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7/31/2019 Evaluación de estrategias de reacondicionamiento térmico para el edificio Teodoro Wickel del campus Andrés Bello…

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UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS Y ADMINISTRACIÓN

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE OBRAS CIVILES

“Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro

Wickel del Campus Andrés Bello de la Universidad de La Frontera”

TRABAJO DE TÍTULO PARA OPTAR AL TÍTULO

DE INGENIERO CONSTRUCTOR

PROFESOR GUÍA: SR. GUILLERMO LIRA CIFUENTES

MARCELA ANDREA CIFUENTES SOTO

2011



Dedicatoria

“Dedicado a mis Padres

Rodolfo y Nancy”



Agradecimientos

En primer lugar quiero agradecer a Dios por su inmenso amor, gracias por cumplir otra meta en

mi vida.

A mis padres Rodolfo Cifuentes y Nancy Soto por ser todo para mi, por su admirable sacrificio y

su eterno e incondicional amor, sin ustedes nada de esto sería posible, gracias por apoyarmesiempre, los amo.

A mi querida hermana Claudia, por ser la mejor del mundo, por estar ahí para escucharme y

aconsejarme. A Dieguito, llegaste a este mundo trayendo felicidad a la casa, los adoro.

A mis queridos y admirables tíos Josué Soto, Gladis Henríquez y Milza Cifuentes por entregarme

todo su apoyo desinteresadamente y su cariño como una hija más, porque son mis tíos que

siempre están en los momentos difíciles y en los días de mayor alegría.

A mis amigas/os: Vivi Salazar por ser mi mejor amiga hace 23 años, por compartir conmigo toda

una vida. A Vivi García, por acompañarme en los últimos años de Universidad y poder culminar

juntas esta etapa. A Victor Thomsen por tu incondicional ayuda cuando necesité algo, siempre

tuviste la voluntad. Gracias a Uds por toda su preocupación y cariño, son parte de mi y doy

gracias a Dios por tenerlos.

A Héctor Astete por ser como mi hermano, deseo lo mejor cuando estés en esta etapa, serás el

mejor enfermero.

A Carlos Vera por haber sido un pilar en los primeros años de Universidad, por todo el amor

entregado ayudándome a fijar mis metas, por apoyarme siempre y haber vivido mil alegrías

juntos.

A mi profesor guía Guillermo Lira, profesor Juan Pablo Cárdenas y Edmundo Muñoz por su

preocupación y por el tiempo dedicado en revisiones, consultas, siempre tratando de perfeccionar

este Trabajo de Título, gracias por todo. A Cristian Araneda, por tu inmensa voluntad, sin duda tu

ayuda fue fundamental y en el momento oportuno. Gracias por responder esas mil preguntas

diarias y gracias por aguantarnos un semestre en el laboratorio de eficiencia energética.



ÍNDICE DE CONTENIDOS1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 2

1.1 Exposición General del Problema ..................................................................................... 2

1.2 Nivel Actual del Problema ................................................................................................ 4

1.3 Objetivos ........................................................................................................................... 5

1.3.1 Objetivo General........................................................................................................ 5

1.3.2 Objetivos Específicos ................................................................................................ 5

2 CONTEXTO ............................................................................................................................ 7

2.1 Introducción ...................................................................................................................... 7

2.2 Contextualización del Estudio .......................................................................................... 7

2.2.1 IX Región de La Araucanía ....................................................................................... 7

2.2.2 Temuco ...................................................................................................................... 8

2.2.3 Geografía y Clima ..................................................................................................... 8

2.2.4 Universidad de La Frontera ....................................................................................... 9

2.2.5 Edificio de Aulas Teodoro Wickel .......................................................................... 11

2.2.6 Campus Sustentable ................................................................................................. 14

2.3 Energía y Eficiencia ........................................................................................................ 15

2.3.1 Eficiencia Energética ............................................................................................... 15

2.3.2 Eficiencia a Nivel País ............................................................................................. 18

2.3.3 Sustentabilidad ........................................................................................................ 21

2.4 Conclusiones ................................................................................................................... 22

3 METODOLOGÍA DE ESTUDIO ......................................................................................... 24

3.1 Introducción .................................................................................................................... 24

3.2 Recopilación de Antecedentes ........................................................................................ 24

3.2.1 Especificaciones Técnicas y Planos ........................................................................ 24

3.2.2 Calendario de Ocupación......................................................................................... 24



3.2.3 Calendario de Calefacción ....................................................................................... 25

3.2.4 Calendario de Iluminación....................................................................................... 25

3.3 Ensayo de Infiltración y Renovaciones de Aire (ACH) ................................................. 25

3.4 Termografías ................................................................................................................... 26

3.5 Dataloggers ..................................................................................................................... 27

3.6 Termogramas .................................................................................................................. 27

3.7 Design Builder ................................................................................................................ 27

3.8 Conclusión ...................................................................................................................... 28

4 DESARROLLO ..................................................................................................................... 30

4.1 Introducción: ................................................................................................................... 30

4.2 Levantamiento de Datos: ................................................................................................ 30

4.2.1 Calendario de Ocupación: ....................................................................................... 30

4.2.2 Calendario de Calefacción ....................................................................................... 33

4.2.3 Calendario de Iluminación....................................................................................... 33

4.2.4 Termografías ............................................................................................................ 34

4.2.5 Dataloggers .............................................................................................................. 35

4.3 Ensayo de Infiltración ..................................................................................................... 37

4.3.1 Infiltración Sala 1004 .............................................................................................. 38

4.3.2 Infiltración Sala 2001 .............................................................................................. 39

4.4 Modelamiento en Programa Design Builder................................................................... 41

4.4.1 Dibujo ...................................................................................................................... 41

4.4.2 Actividad ................................................................................................................. 45

4.4.3 Construcción ............................................................................................................ 45

4.4.4 Aberturas ................................................................................................................. 47

4.4.5 Iluminación .............................................................................................................. 47

4.4.6 Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado (HVAC) ...................................... 48



4.4.7 CFD ......................................................................................................................... 49

4.5 Visualización .................................................................................................................. 49

4.6 Conclusión: ..................................................................................................................... 53

5 RESULTADOS Y ANÁLISIS: ............................................................................................. 55

5.1 Introducción: ................................................................................................................... 55

5.2 Resultados de la Situación Actual del Edificio Teodoro Wickel:................................... 55

5.2.1 Ganancias Internas del Edificio Teodoro Wickel: ................................................... 55

5.2.2 Infiltración y Ventilación del Edificio Teodoro Wickel: ......................................... 56

5.2.3 Renovaciones de Aire por Hora del Edificio Teodoro Wickel ................................ 57

5.2.4 Temperaturas Promedio, Disconfort y CO2 del Edificio Teodoro Wickel ............. 57

5.2.5 Cargas del Sistema del Edificio Teodoro Wickel .................................................... 58

5.2.6 Distribución de Combustibles por Uso: .................................................................. 59

5.2.7 Total de Combustible .............................................................................................. 59

5.2.8 Estimación de Demanda Energética de Gas por Zona: ........................................... 60

5.2.9 Demanda Estimada de Electricidad por Conteo de Artículos Eléctricos: ............... 62

5.2.10 Estimación de la Demanda Real de Gas por Conteo de Estufas: ............................ 63

5.2.11 Comparación de Ganancias internas por Sala: ........................................................ 64

5.2.12 Comparación Temperatura v/s Calefacción Sala TW 1004 Día Más Representativo

de Invierno ............................................................................................................................. 65

5.2.13 Pérdidas por Superficies e Infiltración del Edificio Teodoro Wickel ..................... 65

5.2.14 Análisis solar: .......................................................................................................... 69

5.3 Conclusiones: .................................................................................................................. 71

6 PROPUESTAS DE MEJORAMIENTO TÉRMICO: ........................................................... 73

6.1 Introducción: ................................................................................................................... 73

6.2 Cambio de Superficies Vidriadas por Doble Vidriado Hermético con Marco de PVC: 74

6.2.1 Ganancias Internas con DHV y Marco de PVC: ..................................................... 74



6.2.2 Ventilación, Infiltración y Ac/h con Doble Vidriado Hermético y Marco de

PVC:….. ................................................................................................................................ 77

6.2.3 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con la Instalación de DVH con

marco de PVC: ...................................................................................................................... 78

6.2.4 Combustible Total con Instalación de DVH con Marco de PVC: .......................... 80

6.2.5 Comparación de Pérdidas Generadas en Salas con Vidriado Simple y Marco de

Aluminio v/s DVH y Marco de PVC. ................................................................................... 82

6.2.6 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de DVH con Marco PVC: 85

6.3 Reacondicionamiento Térmico con EIFS: ..................................................................... 86

6.3.1 Introducción ............................................................................................................. 86

6.3.2 Ganancias Internas con Instalación de EIFS: .......................................................... 87

6.3.3 Ventilación e Infiltración con Instalación de EIFS ................................................. 89

6.3.4 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con la Instalación de EIFS ........ 90

6.3.5 Consumo de Gas y Electricidad Despúes de la Instalación de EIFS ....................... 92

6.3.6 Comparación de Pérdidas Generadas en Salas Antes y Después de la Instalación de

EIFS….. ................................................................................................................................. 94

6.3.7 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de EIFS: .......................... 97

6.4 Instalación de Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros

Perimetrales…. .......................................................................................................................... 98

6.4.1 Introducción ............................................................................................................. 98

6.4.2 Ganancias Internas del Edificio con Instalación de Revestimiento Térmico Interior

de la Envolvente de Muros Perimetrales: .............................................................................. 99

6.4.3 Comparación de Ganancias Internas del Edificio Teodoro Wickel Antes y Después

de la Instalación de Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros

Perimetrales.. ....................................................................................................................... 100

6.4.4 .Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio al Implementar Revestimiento

Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales: ................................................ 101



6.4.5 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con la Instalación de Revestimiento

Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales.................................................. 102

