la vivienda con el objetivo de

calcular las ganancias internas de energa por iluminacin (W/m2-100

lux).


38/172



29

Figura 3.12. Pestaa Iluminacin.

HVAC: Es la pestaa en donde se ingresan los datos de climatizacin

(Heating, Ventilating and Air Conditioning); primero se debe elegir qu

zonas de la vivienda estn acondicionadas con calefaccin y refrigeracin,

ingresar el tipo de combustible a utilizar, el rendimiento del sistema de

calefaccin con el objetivo de calcular el consumo, el rendimiento del

sistema de refrigeracin y horarios de ventilacin natural.


39/172



30

Figura 3.13. Pestaa HVAC.

Realizado todo este proceso, se comienza a simular la vivienda. Dicha

simulacin es realizada y calculada por el motor de clculo Energy Plus,

posteriormente entrega los resultados que es posible visualizar en horas,

meses, das o aos tal como se muestra en la figura 3.14y 3.15 (Anexo D).


40/172



31

Figura 3.14. Grfico de resultados de simulacin mostrados en

intervalo de meses.


41/172



32

Figura 3.15. Grfico de resultados de simulacin mostrados en un

intervalo anual.


42/172

Captulo 4. Resultados


33

4.1. Introduccin.

De acuerdo a la metodologa realizada, en este punto se entregan los

resultados por medio de una ficha tcnica de cada una de las viviendas

analizadas.

En esta ficha se presentan los resultados de infiltracin y modelacin

de cada una de las viviendas, agregando tambin fotografas del anlisis

termogrfico. Esto se realiz para visualizar los resultados que entregaron

cada una de las viviendas de forma ms clara y ordenada.

4.2. Presentacin fichas tcnicas.

El orden de presentacin de las fichas esta propuesto en tres etapas:

1. Fichas tcnicas de viviendas analizadas por medio de muestras

entregadas por el SERVIU. Se dan a conocer los resultados

obtenidos a 17 viviendas estudiadas, cada una de las muestras

estn representadas con la letra V.

2. Fichas tcnicas de viviendas analizadas antes y despus del

mejoramiento trmico. Se dan a conocer los resultados de tres

viviendas analizadas (6 fichas), cada una de las muestras estn

representadas con la letra M.

3. Fichas tcnicas de viviendas seleccionadas por criterios propios.

Se dan a conocer los resultados obtenidos del estudio de 8

viviendas, cada una de las muestras estn representada con la

letra P.


43/172



34

4.2.1. Fichas tcnicas de viviendas analizadas por medio de muestrasentregadas por el SERVIU.

FICHA TCNICA N 1DESCRIPCIN. RESULTADOS DE TERMOGRAFA.

Procedencia SERVIUID Mapolo 606

Muestra 1

RESULTADOS DE INFILTRACIONES.

EfLA (cm2) 456,1

ACH50 18,60

ACHn 0,4Permeabilidad(m3/h/m2 @50 Pa) 17,17

Clase segn ASHRAE 119 KRESULTADOS DE MODELACIN Y SIMULACIN TRMICA

Demanda (k h/m/ao) 308,9

Consumo Estimado (m lea). 10,8


44/172



35


Procedencia SERVIU

ID Radal 630

Muestra 2


EfLA (cm2) 888,7

ACH50 27,16

ACHn 0,72

Permeabilidad

(m3/h/m2 @50 Pa) 24,80Clase segn ASHRAE 119

RESULTADOS DE MODELACIN Y SIMULACIN TRMICA




45/172

ESTIMACION DE L

DESCRIPCIProcedencia SER

ID Rada

Muestra 3

RESULTADOS DE INFIL

EfLA (cm2)

ACH50ACHnPermeabilidad

(m3/h/m2 @50 Pa)

Clase segn ASHRAE 119

RESULTA

Demanda (k h/m/a

Consumo Estimado (

C

A DEMANDA ENERGETICA DE VIVIENDA

FICHA TCNICA N 3N. RESULTADOS DE TIU

639

RACIONES.