6.4.6 Consumo de Gas y Electricidad Despúes de la Instalación de Revestimiento

Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales.................................................. 104

6.4.7 Comparaciones entre Consumos de Gas y Electricidad Antes y Después de la

Instalación de Revestimiento Térmico Interior de Muros Perimetrales .............................. 104


Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales ......................... 106

6.4.9 Comparación de Pérdidas por Superficies e Infiltraciones Sala TW 2005 ........... 108

6.4.10 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de Revestimiento Térmico

Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales ................................................................ 109

6.5 Simulación con Cielo americano de Yeso más Aislación ............................................ 110

6.5.1 Ganancias Internas con Instalación de Cielo Americano con Aislación ............... 110


de la Instalación de Cielo Americano. ................................................................................. 111

6.5.3 Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio con Instalación de Cielo Americano y

Aislación .............................................................................................................................. 112

6.5.4 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con la Instalación de Cielo

Americano y Aislación ........................................................................................................ 113

6.5.5 Consumo Mensual de Gas y Electricidad Despúes de la Instalación de Cielo

Americano y Aislación ........................................................................................................ 115

6.5.6 Comparaciones Entre Consumos de Gas y Electricidad Antes y Después de la

Instalación de Cielo Americano con Aislación ................................................................... 115

6.5.7

Pérdidas Generadas por Sala con Instalación de Cielo Americano ...................... 116

6.5.8 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de Cielo Americano y

Aislación .............................................................................................................................. 118

6.6 Instalación de Doble Vidriado Hermético con Marco de PVC y Revestimiento Térmico

Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales Sólo en Salas de Clase del Edificio Teodoro

Wickel ...................................................................................................................................... 119



6.6.1 Introducción ........................................................................................................... 119

6.6.2 Ganancias Internas Instalación de Ventanas con DVH/marco PVC y Revestimiento

Térmico Interior ................................................................................................................... 119


de la Instalación de DVH /marco PVC y Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente

de Muros Perimetrales sólo en Salas: .................................................................................. 120

6.6.4 Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio con DVH / Marco de PVC y

Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales Sólo en Salas: .. 122


Marco de PVC y Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros

Perimetrales:…. ................................................................................................................... 123

6.6.6 Consumo Mensual de Gas y Electricidad con DVH con Marco de PVC y

Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales en Salas de

Clase….. .............................................................................................................................. 125


Instalación: .......................................................................................................................... 125

6.6.8 Comparación de Pérdidas Generadas Antes y Después de la Instalación de DVH

con Marco de PVC y Revestimiento Térmico de la Envolvente de Muros Perimetrales en

Salas de Clase ...................................................................................................................... 127

6.6.9 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de DVH con Marco PVC y

Revestimiento Térmico Interior de Muros Perimetrales Sólo en Salas: .............................. 130

6.7 Instalación de Doble Puerta en Accesos Principales del Edificio: ............................... 131

6.7.1 Ganancias Internas con Doble Puerta en Accesos del Edificio: ............................ 131

6.7.2 Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio con Doble Puerta en Accesos del

Edificio:…………………………………………………………………………………… 134

6.7.3 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con Doble Puerta en Accesos del

Edificio.. .............................................................................................................................. 135

6.7.4 Consumo de Gas y Electricidad Despúes de la Simulación de Doble Puerta en

Accesos del Edificio ............................................................................................................ 137



6.7.5 Comparaciones entre Consumos de Gas y Electricidad con simple y doble

puerta:…. ............................................................................................................................. 137

6.7.6 Comparación de Pérdidas Generadas en Salas Antes y Después de la Simulación

con Doble Puerta en Accesos Principales del Edificio. ....................................................... 139

6.7.7 Demanda Energética de Gas por Zonas con Simulación de Doble Puerta en Accesos

Principales del Edificio ........................................................................................................ 141

6.8 Recubrimiento Con Yeso Cartón de 10 mm en Cielos de Madera en Salas del Segundo

piso del Edificio ....................................................................................................................... 142

6.8.1 Ganancias Internas con Recubrimiento Cielo de Madera con Placas de Yeso

Cartón:… ............................................................................................................................. 142

6.8.2 Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio con Recubrimiento de Cielo de Madera

con Placas de Yeso Cartón: ................................................................................................. 145

6.8.3 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con Recubrimiento Cielo de

Madera con Placas de Yeso Cartón ..................................................................................... 145

6.8.4 Consumo de Gas y Electricidad Después del Recubrimiento de Cielo de Madera

con Placas de Yeso Cartón .................................................................................................. 147

6.8.5 Comparaciones Entre Consumos de Gas y Electricidad Antes y Después del

Recubrimiento del Cielo con Placas de Yeso Cartón: ......................................................... 148

6.8.6 Comparación de Pérdidas Generadas en Salas Antes y Después de la Simulación de

Recubrimiento de Cielos de Madera con Yeso Cartón en Salas del Segundo Piso............. 149

6.8.7 Demanda Energética de Gas por Zonas con Simulación de Recubrimiento del Cielo

de Madera con Placa de Yeso cartón en las Salas del Segundo Piso del Edificio............... 151

6.9 Análisis y Comparación de Demandas de las Propuestas de Mejoramiento ................ 153

6.10 Evaluación de los Proyectos ...................................................................................... 153

6.11 Conclusión ................................................................................................................. 159

7 CONCLUSIONES ............................................................................................................... 161

8 ANEXO A ........................................................................................................................... 169

9 ANEXO B ........................................................................................................................... 172

10 ANEXO C ........................................................................................................................... 216



11 ANEXO D ........................................................................................................................... 220



Índice de tablas

Tabla 2.1 Parámetros climáticos promedio Temuco ...................................................................... 9

Tabla 2.2: Distribución de espacios del Edificio Teodoro Wickel ............................................... 14

Tabla 4.1: Horario ocupación sala TW 1002 ............................................................................... 31

Tabla 4.2: Ocupación por zonas de uso ........................................................................................ 32

Tabla 4.3: Calendario de calefacción estufas a gas del Edificio Teodoro Wickel ....................... 33

Tabla 4.4: Calendario de Iluminación del Edificio Teodoro Wickel ........................................... 33

Tabla 4.5: Resultados Datalogger sala TW 1001 ......................................................................... 35

Tabla 4.6: Resultados Datalogger sala TW 2005 ......................................................................... 36

Tabla 4.7: Resultados Dataloger sala de Auxiliares ..................................................................... 37

Tabla 4.8: Presiones con ensayo Blower Door Test sala TW 1004 ............................................. 38

Tabla 4.9: Resultados de renovaciones con ensayo Blower door test sala TW 1004 .................. 39 Tabla 4.10: Resultado final infiltración sala TW 1004 ................................................................ 39

Tabla 4.11: Presiones con Blower door test sala TW 2001 .......................................................... 40

Tabla 4.12: Resultado renovaciones de Aire con Blower door test sala TW 2001 ...................... 40

Tabla 4.13: Resultado final Infiltración sala TW 2001 ................................................................ 41

Tabla 5.1: Demanda de Combustible por zona, Edificio Teodoro Wickel ................................... 61

Tabla 5.2: demanda de electricidad por conteo de artículos eléctricos ........................................ 62

Tabla 5.3: Demanda de gas por conteo de estufas........................................................................ 63

Tabla 5.4: Total de pérdidas por superficies de la sala TW 2005 ................................................ 67

Tabla 5.5: Comparación de pérdidas por superficies entre salas de distinta materialidad ........... 67

Tabla 6.1: Comparación de ganancias internas del edificio con vidriado simple marco de

aluminio v/s DVH marco de PVC ................................................................................................. 76

Tabla 6.2: Diferencias de Temperaturas, CO2 y Disconfort entre el edificio con vidriado simple

marco de aluminio y DVH con marco de PVC ............................................................................. 79

Tabla 6.3: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio con vidriado

simple/marco de aluminio y DVH/marco PVC ............................................................................. 81

Tabla 6.4: Comparación pérdidas generadas en la sala TW 1004 con vidriado simple/marco de

aluminio y DVH/marco PVC ........................................................................................................ 82

Tabla 6.5: Pérdidas totales por superficie sala TW 2005 con DVH y marco de PVC ................. 84

Tabla 6.6: Demanda energética de gas por zona con instalación de DVH con marco de PVC ... 85



Tabla 6.7: Comparación de ganancias internas del edificio con antes y después de la instalación

de EIFS .......................................................................................................................................... 88

Tabla 6.8: Diferencias de Temperaturas, CO2 y Disconfort entre el edificio antes y después de

la instalación de EIFS .................................................................................................................... 91

Tabla 6.9: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio sin aislación en murosy con EIFS ..................................................................................................................................... 93

Tabla 6.10: Comparación pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la

instalación de EIFS ........................................................................................................................ 94

Tabla 6.11: Total pérdidas salas TW 2005 con EIFS ................................................................... 96

Tabla 6.12: Demanda energética de gas por zona con instalación de EIFS ................................. 97

Tabla 6.13: Comparación de ganancias internas del antes y después de la instalación de

Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales ................................. 100

Tabla 6.14: Diferencias de Temperaturas, CO2 y Disconfort entre el edificio antes y después de

la instalación del revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales......... 103

Tabla 6.15: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio antes y después de la

instalación de revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales............... 105

Tabla 6.16: Comparación pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y despúes de la


Tabla 6.17: Total de pérdidas por superficie sala TW 2005 con revestimiento interior ............ 108

Tabla 6.18: Demanda de gas por zona con instalación de revestimiento térmico interior de laenvolvente de muros perimetrales ............................................................................................... 109

Tabla 6.19: Comparación de ganancias internas del edificio antes y después de la instalación de

cielo americano ............................................................................................................................ 111

Tabla 6.20: Diferencias de Temperaturas, CO2 y Disconfort antes y después de la instalación de

cielo americano ............................................................................................................................ 114


instalación de cielo americano ..................................................................................................... 115

Tabla 6.22: demanda de gas con cielo americano y aislación sólo en salas ............................... 118

Tabla 6.23: Comparación de ganancias internas del edificio antes y después de la imlementación

de DVH/marco PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales sólo

en salas de clases ......................................................................................................................... 121



Tabla 6.24: Temperaturas, CO2 y disconfort entre el edificio antes y después de la instalación

de ventanas con DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente de

muros perimetrales sólo en salas ................................................................................................. 124


instalación de DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente demuros perimetrales en salas de clase ........................................................................................... 126


implementacíón de DVH/marco PVC y revestimiento interior sólo en salas ............................. 128

Tabla 6.27: Total de pérdidas sala TW 2005 con DVH/marco PVC y revestimiento interior de

muros perimetrales en salas ......................................................................................................... 129

Tabla 6.28: demanda de gas por zona con instalación de DVH con marco PVC y revestimiento

térmico interior de muros perimetrales sólo en salas .................................................................. 130

Tabla 6.29: Comparación de ganancias internas del edificio con simple y doble puerta en accesos

principales del edificio................................................................................................................. 133

Tabla 6.30: Diferencias de Temperaturas, CO2 y disconfort entre el edificio con puerta simple y

doble puerta en los accesos principales ....................................................................................... 136

Tabla 6.31: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio con simple y doble

puerta en accesos principales ....................................................................................................... 138

Tabla 6.32: Comparación de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la

simulación con doble puerta en accesos principales del edificio. ............................................... 139

Tabla 6.33: Pérdidas totales sala TW 2005 con doble puerta en accesos del Edificio ............... 140

Tabla 6.34: Demanda de gas por zonas con doble puerta en accesos principales del Edificio .. 141

Tabla 6.35: Comparación de ganancias internas del edificio antes y después de recubrir el cielo

de madera con placas de yeso cartón ........................................................................................... 144

Tabla 6.36: Diferencias de temperaturas, CO2 y disconfort entre el edificio antes y después del

recubrimiento de cielo de madera con placa de yeso cartón ....................................................... 146

Tabla 6.37: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio antes y después del

revestimiento con placas de yeso cartón en cielos de madera ..................................................... 148


simulación con recibrimiento de cielos de madera con placa de yeso cartón. ............................ 150

Tabla 6.39: Pérdidas totales sala TW 2005 con recubrimiento de cielos de madera con placa de

yeso cartón ................................................................................................................................... 151



Tabla 6.40: Demanda energética por zonas con placas de yeso cartón ...................................... 152

Tabla 6.41: Gasto energético de las propuestas de mejoramiento térmico ................................ 153

Tabla 6.42: Evaluación situación actual del Edificio Teodoro Wickel sin instalación de un

reacondicionamiento térmico ...................................................................................................... 155

Tabla 6.43: Evaluación con inversión de doble puerta en accesos............................................. 155

Tabla 6.44: Evaluación con inversión sistema EIFS .................................................................. 156

Tabla 6.45: Evaluación con inversión en recubrimiento térmico interior de muros perimetrales

..................................................................................................................................................... 156

Tabla 6.46: Evaluación con inversión de ventanas DVH marco PVC ....................................... 157

Tabla 6.47: Evaluación con inversión cielo americano con aislación ........................................ 157

Tabla 6.48: Evaluación con inversión en recubrimiento cielos de madera de las salas del segundo

piso con placas de yeso cartón ..................................................................................................... 158

Tabla 6.49: Evaluación con inversión recubrimiento térmico interior de muros perimetrales más

ventanas DVH marco PVC .......................................................................................................... 158

Tabla C.1: APU revestimiento térmico interior de muros perimetrales ..................................... 216

Tabla C.2: APU sistema EIFS .................................................................................................... 216

Tabla C.3: APU ventanas marco PVC con DVH 4 mm ............................................................ 216

Tabla C.4: APU placa yeso cartón ............................................................................................. 217

Tabla C.5:APU pintura ............................................................................................................... 217

Tabla C.6: APU cielo americano................................................................................................ 217

Tabla C.7: APU Aislación Térmica ........................................................................................... 218

Tabla C.8: Puerta mampara aluminio doble Vaivén .................................................................. 218

Tabla D.1: Presupuesto revestimiento térmico interior de muros perimetrales más ventanas DVH

marco PVC en salas ..................................................................................................................... 220

Tabla D.2: Presupuesto revestimiento placa yeso cartón 10 mm ............................................... 220

Tabla D.3: Presupuesto revestimiento térmico interior de muros perimetrales ......................... 220

Tabla D.4: Presupuesto ventanas DVH 6mm con marco PVC .................................................. 220

Tabla D.5: Presupuesto sistema EIFS ........................................................................................ 221

Tabla D.6: Presupuesto cielo americano .................................................................................... 221

Tabla D.7: Presupuesto mampara simple marco de aluminio .................................................... 221



Índice de figuras

Figura 2.1: Plano de ubicación Edificio Teodoro Wickel, Universidad de La Frontera. ............ 10

Figura 2.2: Edificio Teodoro Wickel, acceso principal .............................................................. 11

Figura 2.3: Ubicación del Edificio Teodoro Wickel y su ampliación ......................................... 12

Figura 2.4: Foto de plano esquemático Frontis Edificio Teodoro Wickel .................................. 13

Figura 2.5: Foto de plano esquemático Edificio Teodoro Wickel fachada Sur .......................... 13

Figura 2.6: Distribución porcentual de espacios del Edificio Teodoro Wickel .......................... 14

Figura 2.7: Curva de crecimiento económico y gasto energético en Países de la OCDE ........... 19

Figura 2.8: Curva de crecimiento económico y gasto energético de Chile, Chile sustentable.... 19

Figura 2.9: Potencial de Eficiencia Energética estimada para el año 2020, PRIEN U. de Chile,

Plan Nacional de Acción de Eficiencia energética 2010-2020...................................................... 20

Figura 3.2: Termografía Ventana sobre escalera Edificio Teodoro Wickel ............................... 26 Figura 4.1: Infiltración por unión de dos materiales sala TW 2001 ............................................ 34

Figura 4.2: Infiltración por unión madera/madera sala TW 2001 ............................................... 34

Figura 4.3: Infiltración por unión madera/madera sala TW 2001 ............................................... 34

Figura 4.4: Termograma sala TW1001 ....................................................................................... 35

Figura 4.5: Termograma sala TW2005 ....................................................................................... 36

Figura 4.6: Termograma sala auxiliares ...................................................................................... 37

Figura 4.8: Dibujo del primer nivel edificio Teodoro Wickel ..................................................... 42

Figura 4.9: Partición espacios interiores Edificio Teodoro Wickel ............................................ 42

Figura 4.10: Dibujo parte del segundo nivel Edificio Teodoro Wickel ...................................... 43

Figura 4.11: Dibujo de detalles del edificio Teodoro Wickel con programa computacional

Design Builder ............................................................................................................................... 43

Figura 4.12: Modelamiento del edificio Teodoro Wickel, lado Noreste. ................................... 44

Figura 4.13: Modelamiento del edificio Teodoro Wickel, lado Suroeste. .................................. 44

Figura 4.14: Generación de sombras con bloques componentes ................................................ 45

Figura 4.15: Imagen materialidad muro Design Builder............................................................. 46

Figura 4.16: Imagen hormigón Design Builder .......................................................................... 47

Figura 4.17: Calendario de calefacción en Design Builder ......................................................... 49

Figura 4.18: Visualización frontis del Edificio Teodoro Wickel ................................................ 50

Figura 4.19: Visualización Sur-Oeste Edificio Teodoro Wickel ................................................ 50

Figura 4.20: Visualización baño hombres Edificio Teodoro Wickel .......................................... 51



Figura 4.21: Visualización primer nivel Edificio Teodoro Wickel ............................................. 51

Figura 4.22: Visualización pasillo segundo nivel Edificio Teodoro Wickel .............................. 52

Figura 4.23: Visualización sala segundo nivel Edificio Teodoro Wickel ................................... 52

Figura 4.24: Visualización final del Edificio Teodoro Wickel ................................................... 53

Figura 5.1: Gráfico comparación de electricidad por programa Design Builder y estimación dela demanda real .............................................................................................................................. 63

Figura 5.2: Gráfico de comparación de consumo de gas con el programa Design Builder y

consumo real .................................................................................................................................. 64

Figura 5.3: Gráfico comparación de pérdidas por superficies entre salas de distinta materialidad

....................................................................................................................................................... 68

Figura 5.4.: Análisis Solar 20 Junio 2011, Edificio Teodoro Wickel en Programa Design

Builder. .......................................................................................................................................... 69

Figura 5.5: Fotografía análisis solar real 20 de Junio 2011 ........................................................ 69

Figura 5.6: Análisis solar 20 de Junio 2011, Edificio Teodoro Wickel en Programa Design

Builder ........................................................................................................................................... 70

Figura 5.7: Fotografía análisis solar real 20 de Junio 2011 ........................................................ 70

Figura 6.1: Doble Vidriado Hermético con marco de PVC ........................................................ 74

Figura 6.2: Gráfico de ganancias internas del edificio con vidriado simple marco de aluminio

v/s DVH marco de PVC ................................................................................................................ 77

Figura 6.3: Gráfico de comparación de Temperaturas del Edifico con Vidriado Simple/marcoaluminio y DVH/marco de PVC .................................................................................................... 79

Figura 6.4: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de la imlementación de DVH

con marco de PVC en superficies vidriadas .................................................................................. 81

Figura 6.5: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 con vidriado simple/marco

aluminio y DVH/marco PVC ........................................................................................................ 83

Figura 6.6: Composición sistema EIFS ....................................................................................... 86

Figura 6.7: Gráfico de ganancias internas del edificio antes y después de la instalación de EIFS

....................................................................................................................................................... 89

Figura 6.8: Gráfico de comparación de Temperaturas del Edifico antes y despúes de la

instalaciónde EIFS ......................................................................................................................... 91