630

17,33

0,50

17,44

KOS DE MODELACIN Y SIMULACIN T

o) 294,1

lea). 10,4

ptulo 4. Resultados

EN TEMUCO

36

RMOGRAFA.

MICA


46/172



37


Procedencia SERVIU

ID Sondrio 01631

Muestra 4


EfLA (cm2) 3500

ACH50 137,60

ACHn 3,47

Permeabilidad

(m3/h/m2 @50 Pa) 128,10

Clase segn ASHRAE 119 NRESULTADOS DE MODELACIN Y SIMULACIN TRMICA




47/172



38


Procedencia SERVIU

ID Palermo 01655

Muestra 5


EfLA (cm2) 843,3

ACH50 36,55

ACHn 0,78

Permeabilidad

(m3/h/m2 @50 Pa) 35,60

Clase segn ASHRAE 119 IRESULTADOS DE MODELACIN Y SIMULACIN TRMICA




48/172



39


Procedencia SERVIU

ID Milano 01665

Muestra 6


EfLA (cm2) 539,8

ACH50 36,29

ACHn 0,48

Permeabilidad

(m3/h/m2 @50 Pa) 31,30Clase segn ASHRAE 119 J





49/172

ESTIMACION DE L

DESCRIPCIProcedencia SERVI

ID Los cie

Muestra 7

RESULTADOS DE INFIL

EfLA (cm2)


(m3/h/m2 @50 Pa)


RESULTA

Demanda (k h/m/

Consumo Estimado (

C


FICHA TCNICA N 7N. RESULTADOS DE T

tficos 124

RACIONES.

586

23,83

0,74

23,06

HOS DE MODELACIN Y SIMULACIN T

o) 221,9

lea). 6,1

ptulo 4. Resultados

EN TEMUCO

40

RMOGRAFA.

MICA


50/172

ESTIMACION DE L


ID Los so

Muestra 8

RESULTADOS DE INFIL

EfLA (cm2)


(m3/h/m2 @50 Pa)


RESULTA

Demanda (k h/m/

Consumo Estimado (

C



ranos 0621

RACIONES.

546,8

20,78

0,51

20,08


o) 235,8

lea). 6,5

ptulo 4. Resultados

EN TEMUCO

41

RMOGRAFA.

MICA


51/172

ESTIMACION DE L


ID Arqui

Muestra 9

RESULTADOS DE INFIL

EfLA (cm2)


(m3/h/m2 @50 Pa)


RESULTA

Demanda (k h/m/

Consumo Estimado (

C



idez 01914

RACIONES.

1550

62,00

1,80

59,77

KOS DE MODELACIN Y SIMULACIN T

o) 253,1

lea). 7,9

ptulo 4. Resultados

EN TEMUCO

42

RMOGRAFA.

MICA


52/172

ESTIMACION DE L


ID Lam

Muestra 10

RESULTADOS DE INFIL

EfLA (cm2)


(m3/h/m2 @50 Pa)


RESULTA

Demanda (k h/m/

Consumo Estimado (

C



ert 01917

RACIONES.

1360

62,00

2,05

71,49

LOS DE MODELACIN Y SIMULACIN T

o) 212,2

lea). 4,3

ptulo 4. Resultados

EN TEMUCO

43

RMOGRAFA.

MICA


53/172

ESTIMACION DE L


ID Plut

Muestra 11

RESULTADOS DE INFIL

EfLA (cm2)


(m3/h/m2 @50 Pa)


RESULTA

Demanda (k h/m/

Consumo Estimado (

C



01917

RACIONES.

484,9

30,73

0,70

26,12

IOS DE MODELACIN Y SIMULACIN T

o) 219,5

lea). 4,4

ptulo 4. Resultados

EN TEMUCO

44

RMOGRAFA.

MICA


54/172

ESTIMACION DE L


ID Puli

Muestra 12

RESULTADOS DE INFIL

EfLA (cm2)


(m3/h/m2 @50 Pa)Clase segn ASHRAE 11

RESULTA

Demanda (k h/m/

Consumo Estimado (

C



en 0760

RACIONES.

2197

41,81

1.68

42.56

MOS DE MODELACIN Y SIMULACIN T

o) 413,6

lea). 24,5

ptulo 4. Resultados

EN TEMUCO

45

RMOGRAFA.

MICA


55/172

ESTIMACION DE L


ID Cervan

Muestra 13

RESULTADOS DE INFIL

EfLA (cm2)



RESULTA

Demanda (k h/m/

Consumo Estimado (

C



es 01215

RACIONES.

2970

56,2

3,27

36,16


o) 500,8

lea). 25,8

ptulo 4. Resultados

EN TEMUCO

46

RMOGRAFA.

MICA


56/172

ESTIMACION DE L


ID Mapuc

Muestra 14

RESULTADOS DE INFIL

EfLA (cm2)


(m3/h/m2 @50 Pa)


RESULTA

Demanda (k h/m/

Consumo Estimado (

C



he 01055

RACIONES.

2780

46,7

1,69

67,08


o) 286,4

lea). 19,4

ptulo 4. Resultados

EN TEMUCO

47

RMOGRAFA.

MICA


57/172

ESTIMACION DE L


ID Depto.

Muestra 15

RESULTADOS DE INFIL

EfLA (cm2)



RESULTA

Demanda (k h/m/

Consumo Estimado (

C



104 Block 4

RACIONES.

481,7

21,95

0,46

21,14


o) 93,5

LP kg). 373,2

ptulo 4. Resultados

EN TEMUCO

48

RMOGRAFA.

MICA


58/172

ESTIMACION DE L


ID Depto.

Muestra 16

RESULTADOS DE INFIL

EfLA (cm2)

ACH @ 50 Pa

ACH @ 4 Pa

Permeabilidad

(m3/h/m2 @50 Pa)


RESULTA

Demanda (k h/m/

Consumo Estimado (

C



110 Block 4

RACIONES.

447,3

16,20

0,39

16,23


o) 89,3

arafina L). 392,2

ptulo 4. Resultados

EN TEMUCO

49

ERMOGRAFA.

MICA


59/172


60/172

ESTIMACION DE L

4.2.2. Fichas tcnicamejoramiento trmi

DESCRIPCI

Procedencia SERVIUEstado ntes d

ID Kurruf

Muestra M1

RESULTADOS DE INFILT

EfLA (cm2)

ACH50ACHn

Permeabilidad(m3/h/m2 @50 Pa)


RESULTAD

Demanda (k h/m/a

Consumo Estimado (

C


s de viviendas analizadas antes yo.


las mejoras

700

RACIONES.

589,3

14,55

0,26

17,17

JOS DE MODELACIN Y SIMULACIN TR

o) 314,1

lea). 13

ptulo 4. Resultados

EN TEMUCO

51

espus del

ERMOGRAF A.

MICA


61/172

ESTIMACION DE L

DESCRIPCIProcedencia SERVIU

Estado Despus

ID Kurruf

Muestra M2Elemento Intervenido:techumbre con aislaciExt. mas aislacin trmventanas de dormitorio

RESULTADOS DE INFILT

EfLA (cm2)

ACH50ACHn

Permeabilidad (m3/h/@50 Pa)


RESULTAD

Demanda (k h/m/a

Consumo Estimado (

C



de las mejoras

700

omplejo detrmica, Rev.

ca 2piso y2piso.

RACIONES.

459,0

11,05

0,19

m2 13,04

IS DE MODELACIN Y SIMULACIN TR

o) 160,6

lea). 6,6

ptulo 4. Resultados

EN TEMUCO

52

ERMOGRAFA.

MICA


62/172

ESTIMACION DE L


Estado Antes d

ID HuillicMuestra M3

RESULTADOS DE INFIL

EfLA (cm2)


(m3/h/m2 @50 Pa)


RESULTA

Demanda (k h/m/

Consumo Estimado (

C


FICHA TCNICA N 20N. RESULTADOS DE Tlas mejoras

e 01065

RACIONES.