Figura 6.9: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de la imlementación de EIFS

....................................................................................................................................................... 93



Figura 6.10: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la instalación

de EIFS .......................................................................................................................................... 95

Figura 6.11: Revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales .............. 98

Figura 6.12: Gráfico de ganancias internas del edificio antes y después de la instalación de

revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales ...................................... 101

Figura 6.13: Gráfico de comparación de Temperaturas del Edifico antes y después de la

instalación del revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales ............. 103

Figura 6.14: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de la instalación de


Figura 6.15: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la instalación

de revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales ................................. 107

Figura 6.16: Gráfico de ganancias internas del edificio antes y después de la instalación de cielo

americano..................................................................................................................................... 112

Figura 6.17: Gráfico de comparación de temperaturas del Edifico antes y después de la


Figura 6.18: Gráfico de demanda de combustibles antes y después de la imlementación de cielo

americano..................................................................................................................................... 116

Figura 6.19: Sala TW 2005 antes de la instalación de cielo americano, captura programa Design

Builder ......................................................................................................................................... 117

Figura 6.20: Sala TW 2005 después de la simulación con cielo americano, captura ProgramaDesign Builder ............................................................................................................................. 117

Figura 6.21: Gráfico de ganancias internas del edificio antes y después de la Instalación de

DVH/marco PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales sólo en

salas de clases .............................................................................................................................. 121

Figura 6.22: Gráfico de comparación de temperaturas del Edifico antes y después de la

instalación de ventanas con DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la

envolvente de muros perimetrales sólo en salas .......................................................................... 124

Figura 6.23: Gráfico de demanda de combustibles antes y después de la instalación de DVH con

marco de PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales en salas

de clase ........................................................................................................................................ 126



Figura 6.24: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la

intervención con DVH marco de PVC y revestimiento interior de muros perimetrales en salas de

clase ............................................................................................................................................. 128

Figura 6.25: Visualización de doble puerta en accesos principales del Edificio Teodoro Wickel

..................................................................................................................................................... 131

Figura 6.26: Gráfico de ganancias internas del edificio con una puerta en accesos y doble puerta

..................................................................................................................................................... 134

Figura 6.27: Gráfico de comparación de temperaturas del Edifico con puerta simple y doble

puerta en accesos ......................................................................................................................... 136

Figura 6.28: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de la imlementación de

doble puerta en accesos principales del Edificio ......................................................................... 138

Figura 6.29: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la simulación

con doble puerta en los accesos principales del Edificio............................................................. 140

Figura 6.30: Gráfico de ganancias internas del edificio antes y después de recubrir el cielo de

madera con placas de yeso cartón …........................................................................................... 144

Figura 6.31: Gráfico de comparación de Temperaturas del Edifico antes y después del

recubrimiento de cielo de madera con placa de yeso cartón ....................................................... 147

Figura 6.32: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de recubrir el cielo con

placas de yeso cartón ................................................................................................................... 149

Figura 6.33: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después delrecubrimiento de cielos de madera con placas de yeso cartón .................................................... 150

Figura A.1: Plano de planta primer nivel Edificio Teodoro Wickel (plano sin escala) ............ 169

Figura A.2:Plano de planta segundo nivel Edificio Teodoro Wickel (plano sin escala) .......... 170

Figura B.1: Gráfico de ganancias internas mensuales del Edificio Teodoro Wickel ................ 172

Figura B.2: Gráfico de Ganancias internas anuales del Edificio Teodoro Wickel .................... 172

Figura B.3: Gráfico de infiltración y ventilación mensual del Edificio Teodoro Wickel ......... 173

Figura B.4: Gráfico de infiltración y ventilación anual del Edificio Teodoro Wickel .............. 173

Figura B.5: Gráfico de renovaciones de aire/h mensuales del Edificio Teodoro Wickel ......... 174

Figura B.6: Gráficos de Tempertaturas promedio, CO2 y Disconfort mensual del Edificio

Teodoro Wickel ........................................................................................................................... 174

Figura B.7: Gráfico de cargas del sistema mensual del Edificio Teodoro Wickel ................... 175



Figura B.8: Gráfico de distribución de combustibles por uso mensual del Edificio Teodoro

Wickel .......................................................................................................................................... 175

Figura B.9: Consumo de gas y electricidad mensual del Edificio Teodoro Wickel ................. 176

Figura B.10: Consumo total de gas y electricidad anual del Edificio Teodoro Wickel ............ 176

Figura B.11: Gráfico de ganancias internas de la sala TW 1004 del Edificio Teodoro Wickel 177

Figura B.12: Gráfico de Ganancias internas sala TW 2005, Edificio Teodoro Wickel ............ 177

Figura B.13: Gráfico Temperaturas y Calefacción de la sala TW 1004, día más representativo de

invierno ........................................................................................................................................ 178

Figura B.14: Gráfico de pérdidas por superficies e infiltraciones mensuales del edificio Teodoro

Wickel .......................................................................................................................................... 178

Figura B.15: Gráfico de pérdidas por superficies e infiltraciones anuales del Edificio Teodoro

Wickel .......................................................................................................................................... 179

Figura B.16: Gráfico de pérdidas e infiltraciones anuales de la sala TW 1004 del Edificio

Teodoro Wickel ........................................................................................................................... 179

Figura B.17: Gráfico de pérdidas por superficies Sala TW 2005 ............................................. 180

Figura B.18: Gráfico de ganancias internas mensuales con DVH y marco de PVC................. 180

Figura B.19: Gráfico de ganancias internas anuales con DVH y marco de PVC ..................... 181

Figura B.20: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual con DVH y marco de PVC . 181

Figura B.21: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h anual con DVH y marco de PVC ...... 182

Figura B.22: Gráfico de temperaturas, CO2 y Diconfort con DVH y marco de PVC .............. 182

Figura B.23: Gráfico de temperaturas, producción de CO2 y Disconfort anuales después de la

instalación con DVH y marco de PVC ........................................................................................ 183

Figura B.24: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad con la instalación de DVH y

marco de PVC .............................................................................................................................. 183

Figura B.25: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad después de la instalación de DVH

con marco de PVC ....................................................................................................................... 184

Figura B.26: Gráfico de pérdidas por superficie e infiltraciones sala TW 1004 ....................... 184

Figura B.27: Gráfico de pérdidas por superficies Sala TW 2005 con DVH y marco de PVC . 185

Figura B.28: Gráfico de ganancias internas mensuales con instalación de EIFS ..................... 185

Figura B.29: Gráfico de ganancias internas anuales con instalación de EIFS .......................... 186

Figura B.30: Gráfico de ventilación e infiltración mensual del Edificio con instalación de EIFS

..................................................................................................................................................... 186



Figura B.31: Gráfico de ventilación e infiltración anual del Edificio con instalación de EIFS 187

Figura B.32: Gráficos de Temperatura, CO2 y Disconfort mensual del Edificio con

implementeación de EIFS ............................................................................................................ 187


instalación de EIFS ...................................................................................................................... 188

Figura B.34: Gráfico de combustible total mensual del Edificio con EIFS .............................. 188

Figura B.35: Gráfico de combustible total anual del Edificio con EIFS ................................... 189

Figura B.36: Pérdidas por superficies e infiltraciones sala TW 1004 después de la instalación de

EIFS ............................................................................................................................................. 189

Figura B.37: Gráfico de pérdidas por superficies sala TW 2005 con EIFS .............................. 190

Figura B.38: Gráfico de ganancias internas mensuales de Edificio con instalación de


Figura B.39: Gráfico de Ganancias internas anuales con instalación de revestimiento térmico

interior de la envolvente de muros perimetrales .......................................................................... 191

Figura B.40: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual del edificio al implementar


Figura B.41: Gráfico de Ventilación e infiltración anual del edificio con revestimiento térmico

interior de la envolvente de muros perimetrales .......................................................................... 192

Figura B.42: Gráfico de temperaturas, producción de CO2, Disconfort mensual con la


Figura B.43: Gráficos de temperaturas, producción de CO2 y Disconfort anuales después de la

instalación del Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales ......... 193

Figura B.44: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad despúes de la instalación de


Figura B.45: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad después de la instalación de


Figura B.46: gráfico de pérdidas por superficies de la sala TW 1004 con revestimiento interior

..................................................................................................................................................... 194

Figura B.47: gráfico de Pérdidas por superficies de la sala TW 2005 con revestimiento interior

..................................................................................................................................................... 195

Figura B.48: Gráfico de ganancias internas mensuales con instalación de cielo americano con

aislación ....................................................................................................................................... 195



Figura B.49: Ganancias internas anuales con instalación cielo americano con aislación ......... 196

Figura B.50: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual del Edificio con instalación de

cielo americano y aislación.......................................................................................................... 196

Figura B.51: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h anual del Edificio con instalación de


Figura B.52: Gráficos de temperaturas, producción de CO2 y disconfort mensual con la

instalación de cielo americano y aislación .................................................................................. 197

Figura B.53: Gráfico de temperaturas, producción de CO2 y disconfort anual después de la


Figura B.54: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad despúes de la instalación de


Figura B.55: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad después de la instalación de cielo

americano con aislación............................................................................................................... 199

Figura B.56: Gráfico de pérdidas por superficies sala TW 2005 con cielo americano ............. 199

Figura B.57: Gráfico de ganancias internas mensuales tras la Instalación de ventanas con

DVH/marco PVC y revestimiento térmico interior ..................................................................... 200

Figura B.58: Gráfico de Ganancias internas con DVH/marco PVC y revestimiento térmico

interior de muros perimetrales ..................................................................................................... 200

Figura B.59: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual con DVH/marco PVC y

revestimiento térmico interior de muros perimetrales ................................................................. 201

Figura B.60: Ventilación, infiltración y ac/h anual del Edificio con DVH/marco PVC y

revestimiento térmico interior de muros perimetrales en salas ................................................... 201

Figura B.61: Gráficos de temperaturas, producción de CO2 y disconfort mensuales después de

la Instalación de DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente de

muros perimetrales en salas de clase del edificio ........................................................................ 202

Figura B.62: Gráficos de temperaturas, producción de CO2 y disconfort anuales después de la

Instalación de ventanas de DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la

envolvente de muros perimetrales en salas de clase del edificio ................................................. 202

Figura B.63: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad con DVH/marco de PVC y

revestimiento interior de muros perimentrales de las salas ......................................................... 203

Figura B.64: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad con DVH/marco PVC y

revestimiento térmico interior de muros perimetrales de las salas .............................................. 203



Figura B.65: Gráfico de pérdidas por superficies de la sala TW 1004 con DVH/marco PVC y

revestimiento térmico interior de muros perimetrales de las salas .............................................. 204

Figura B.66: Gráfico de pérdidas sala TW 2005 con DVH/marco PVC y revestimiento térmico

interior de muros perimetrales sólo en salas ................................................................................ 204

Figura B.67: Gráfico de ganancias internas mensuales con doble puerta en accesos del Edificio ..................................................................................................................................................... 205

Figura B.68: Ganancias internas anuales con doble puerta en accesos del Edificio ................. 205

Figura B.69: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual con doble puerta en accesos del

Edificio ........................................................................................................................................ 206

Figura B.70: Gráfico de Infiltración y Ventilación y ac/h anual con doble puerta en accesos del

Edificio ........................................................................................................................................ 206

Figura B.71: Gráfico de temperatura, CO2 y disconfort mensual con doble puerta en accesos del

Edificio ........................................................................................................................................ 207

Figura B.72: Gráfico de temperaturas, producción de CO2 y disconfort anuales con doble puerta

en accesos del Edificio ................................................................................................................ 207

Figura B.73: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad con doble puerta en accesos del

Edificio ........................................................................................................................................ 208

Figura B.74: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad con doble puerta en accesos del

Edificio ........................................................................................................................................ 208

Figura B.75: Gráfico de pérdidas por superficie e infiltraciones sala TW 1004 ....................... 209

Figura B.76: Gráfico de perdidas sala TW 2005 con doble puerta en accesos del Edificio ..... 209

Figura B.77: Gráfico de ganancias internas mensuales con recubrimiento cielo de madera con

placa de yeso cartón ..................................................................................................................... 210

Figura B.78: Ganancias internas anuales con recubrimiento cielo de madera con placa de yeso

cartón ........................................................................................................................................... 210

Figura B.79: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual con recubrimiento de cielo de

madera con placas de yeso cartón................................................................................................ 211

Figura B.80:. Gráfico de Infiltración y Ventilación anual con recubrimiento cielo de madera con

placa de yeso cartón ..................................................................................................................... 211

Figura B.81: Gráfico de temperatura, CO2 y disconfort mensual con recubrimiento cielo de

madera con placa de yeso cartón ................................................................................................. 212



Figura B.82: Gráfico de temperaturas, producción de CO2 y disconfort anual con recubrimiento

cielo de madera con placa de yeso cartón.................................................................................... 212

Figura B.83: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad con recubrimiento de cielo de

madera con placa de yeso cartón ................................................................................................. 213

Figura B.84: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad con recubrimiento de cielo demadera con placa de yeso cartón ................................................................................................. 213

Figura B.85.: gráfico de pérdidas por superficie e infiltraciones sala TW 1004....................... 214

Figura B.86: Gráfico de perdidas sala TW 2005 con recubrimiento de cielos de madera con

placas de yeso cartón ................................................................................................................... 214



Resumen

El presente Trabajo de Título tiene como objetivo determinar soluciones de reacondicionamiento

térmico para el edificio de aulas Teodoro Wickel de la Universidad de La Frontera. Se expone la

metodología, desarrollo y conclusiones del Trabajo realizando la simulación de dicho Edificio

con el programa computacional Design Builder. Para realizar dicha simulación fue necesaria laobtención de material técnico con información relevante acerca del Edificio como planos,

especificaciones técnicas, además de la realización de diversos ensayos que dejó en evidencia una

alta infiltración en las salas del segundo nivel (1,39 ac/h) con respecto a las del primer nivel (0,17

ac/h). El Edificio Teodoro Wickel al ser simulado se pudo estimar un consumo de gas de 96,77

kW/h/m2/año y 40 kW/h/m2/año en electricidad. Debido a esto se sugiere realizar un

reacondicionamiento térmico del edificio y se proponen varios tipos de soluciones que sean un

aporte en la demanda energética. Las soluciones constructivas en estudio fueron: solución

constructiva de doble puerta en accesos principales del edificio, instalación sistema EIFS en toda

la envolvente del edificio, revestimiento térmico interior de muros perimetrales de todo el

edificio, cambio de ventanas de vidrio simple marco de aluminio por ventanas de DVH con

marco de PVC, bajar los cielos de madera de las salas del segundo piso con cielo americano de

yeso mas aislación, recubrimiento de cielos de madera de las salas del segundo piso con planchas

de yeso cartón de 10 mm para bajar infiltración y la fusión entre dos soluciones que incluye

cambio de ventanas sólo de las salas por ventanas de DVH con marco de PVC además de

revestimiento térmico interior de muros perimetrales sólo en las salas de clases. Entre lasalternativas propuestas se realizó una evaluación de cada proyecto y se determinó cuáles de ellos

son rentables y cuál es el más rentable en caso de ser ejecutado proyectado a 10 años desde su

puesta en marcha. La alternativa más rentable entre las 7 soluciones propuestas es la instalación

de cielo americano con aislación en las salas del segundo nivel, bajando el cielo (que actualmente

es de madera y alcanza 5 mts de altura) a aproximadamente 2,8 mts de altura. Al implementar

dicha solución constructiva se estima una reducción de un 39 % en el consumo de gas al año,

disminuyendo su consumo en 2.847 Kg y una disminución de un 2,5% de electricidad, (1.605

kW/h). Las demás alternativas se descartaron debido al gran costo de su instalación y/o la poca

disminución de demanda energética que aportan.



CAPITULO 1

INTRODUCCIÓN



Capítulo 1: Introducción

Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus

Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 2

1 INTRODUCCIÓN

1.1 Exposición General del Problema

Cuando Charles Darwin publicó, en 1859, “El origen de las especies”, argumentó que el hábitat

de una especie sufre cambios a largo plazo; geológicos, climáticos, llegada o huida de especies,que a veces se manifiestan en períodos de millones de años, con lo cual la especie ve amenazada

su supervivencia. Ante la amenaza, la especie se ve en la obligación de evolucionar, como una

estrategia de supervivencia. El medio selecciona naturalmente a las especies que mejor pudieron

adaptarse a los cambios: las que no lo logran se extinguen. Pero por primera vez en la historia de

la tierra, una de sus especies, el hombre, ha sido responsable de generar los cambios en el hábitat

que pueden llevar a su propia extinción.

El cambio climático, la contaminación de ecosistemas y la sobreexplotación de recursos

amenazan el futuro de la especie, ante lo cual el hombre requiere con urgencia una estrategia de

supervivencia.

Los humanos necesitan energía para cualquier función desarrollada, las casas se deben

calentar, se necesita energía para el desarrollo de la industria y la agricultura, todos los procesos

que proporcionan lujos y comodidades en la vida diaria requieren de un gasto energético. Para

esto se requiere del uso de diversas fuentes, las cuales pueden ser renovables y no renovables; las

fuentes de energía renovable se reemplazan con el tiempo y por lo tanto no desaparecen

fácilmente, sin embargo las fuentes de energía no renovable están amenazadas y pueden

desaparecer si el uso es alto. Los procesos de extracción de dichos recursos o materias primas, su

producción, su distribución, consumo y disposición son procesos lineales y no son compatibles

con un planeta de recursos finitos. Irónicamente se utiliza como mayores recursos energéticos

aquellos provenientes de fuentes de energía no renovable, o combustibles fósiles. Al no ser

renovable estas fuentes tienen una tendencia a subir de precio hasta niveles en los que no será

económicamente satisfactorio su utilización1. Por este uso indiscriminado los recursos se están

agotando, existe mucho gasto energético, además en las últimas 3 décadas se ha consumido 1/3de los recursos naturales del planeta y el 80% de los bosques nativos del mundo han

desaparecido.

1 http://www.lenntech.es/efecto-invernadero/combustibles-fosiles.htm






En 1999, la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos estimó que el hombre estaba

consumiendo el 120% de la capacidad productiva del planeta, en otras palabras, el 20% de lo

consumido se le estaba arrebatando a las futuras generaciones; una situación que por definición

no se puede mantener a perpetuidad.

Por otro lado un factor importante es el aumento explosivo de la población (entre 1950 y 2000nacieron más seres humanos que en los 2 millones de años precedentes), con el consecuente

aumento en la demanda de recursos, las abismantes tasas de consumo, la pérdida de suelos,

sobreexplotación de acuíferos, y muchas otras causas, amenazan con una crisis alimentaria que

puede tener efectos devastadores.

Por otra parte el significativo crecimiento de la economía nacional, especialmente durante

los años 1986-1998, se tradujo en una fuerte expansión de la demanda de energía primaria. Entre

1986 y 2000, la demanda de derivados del petróleo creció a una tasa promedio anual de 5,9% y la

demanda de electricidad en un 8,2% (Balance de Energía, Comisión Nacional de Energía (CNE)).

Incluso en los primeros años de los 2000 el crecimiento de la demanda eléctrica superó

largamente el del PIB. No existen antecedentes que indiquen que la dinámica de la demanda

energética pueda reducirse en forma significativa, debido a la elevada tasa de crecimiento del

parque de vehículos automotores, el desarrollo industrial y el proceso de electrificación

residencial y comercial. La situación descrita es preocupante, debido a que Chile es un país

altamente dependiente de las importaciones de energía.