3710

61,85

2,47

63,71


o) 332,3

lea). 23,9

ptulo 4. Resultados

EN TEMUCO

53

ERMOGRAFA.

MICA


63/172

ESTIMACION DE L

DESCRIPCProcedencia SERVIU

Estado Despu

ID Huillic

Muestra M4Elemento Intervenido:trmica en techumbre,frontis (fibrocemento)trmica, ventanas en dpiso.

RESULTADOS DE INFIL

EfLA (cm2)

ACH50ACHn

Permeabilidad(m3/h/m2 @50 Pa)


RESULTA

Demanda (k h/m/

Consumo Estimado (

C


FICHA TCNICA N 21N. RESULTADOS DE

de las mejoras

e 01065

islacinRev. Ext.as aislacinrmitorios 2

RACIONES.

4640,0

77,45

1,18

79,78

NOS DE MODELACIN Y SIMULACIN T

o) 205,3

lea). 14,8

ptulo 4. Resultados

EN TEMUCO

54

ERMOGRAFA.

MICA


64/172

ESTIMACION DE L


Estado Antes d

ID Los escMuestra M5

RESULTADOS DE INFIL

EfLA (cm2)


(m3/h/m2 @50 Pa)


RESULTA

Demanda (k h/m/

Consumo Estimado (

C


FICHA TCNICA N 22N. RESULTADOS DE Tlas mejoras

ultores 0124

RACIONES.

529,2

22,83

0,51

22,06


o) 223,4

lea). 6,1

ptulo 4. Resultados

EN TEMUCO

55

ERMOGRAFA.

MICA


65/172

ESTIMACION DE L

DESCRIPProcedencia SERV

Estado Despu

ID Los es

Muestra M6Elemento Intervenidotechumbre con aislacInterior en dormitoriomas aislacin trmicdormitorio y puerta p

RESULTADOS DE INFI

EfLA (cm2)

ACH50ACHnPermeabilidad(m3/h/m2 @50 Pa)

Clase segn ASHRAE 1

RESULTA

Demanda (k h/m

Consumo Estimado

C


FICHA TCNICA N 23IN. RESULTADOS DE

Us de las mejoras

cultores 0124

: Complejo dein trmica, Rev., Rev. Ext. frontis, ventanas derincipal.

LTRACIONES.

736,7

25,4

0,52

24,55

9 IOS DE MODELACIN Y SIMULACIN T

ao) 195,8

(m lea). 5,4

ptulo 4. Resultados

EN TEMUCO

56

ERMOGRAFA.