Por otro lado debido a que en la construcción se trata de reducir costos al mínimo es queen general sólo se preocupa del costo de producción de los edificios y no del costo que generará

su operación y la mantención de un ambiente grato en el tiempo, generando problemas de

infiltración, puentes térmicos, etc., costo que se ve reflejado en el alto uso de combustibles para

calefacción como kerosene, gas, leña y en electricidad, no haciendo un uso eficiente de la energía

existente. Paralelo a esto en verano el problema se traduce en edificios muy calurosos. Todo esto

conlleva a habitar edificios que no cumplen con un equilibrio térmico o confort; la construcción

chilena se encuentra débil en la aplicación de eficiencia energética y sustentabilidad.

Los combustibles contaminantes anteriormente mencionados son causantes de varios

problemas que aumentan la vulnerabilidad de las personas y las hace más propensas al contagio

de enfermedades respiratorias, cardiovasculares e incluso al desarrollo de cáncer. Asimismo,

generan serios problemas ambientales, tal es el caso del dióxido de carbono, responsable del

efecto invernadero, por el cual la temperatura en el globo terráqueo tiende a aumentar y a






desestabilizarse, lo que puede causar el crecimiento del nivel del mar, la inmersión de islas y

costas, y otras catástrofes climáticas. En tanto, los óxidos de nitrógeno en unión con el dióxido de

azufre, provocan la lluvia ácida que daña bosques, sistemas acuáticos, agricultura y obras civiles.

1.2 Nivel Actual del Problema

Durante los últimos años se ha intensificado a nivel mundial la preocupación por el

consumo desmedido de los recursos energéticos y las consecuencias de éste en el medio

ambiente. Gran parte de esta preocupación nace de la necesidad, tanto de los gobiernos y

empresas, como del consumidor de ahorrar dinero frente al creciente costo de la energía

producida a base de combustibles fósiles. La utilización desmedida de este tipo de energía en

conjunto con el mal uso o destrucción de los recursos naturales ha traído como consecuencia un

deterioro alarmante en el medio ambiente a nivel global.

Se calcula que desde 1970 hasta el año 2010, en los países desarrollados, se ha reducido

en un 20% el consumo de energía para los mismos bienes. Sin embargo en los países en

desarrollo, aunque el consumo de energía por persona es mucho menor que en los países

desarrollados, la eficiencia en el uso de energía no mejora, en parte porque las tecnologías usadas

son anticuadas. Por otra parte el informe mensual de Comercio Exterior del Servicio Nacional de

Aduanas (Gobierno de Chile) del mes de Octubre del año 2010 reportó que los combustibles

representaron el 21% de las importaciones totales del país y su monto importado creció 38%

respecto de octubre del año 2009, totalizando 1.028 millones de dólares.

Las importaciones de gas natural aumentaron un 72% más que lo importado en igual mes del año

2009, el gas propano licuado, en tanto, también creció fuertemente (94%), y aportaron 18

millones de dólares adicionales respecto del mes de octubre del año 2009.

En Chile, el sector comercial, público y residencial contempla el 20% del gasto de la energía

primaria y en consumo de energía eléctrica un 29%.

Debido a esta problemática actual que se centra en un alto consumo de recursos que en formaeficiente pueden reducirse es que la Comisión de Medio Ambiente de la ONU reconoce la

necesidad de realizar cambios a través del desarrollo sustentable y lo define como "aquel que

satisface las necesidades actuales sin poner en peligro la capacidad de las generaciones futuras

para satisfacer sus propias necesidades”. Por lo señalado en este contexto la Universidad de La






Frontera como institución responsable socialmente deberá adoptar la política de un Campus

Sustentable para revertir en parte el alto consumo de energía sobre todo en sus antiguas

construcciones, las que actualmente no son eficientes térmicamente. Lo anterior da una base

sólida al presente Trabajo de Título como un aporte concreto para apoyar el logro de estos

objetivos.

1.3 Objetivos

1.3.1 Objetivo General

Determinar soluciones de reacondicionamiento térmico para el edificio de aulas Teodoro Wickel

de la Universidad de La Frontera.

1.3.2 Objetivos Específicos Determinar alternativas de reacondicionamiento térmico para el edificio Teodoro Wickel.

Establecer un nivel de comparación costo/beneficio en relación a los resultados obtenidos

en gasto energético.



CAPITULO 2

CONTEXTO



Capítulo 2: Contexto



2 CONTEXTO

2.1 Introducción

Para poder comprender a cabalidad el presente Trabajo de Título, es ineludible situar o delimitar

el espacio físico en donde se emplaza el Edificio Teodoro Wickel. En este capítulo se dará aconocer aspectos relevantes de la región, la ciudad, la Universidad e infraestructura además de

toda la información necesaria para la comprensión del trabajo, tratando temas de importancia en

obras civiles, como lo es la eficiencia energética y cómo es aplicable al Edificio Teodoro Wickel

ex RA del Campus Andrés Bello de la Universidad de La Frontera para lograr niveles de confort

adecuado para los usuarios y disminución del consumo.

2.2 Contextualización del Estudio

2.2.1 IX Región de La Araucanía

La IX Región de la Araucanía es una de las quince regiones en las que se encuentra dividido

Chile. Limita al norte con la Región del Biobío, al sur con la Región de Los Ríos, al este con la

República Argentina y al oeste con el Océano Pacífico.

La región de La Araucanía tiene una superficie de 31.842,3 km2, representando el 4,2% de la

superficie del país. La población regional es de 869.535 habitantes, equivalente al 5,8% de la

población nacional y su densidad alcanza a 27,3 hab/km2. El crecimiento de la población en el

período inter censal ha sido de 11,3%. La población rural es de 281.127 personas, representando

el 32,3% de la población total regional. De las dos provincias de la región, Cautín presenta un

crecimiento de 15,5% en su número de habitantes, mientras que Malleco presentó un descenso de

0,7%. Entre las comunas que tuvieron un crecimiento significativo en su número de habitantes

figuran Pucón (47%), Villarrica (26,9%), Padre Las Casas (26,9%) y Temuco (24,4%). La región

de La Araucanía está dividida administrativamente en 2 provincias (Cautín y Malleco) y 32comunas.2

2 http://es.wikipedia.org/wiki/Regi%C3%B3n_de_la_Araucan%C3%ADa






2.2.2 Temuco

La Comuna de Temuco se ubica a 670 kilómetros al sur de Santiago, capital de Chile, y su

nombre en idioma mapuche, denominado mapudungun, significa “agua de temu”. Con una

superficie de 464 kms. cuadrados y una población de 276.883 habitantes (143.420 mujeres y

133.463 hombres), acoge a un 28,2 por ciento de la población total de la Región de La Araucanía.Un 5,7 por ciento corresponde a población rural y 94,3 por ciento a población urbana, según

datos del Censo nacional del 2002.

Junto al fuerte aumento de la población entre 1982 y 1992, el cual creció en un 28% se generó en

la ciudad un auge de la construcción en el sector céntrico y poniente de Temuco. En este

contexto, la comuna ya figuraba a nivel nacional como un lugar importante dentro del sur de

Chile, el que ha mantenido luego de años de acelerado crecimiento y que no tiene intenciones de

abandonar.

En lo que concierne a la situación universitaria, se puede asegurar que Temuco y su región se han

convertido en un importante centro de educación superior en la zona sur gracias a la presencia de

universidades, actualmente: Universidad Católica de Temuco, Universidad Santo Tomás,

Universidad Mayor, Universidad Autónoma de Chile, Universidad de Aconcagua, Universidad de

La Frontera, Universidad de Los Lagos, Universidad Arturo Prat, entre otras.

2.2.3 Geografía y Clima

Temuco equidista del océano Pacífico y de la Cordillera de los Andes. Está comprendido entre el

cerro Ñielol y el Cerro Conun Huenu. La ciudad está inserta en un entorno privilegiado de

bosques caducifolios (hace referencia a los bosques con árboles o arbustos que pierden su follaje

durante una parte del año, la cual coincide en la mayoría de los casos con la llegada de la época

desfavorable, la estación más fría en los climas templados), pese a esto su otrora buen aire ha

comenzado a caer bruscamente en calidad debido al smog sobre todo en invierno por el humo de

leña, pese a esto dichos episodios de contaminación extrema ocurren sólo durante los días más

fríos del invierno, ya que la constante lluvia de dicha estación permite descontaminar el airerápidamente.

Climáticamente, corresponde a la región mediterránea chilena de depresión intermedia, en

transición a templado húmedo. Su temperatura media anual es de sólo 15 °C, con máximas

http://es.wikipedia.org/wiki/Cordillera_de_los_Andes

http://es.wikipedia.org/wiki/Depresi%C3%B3n_intermedia

http://es.wikipedia.org/wiki/Depresi%C3%B3n_intermedia

http://es.wikipedia.org/wiki/Cordillera_de_los_Andes






medias en el mes más cálido de 26,5 °C y mínimas medias en el mes más frío de 4,9 °C. Temuco

supera en varias ocasiones los 33 °C en verano, incluso en algunas ocasiones los 38 °C.

Tabla 2.1 Parámetros climáticos promedio Temuco

3

Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Anual

Temperatura diaria máxima (°C) 23 23 20 17 14 11 11 12 14 17 19 22 16.9

Temperatura diaria mínima (°C) 9 9 7 6 5 4 3 3 4 5 7 8 5.8

Precipitación total (mm) 33 41 63 100 190 200 190 155 103 75 72 56 1278

2.2.4 Universidad de La Frontera

Ubicada en Temuco, Chile, Región de La Araucanía; sus coordenadas geográficas son: latitud

38° 44’ 57.82” sur; longitud 72° 36’ 53.04” oeste, y tiene una elevación sobre el nivel del mar de

111 metros, la Universidad de La Frontera es una institución de educación superior pública y

estatal, considerada una de las ocho mejores universidades del país.