MICA


66/172



57

4.2.3. Fichas tcnicas de viviendas seleccionadas por criterios propios.


ID Torrijo 02115

Muestra P1


EfLA (cm2) 1218,7

ACH50 29,25

ACHn 0,81

Permeabilidad

(m3/h/m2 @50 Pa) 32,04

Clase segn ASHRAE119

L





67/172



58


ID v. Recabarren 02095

Muestra P2


EfLA (cm2) 923,3

ACH50 22,35

ACHn 0,90

Permeabilidad(m3/h/m2 @50 Pa) 24,59

Clase segn ASHRAE 119 LRESULTADOS DE MODELACIN Y SIMULACIN TRMICA




68/172



59


ID Imperial 787

Muestra P3


EfLA (cm2) 690

ACH50 14,24

ACHn 0,25


Clase segn ASHRAE 119 IRESULTADOS DE MODELACIN Y SIMULACIN TRMICA

Demanda (Kwh/m/ao) 300.2

Consumo Estimado (m lea). 16.6


69/172



60


ID Ftima 3042

Muestra P4


EfLA (cm2) 2970

ACH50 39,95

ACHn 1,54


Clase segn ASHRAE 119 MRESULTADOS DE MODELACIN Y SIMULACIN TRMICA




70/172



61


IDFrancisco Pleiteado1679

Muestra P5


EfLA (cm2) 946,7

ACH50 10,45

ACHn 0,79

Permeabilidad

(m3/h/m2 @50 Pa) 12,45Clase segn ASHRAE 119 K





71/172



62


IDPje. Pedro Matheiu1581

Muestra P6


EfLA (cm2) 1280

ACH50 10,25

ACHn 0,37

Permeabilidad

(m3/h/m2 @50 Pa) 14,43Clase segn ASHRAE 119 J





72/172


73/172



64


ID Casa piloto. SocovesaLabranza

Muestra P8


EfLA (cm2) 379,7

ACH50 13,55

ACHn 0,72

Permeabilidad (m3/h/m2

@50 Pa) 11,57Clase segn ASHRAE 119 H





74/172



65

4.3. Tabulacin de resultados.

Para recopilar la totalidad de los datos de una forma ms ordenada se

confeccionaron dos tablas.

La tabla 4.1entrega los siguientes resultados:

Materialidad

Tipo de agrupamiento

Elemento aislados

Tipo de aislacin (espesor)

Caractersticas geomtricas

Resultados de infiltracin

Resultados de prdidas de energa

Resultados modelacin trmica

Consumo de lea

Emisiones MP10

La tabla 4.2entrega los resmenes de los datos de humedad relativa y

temperatura obtenida mediante los data logger, que se instalaron en

las tres viviendas que se analizaron por medio del mejoramiento

trmico, los principales antecedentes incluidos en la tabla son:

Temperatura y humedad relativa mnima y mxima

Temperatura y humedad relativa promedio

Deltas de temperatura y humedad relativa horarias mxima y

mnima

Amplitudes de curvas


75/172



66


76/172



67

Tabla 4.2. Resultados Data-Logger.


77/172

Captulo 5. Anlisis y discusin de resultados.


68

5.1. Introduccin.

En este captulo se analizarn los resultados obtenidos en estainvestigacin, dividindose en los siguientes tems;

Primeramente se analizar la estimacin de la demanda energtica en

Temuco pasando por los resultados obtenidos de infiltraciones, rea efectiva de

fuga (EfLA), demanda y consumos energticos, subdividiendo cada uno de estos

parmetros y comparndolos con materialidad y aislacin

Se analizar el promedio de las emisiones de MP10 emitido por las

viviendas estudiadas.

Se realizar una comparacin con tres viviendas presentes en el proyecto

de mejoramiento trmico de viviendas en Temuco, analizando el antes y el

despus.

Se expondrn las prdidas de energa por infiltracin y conduccin en la

envolvente de las viviendas.

Terminando con una serie de imgenes termogrficas que muestran losprincipales puentes trmicos e infiltraciones encontrados.

5.2. Infiltracin de aire (ACH50).

En el estudio realizado, los datos obtenidos de infiltracin en las

viviendas de Temuco fueron los siguientes.

El promedio de renovaciones de aire por hora a 50 pascales fue de 33,2ACH50 con desviacin estndar de 26,6. Este promedio de ACH50 es muy

elevado con respecto a la normativa internacional que va desde 1 a los 6,5

ACH50 como se puede ver en la tabla5.1, esto implica que se est a bastante

distancia con respecto a los pases que tienen una normativa ms rgida con

respecto al tema.


78/172

ESTIMACION DE

Tabla 5.1. Re

Referencia: Lui

Figura 5.1. Grfico

Captulo 5. Anlisis y

LA DEMANDA ENERGETICA DE VIVIEND

tricciones en cuanto a ACH50 en al

Ariel Bobadilla Moreno, Director CIT

omparacin ACH50en algunos pa

la situacin actual de Temuco.

iscusin de resultados.

S EN TEMUCO

69

unos pases.

C U.BIO-BIO.

ses, con respecto a


79/172

Captulo 5. Anlisis y discusin de resultados.


70

5.3. Infiltraciones de aire naturales.

El valor mximo y mnimo de renovaciones de aire naturales (4 pascales)

fueron los siguientes; mximo 3,47 ACHn y mnimo 0,19 ACHn, esto indica

que a medida que ha evolucionado la normativa de aislacin trmica en Chile, a

pesar de no incluir las infiltraciones, han disminuido notoriamente, puesto que

el mximo se presenta en una vivienda de la primera etapa de la

reglamentacin y el mnimo se presenta en una vivienda que tiene su

envolvente con aislacin, enmarcada en la actual normativa.

5.3.1. Infiltracin respecto a la Materialidad.

Se compararon tres tipos de materialidades diferentes implcitas en el

estudio, para apreciar que sistema constructivo tiene una menor infiltracin.

En la Figura 5.2.Se aprecia que la tabiquera es ms desfavorable al presentar

infiltraciones ms altas, alcanzando un promedio dentro del total de las

muestras de 1,15 ACH. El Panel SIP fue la materialidad con mejores resultados

de infiltracin, lo cual nos indica que es el mejor sistema ante las infiltraciones

no controladas. Este sistema siendo ms compacto mejora notablemente.


80/172

ESTIMACION DE

Figura 5

5.3.2. Infiltracin re

l comparar la

se observa que los

aislacin en toda su

por lo general esta

constructivos que tra

viviendas.

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

Alba

ACHn



2. Infiltracin promedio v/s Mate

pecto a la Aislacin.

islacin existente en las viviendas

ejores valores se encuentran en v

envolvente, las causas de esto est

son viviendas ms nuevas y q

an de mejor manera las infiltracio

ilera/Madera Tabiquera madera Pa

1,04

1,15

Materialidad


S EN TEMUCO

71

ialidad.

studiadas con ACHn,

iviendas que poseen

relacionadas a que

e poseen sistemas

es presentes en las

nel SIP

0,34


81/172

ESTIMACION DE

Fig

5.4. rea efectiva de

En el estudio

siguientes:

El promedio de

El mximo es d

plan de mejora

El mnimo es d

cual se entiende

fuga tambin se

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

ACHn



ra 5.3. ACHnpromedio v/s Aislaci

fuga EfLA.

os valores obtenidos de rea efec

fLA es de 1.299cm2

e 4.640 cm2el cual fue encontrado

iento trmico.

294,1 cm el cual se presenta en

por tener la superficie menor, esto i

a menor.

Sin aislacin Techumbre Envolve

1,24 1,22

0,6

Aislacin


S EN TEMUCO

72

n.

iva de fuga son los

en una vivienda del

un departamento, lo

plica que el rea de

te


82/172

ESTIMACION DE

5.4.1. rea efectiva

l comparar las

determinar que la tab

en la vivienda, y de

estanco.

Figura 5.4.

5.4.2. rea efectiva

Con la evoluci

alto nivel de mejoras

la normativa especifi

Alba

Efla(cm)



e fuga respecto a la Materialidad

materialidades frente al rea efecti

quera presenta mayores sectores d

los sistemas estudiados, el panel

ea efectiva de fuga promedio v/s

e fuga respecto a la Aislacin.

de la normativa en nuestro pas,

on respecto al rea efectiva de fuga

ue que este parmetro debe mejor

ilera/Madera Tabiquera madera P

1206,5

1736,5

Materialidad


S EN TEMUCO

73

a de fuga, se puede

nde se escapa el aire

IP se presenta ms

aterialidad

se ha generado una

indistintamente que

r. A continuacin se

nel SIP

643,0


83/172

ESTIMACION DE

presenta en la figura

a la aislacin.

Figura 5.5.