Nace como institución autónoma el 10 de marzo de 1981, tras la fusión de las sedes Regionales

de la Universidad de Chile y la Universidad Técnica del Estado.

Esta Universidad lidera la oferta de pregrado y de postgrado en su región, educándose en sus

aulas más de 8.000 futuros profesionales, repartidos en cuatro Facultades, 39 carreras y una

moderna infraestructura de 93 mil metros cuadrados construidos. Más la instalación de 60

programas de Magíster, Doctorado y Especialidades Médicas.

En esta Institución se cultiva el conocimiento, liderazgo, emprendimiento y visión de futuro.

3 Fuente: Datos climáticos World Climate Guide 2011.






Figura 2.1: Plano de ubicación Edificio Teodoro Wickel, Universidad de La Frontera.4

La Universidad de La Frontera se compone de 3 campus: Campus Integrado Andrés Bello,

Campus de la Salud y Campus Prat, además del campus Experimental Maquehue, predio forestal

Rucamanque y retazo de la antigua estación experimental Maipo.

La Universidad de La Frontera cuenta con 779,2 Hectáreas, de éstas, alrededor de 290 Hectáreascorresponden al Campo Experimental Maquehue; 435 Hectáreas al Predio Forestal Rucamanque;

y 53,8 hectáreas a la reserva que mantiene La Universidad en el Fundo Maipo, antigua Estación

Experimental Universitaria. Al presente la Universidad de La Frontera cuenta con un total de

93.207 m2 de infraestructura, sumando los siguientes recintos obtenidos del catastro al año 2011

de edificios: el campus Andrés Bello cuenta con 64.913 m2, Campus Prat 6.090 m2, Campus de

la Salud 12.197 m2, Fundo Maquehue y Rucamanque 4.603 m2, cabañas Mehuín y Lican Ray

1.169 m2, otros recintos UFRO 152 m2.

4 http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Plano_ufro.jpg






2.2.5 Edificio de Aulas Teodoro Wickel

Figura 2.2: Edificio Teodoro Wickel, acceso principal

El edificio Teodoro Wickel ex R.A fue construido bajo la obra llamada “Construcción pabellón

de Aulas” la cual tiene un total de 1.636 m2 contemplando su ampliación, su Arquitecto fue el Sr.

Gustavo Navarrete Mulsow, Ingeniero Eduardo Escala Tampe y Director Arquitecto Fernando

Ponce Aedo. El edificio de dos pisos de aulas cuenta con 9 salas de clases las cuales son

utilizadas como salas comunes de la Universidad, esto quiere decir que son utilizadas por

diversas carreras para impartir varias asignaturas, todas ellas cuentan con un proyector de datos,

un computador, estufa(s) a gas. Existen dos baños; para damas y otro para varones y contempla

grandes espacios instaurados como pasillos que hoy en día están siendo ocupados en algunos

sectores como lugar de estudio y descanso con la actual instalación de mesas, computadores, y

sillones a disposición de los alumnos. El edificio contempla una estructura de hormigón armado y

muros de albañilería reforzada con muros de 0,2 mts con revoque de mortero de hormigón, su






radier es de hormigón de 0,1 mts de espesor, estructura de techumbre de cerchas metálicas y

cubierta de Zinc-Alum, su aislación térmica es con Aislapol de 30mm bajo la cubierta y en sus

pavimentos incluye en el primer y segundo nivel superflexit de 1,6 mm y en los baños baldosas

microvibradas de 0,2m x 0,2m, contempla dos escaleras de hormigón armado, una en cada

extremo del edificio y una losa nervada de 0,2 m de espesor en el segundo nivel. Actualmente seha realizado una ampliación que incorpora una sala de 68 m2 aproximadamente de fibrocemento,

esta ampliación se ha realizado en un tercer acceso que tenía dicho Edificio el cual fue dejado

como entrada a dicha sala, la ampliación se encuentra en la parte Noroeste del edificio entre la

Dirección de Desarrollo Estudiantil y la Coordinación de Idiomas y Actual CIP (Centro de

Innovación Profesional) como se muestra a continuación.

Figura 2.3: Ubicación del Edificio Teodoro Wickel y su ampliación




Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 13

Figura 2.4: Foto de plano esquemático Frontis Edificio Teodoro Wickel

Figura 2.5: Foto de plano esquemático Edificio Teodoro Wickel fachada Sur






Tabla 2.2: Distribución de espacios del Edificio Teodoro Wickel

Distribución de espacios en m2del Edificio Teodoro Wickel

salas 858 m2

ampliación 68,36 m2pasillo 596 m2

baños 34 m2

Sala auxiliares 7 m2

Figura 2.6: Distribución porcentual de espacios del Edificio Teodoro Wickel

2.2.6 Campus Sustentable

El 30 de Abril del año 2010 nueve casas de estudios firmaron el acuerdo denominado “Protocolo

Marco para la Colaboración Interuniversitaria de la Región Metropolitana de Santiago, Campus

Sustentables”, el que se suscribió con la Comisión Nacional del Medio Ambiente, CONAMA. El

trato se selló en las dependencias de la Comisión Económica para América Latina y el Caribe,

CEPAL. Las casas de estudio que suscribieron el acuerdo fueron la Universidad de Chile,

Universidad Andrés Bello, Universidad Bolivariana, Universidad de Talca, Universidad

55%

4%

38%

2% 1%

salas ampliación pasillo baños sala auxiliares






Tecnológica Metropolitana, Universidad Iberoamericana de Ciencias y Tecnología, Universidad

Metropolitana de Ciencias de la Educación, Middlebuly College y la Universidad de Santiago de

Chile. Debido a esta gran iniciativa es que la Universidad de La Frontera está pos de implementar

una iniciativa similar de Campus Sustentable, por la gran responsabilidad social de dicha entidad

llamada a pensar, estudiar y proponer soluciones eficientes junto con velar por el futuro. La ideaes comprometerse a trabajar por el desarrollo de las ciencias para la sustentabilidad, la

instalación y evaluación permanente de modelos de gestión sustentables y de producción limpia

en el campus, la interacción sistemática con agencias gubernamentales, como la CONAMA y el

Consejo Nacional de Producción Limpia.

Actualmente la Universidad trabaja en varios proyectos sustentables como el trabajo de

investigación en bioenergías como el biodiésel, biocarbón, biomasa, uso vehicular de metano

biogénico, energía eólica y combustión, en seminarios de agricultura sustentable, tecnología y

medio ambiente, la construcción de la unidad de desarrollo sustentable en reservas de biosferas

en Pucón (convenio del Instituto del Medio Ambiente UFRO y la Corporación Parques para

Chile), el Centro de Evaluación de Eficiencia Energética de la Vivienda (CE3V) del

Departamento de Obras Civiles, siendo un aporte concreto en temas de eficiencia energética,

demanda energética y estrategias de reacondicionamiento en edificios/viviendas, entre otros. Para

la Comisión Nacional del Medio Ambiente es un imperativo que el mundo universitario

contribuya a formar profesionales que, desde las diversas disciplinas y dimensiones del

conocimiento, sean un efectivo aporte a la sustentabilidad del país. El trabajo conjunto deCONAMA y las casas de estudios, se traduce en una oportunidad para priorizar el papel de las

entidades académicas en la formación de profesionales que tendrán a cargo decisiones que

influirán en el desarrollo del país.

2.3 Energía y Eficiencia

2.3.1

Eficiencia EnergéticaLa Eficiencia Energética se puede definir como la reducción del consumo de energía

manteniendo los mismos servicios energéticos, sin disminuir el confort y calidad de vida,

protegiendo el medio ambiente, asegurando el abastecimiento y fomentando un comportamiento

sostenible en su uso.






La reducción de la intensidad energética es un objetivo prioritario para cualquier economía,

siempre que su consecución no afecte negativamente al volumen de actividad. Uno de los

parámetros que determinan la correlación entre consumo de energía y crecimiento económico es

la evolución de la intensidad energética, indicador generalista que señala la relación entre

consumos de energía y el Producto Interior Bruto.La energía se obtiene a partir de las Fuentes de energía y las cantidades disponibles de dichas

fuentes es lo que se denomina Recursos energéticos. El carácter limitado o ilimitado de dichas

fuentes permite diferenciarlas y valorarlas en términos de sostenibilidad partiendo de la evidencia

de que la atmósfera está alcanzando su límite medioambiental y de que el consumo energético

sigue creciendo, con zonas del planeta en pleno desarrollo demandando su equiparación

energética con el mundo desarrollado.

Condiciones de partida actuales respecto a la energía:

• La gran mayoría de la energía que se consume es generada mediante productos fósiles.

• El aumento del nivel de vida y de confort se encuentra socialmente asociado aun aumento

del consumo de energía.

• Existe una gran dependencia de unas áreas sobre otras, a nivel global y local.

• Incremento de la población mundial.

• Los países no desarrollados demandan los mismos niveles energéticos que los

desarrollados.

• Aumento de la conciencia social respecto a temas medioambientales.• Rechazo social a la energía nuclear con tendencia a su eliminación (Chernóbil,

Fukushima).

• Creación de redes a nivel mundial (gas).

La evolución futura de todas estas cuestiones da la clave para evitar el deterioro de calidad de

vida permitiendo la conservación de los ecosistemas actuales. Hoy en día está resurgiendo las

denominadas energías renovables no sólo por el notable aumento de los precios de los

combustibles fósiles, destacando entre ellos al petróleo, sino también por sus negativos efectos

ambientales.

La emisión constante a la atmósfera de los denominados gases invernadero contribuirá al tan

anunciado cambio climático donde el incremento de las temperaturas y su influencia en otros






factores del clima tendrán como consecuencia efectos graves para los habitantes del planeta y la

conservación de los actuales ecosistemas.