5.5. Demanda y Con

Como resultado

demanda energtica

temperatura de confo

Este valor de

kwh/m/ao ya que

calefaccin que se uti

recurrente es biomas

un rendimiento prom

0,0

200,0

400,0

600,0800,0

1000,0

1200,0

1400,0

1600,0

1800,0

Efl

a(cm)



.5los promedios de areas efectivas

rea efectiva de fuga promedio v/

umo.

de las simulaciones trmicas se p

en las viviendas de Temuco

t, en promedio fue de 238 kwh/m/

demanda es inferior al consum

ste valor depende del rendimiento

ice; por ejemplo en la novena regi

combustionado con estufas estn

dio del 60% (Jahnke. 2009)

Sin aislacin Techumbre Envol

1709,5

1258,2

11

Aislacin


S EN TEMUCO

74

de fuga con respecto

Aislacin.

uede estimar que la

ara mantener una

o.

, que fue de 392

o CoP del equipo de

el combustible ms

ar las cuales poseen

ente

5,0


84/172

ESTIMACION DE

Si transformam

10,8 m para el to

aproximado actual el

en Temuco una famil

calefaccin al ao.

5.5.1.Demanda y co

nalizando los

demanda en calefacci

panel SIP, esto se d

expandido de alta de

cubierta posee aislac

materialidades es mu

toda su envolvente y

Figura

0

50

100

150

200

250

300

Alba

D

emanda(Kwh/m/ao)



s el consumo en m de biomasa, no

al de las viviendas. Tomando c

recio de 1 m de lea en $20.000,

a promedio tiene un gasto aproxim

sumo respecto a laMaterialidad.

promedios de consumos se pued

n la posee la vivienda que tiene el

be a que sus muros poseen un n

sidad adherido a las placas de OSB

in de 120 mm, este en compar

cho ms favorable ya que poseen

dems presenta gran hermeticidad.

.6. Promedio demanda v/s materi

ilera/Madera Tabiquera madera Pa

259,4 253,7

Materialidad


S EN TEMUCO

75

s da un promedio de

mo valor promedio

e podra estimar que

do de $210.000 en

ver que la menor

sistema constructivo

cleo de poliestireno

por termofusin y su

cin con las dems

islacin continua en

alidad

el SIP

67,4


85/172

ESTIMACION DE

En la figura 5.

constructivo panel SI

lea, por otra parte l

son iguales.

Figura

5.5.2. Demanda y co

Las tres situa

disminuye notablem

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

Albail

Lea(m)



. que sigue a continuacin nos m

P arrojo los mejores resultados res

s consumos tericos entre las otra

5.7. Promedio de lea v/s materia

sumo respecto a la Aislacin.

iones en la figura 5.8. muestr

nte al tener una vivienda con

era/Madera Tabiquera madera P

10,7 10,7

Materialidad


S EN TEMUCO

76

estra que el sistema

ecto al consumo de

s dos materialidades

lidad.

n que el consumo

islacin en toda la

nel SIP

5,2


86/172

ESTIMACION DE

envolvente ya que

notablemente.

Figura

La figura 5.9.

lea, es importante

este grafico tales com

Consumo(kwh/m/ao)



as prdidas de energa por con

5.8. Consumo de energa v/s aisl

uestra la influencia de la aislaci

estacar que hay variables importa

el rea de las viviendas y los espeso

Sin aislacin Techumbre Envolve

325,87

232,84

178,

Aislacin


S EN TEMUCO

77

uccin disminuyen

cin.

n en el consumo de

tes que influyen en

res de aislacin.

nte

74


87/172

ESTIMACION DE

Figura 5.

5.6. Departamentos

Dentro de las

departamentos de culos resultados del est

Tabla 5.1. Resul

Superficie(m)

Permeabil(m/h/m

50 Pa)48,5 2

nalizando esto

de la misma superfi

puesto que no prese

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

Lea(m)



9. Promedio lea, segn aislacin

nalizados.

materialidades analizadas se eje

tro pisos, el soporte de estos es dedio de estos se presenta en la tabla

ados promedios obtenidos en los

idad a

INFILTRACIN MODEL

EfLA

(cm)

ACH ACHn Consumo

(kwh/m/a1,14 481,7 21,95 0,46 98

promedios obtenidos, en comparac

ie, los departamentos pre

estimación de la demanda energética de viviendas en temuco

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