El objetivo debe ser gestionar un sistema donde se combinen la eficiencia energética, con la

consecuente reducción del gasto, y la potenciación de las energías de carácter renovable y ello

concientizando a todos los actores que intervienen en el multidisciplinar proceso de construir unnuevo entorno.

Desde inicio del 2006 la Agencia Internacional de Energía (AIE) con sede en Paris instó a la

comunidad internacional a desarrollar más las energías renovables para diversificar la oferta

energética y reducir la dependencia del petróleo.

El director ejecutivo de la AIE, agencia de la que forman parte los 26 países principales

consumidores de crudo, Claude Mandil, presentó en una rueda de prensa un reporte de la agencia

en el que sugiere nuevas formas de obtención de energía.

Entre otras, se citó el uso de la celulosa e incluso del azúcar como fuentes de energía, además de

las más tradicionales como la energía solar, la eólica, la geotérmica y la mareomotriz, además

señaló que todavía “es pronto para inquietarse por la sustitución del petróleo como principal

fuente energética mundial, pese al consumo cada año mayor de esta energía fósil se está lejos de

ese escenario”, dijo Mandil, quien se mostró sin embargo a favor del uso de energías renovables

para mejorar la eficacia energética y garantizar la seguridad en los suministros.

Entre los ejes de acciones destinadas a mejorar la eficiencia energética existen los mejoramientos

tecnológicos, cambios de patrones de comportamiento en el uso de la energía, mejoramiento dela eficiencia económica de los procesos productivos.

Es imprescindible reducir la dependencia de la economía del petróleo y los combustibles fósiles.

Es una tarea urgente porque la amenaza del cambio climático global y otros problemas

ambientales son muy serios y porque, a medio plazo, no se puede seguir basando la forma de vida

en una fuente de energía no renovable que se va agotando. Además esto se debe hacer

compatible, por un deber elemental de justicia, con lograr el acceso a una vida más digna para

todos los habitantes del mundo.

Para lograr estos objetivos son muy importantes dos cosas:

• Por una parte aprender a obtener energía, de forma económica y respetuosa con el

ambiente.






• Pero más importante aún, es aprender a usar eficientemente la energía. Usar

eficientemente la energía significa no emplearla en actividades innecesarias y conseguir hacer las

tareas con el mínimo consumo de energía posible. Desarrollar tecnologías y sistemas de vida y

trabajo que ahorren energía es lo más importante para lograr un auténtico desarrollo, que se

pueda llamar sostenible. Aquí es donde la construcción sustentable tiene la palabra.

2.3.2 Eficiencia a Nivel País

En los países desarrollados, el consumo de energía en los últimos veinte años, no sólo no ha

crecido como se había previsto, sino que ha disminuido. Las industrias fabrican sus productos

empleando menos energía; los aviones y los coches consumen menos combustible por kilómetro

recorrido y se gasta menos combustible en la calefacción de las casas porque los aislamientos son

mejores. Se calcula que desde 1970 a la actualidad se usa un 20% de energía menos en lageneración de la misma cantidad de bienes.

En cambio en los países en desarrollo, aunque el consumo de energía por persona es mucho

menor que en los desarrollados, la eficiencia en el uso de energía no mejora. Sucede esto, entre

otros motivos, porque muchas veces las tecnologías que implantan son anticuadas.

El consumo de energía es un indicador del desarrollo de un país. Si en un mismo gráfico se

dibujan el crecimiento económico sostenido en el tiempo, junto con el consumo de energía en el

mismo período de tiempo, se puede concluir si un País es Desarrollado o Subdesarrollado.

En el caso de los países de la OECD (Organización para la Cooperación Económica y el

Desarrollo) se habla que son países desarrollados, puesto que, son capaces de crecer sus

economías mientras que su consumo energético se mantiene constante en el tiempo, o con muy

bajo crecimiento.

No es así el caso chileno, que en casos muy puntuales ha logrado separar su crecimiento

económico del consumo energético, por eso se dice que crecen acoplados. Lo anterior se puede

mejorar incorporando Eficiencia Energética en todos los sectores de la economía, es decir, en la

industria del transporte, en los procesos de las mineras, en la construcción, y desde luego a nivelresidencial en los hogares, como en cualquier proceso que demande energía para su

funcionamiento.






Figura 2.7: Curva de crecimiento económico y gasto energético en Países de la OCDE 5

Figura 2.8: Curva de crecimiento económico y gasto energético de Chile, Chile sustentable

Desde 1994, Chile implementó una estrategia nacional de eficiencia energética. Apoyado y

financiado por la Comunidad Europea, el programa buscaba generar conciencia en cuanto al

deber de todos los chilenos en el consumo eficiente y racionado de la energía.

5 fuente: Organización para la cooperación y el desarrollo económico, factbook 2010 economic.






Entre las principales medidas adoptadas se encontraban el cambio progresivo de la mayoría de las

luminarias del alumbrado público municipal por unas de bajo consumo, la instalación de

programas de ahorro en edificios públicos, actividades educativas y una campaña nacional para

que todos los chilenos conocieran y aplicaran el concepto de eficiencia energética.

Esta primera iniciativa, que culminó en el año 1999, dio paso a una serie de cambios ocurridoshasta el año 2004. Se introdujeron nuevas reglamentaciones en cuanto al aislamiento térmico de

las viviendas, se propuso por primera vez un sistema de etiquetado de los artefactos eléctricos,

con la finalidad de que estos señalaran su consumo real y las campañas de difusión continuaron.

A partir de 2005, el gobierno instauró el Programa País Eficiencia Energética, que, además de

contar con un comité que integran diversas personalidades (entre ellos ministros y representantes

de algunas instituciones), desarrolla proyectos y evaluaciones en los principales sectores de la

sociedad consumidores de energía, como son el transporte, la industria, la minería, el comercio, el

área residencial y los edificios públicos.

Actualmente Chile tiene varias metas de mejoramiento en la eficiencia energética, por lo que en

la actualidad se está implementando: cambios en la operación de equipos o procesos, inversiones

en tecnologías eficientes, gestión de la energía, cambio de hábitos de consumo.

Si Chile lograse conseguir un cambio implementando los puntos antes tratados, se estima la

brecha entre el desarrollo del país y el consumo energético para el año 2020. A continuación se

muestran las curvas:

Figura 2.9: Potencial de Eficiencia Energética estimada para el año 2020, PRIEN U. de Chile,Plan Nacional de Acción de Eficiencia energética 2010-2020






Al lograr este objetivo se obtendría una brecha de un 15% lo que crea una mejora a nivel país

para salir del subdesarrollo.

2.3.3 Sustentabilidad

A principios de los años setenta uno de los temas más relevantes e importantes fue la defensa del

medio ambiente en una diversidad de países de todo el mundo. Fue precisamente en junio de

1972 en Estocolmo, Suecia, durante la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio

Ambiente, cuando creció la convicción de que se estaba atravesando por una crisis ambiental a

nivel mundial. Dedido a esto nace un idea de lograr un mejor aprovechamiento de los recursos

necesarios para abastecer nuestras necesidades y las de generaciones futuras, por lo tanto se

crearon programas, proyectos para afrontar el gran impacto ambiental que se estaba viviendo y a

la vez mejorar el aprovechamiento de los recursos naturales.Al paso del tiempo, en el año 1987 nace el Informe Brundtland por parte de la Comisión de

Medio Ambiente de la ONU donde se define la sustentabilidad como:

"Aquel que satisface las necesidades actuales sin poner en peligro la capacidad de las

generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades", esto quiere decir que vivamos de

los intereses de la tierra sin consumir su capital.

El planeta posee una capacidad limitada de generar recursos y asimilar residuos, y el desarrollo

del hombre solo será posible a perpetuidad mientras la demanda de recursos y la generación de

residuos estén limitados por las capacidades de la tierra.

Desde la emisión del Informe Brundtland la sustentabilidad se ha transformado; de una visión

centrada en el deterioro del medio ambiente a una mucho más integral relacionada directamente

con la calidad de vida, lo que incluye crear nuevas fuentes de energía, construcciones eficientes

que entreguen confort a sus usuarios utilizando de buena forma los recursos para no abusar de los

recursos que pertenecen a generaciones futuras.

Muchos creen que el problema no es serio pues la tecnología proveerá la solución, incluyendo el

desarrollo de tecnologías menos contaminantes, el aumento en el rendimiento de las tierrascultivadas, etc. sostienen que se puede seguir viviendo como estamos, y abogan por crecer más y

más, siempre en términos económicos. Hay otros que creen que el problema es grave y el futuro

del hombre depende de las acciones que se tomen hoy.






2.4 Conclusiones

Se puede afirmar un aumento progresivo de consumo de energía a nivel mundial, además de una

fuerte dependencia de combustibles fósiles sobre todo a nivel nacional y una necesidad

inminente de buscar otras que sean puras y renovables. Se debe crear gestión para promover la

eficiencia energética y a la vez lograr que Chile desacople el desarrollo económico del consumo

para así dar un paso más para lograr salir del subdesarrollo. Es por esto y debido a la

responsabilidad social de la Universidad de La Frontera es que dicha institución está en pos de un

compromiso de Campus Sustentable por lo que el presente Trabajo de Título crea un impacto

positivo para el logro de estos objetivos además de impulsar un interés a seguir realizando

estudios posteriores o la materialización con los resultados en beneficio propio de la institución.



CAPITULO 3

METODOLOGÍA DE ESTUDIO



Capítulo 3: Metodología de Estudio



3 METODOLOGÍA DE ESTUDIO

3.1 Introducción

En el presente capítulo el autor intenta dar a conocer los motivos por los cuales se ha elegido el

edificio Teodoro Wickel, la metodología seguida para el logro de los objetivos realizando un paso

a paso de las actividades y dando a conocer los equipos y herramientas involucradas, con sus

principales funciones y características para determinar información relevante y así poder realizar

el análisis de datos.

3.2 Recopilación de Antecedentes

3.2.1 Especificaciones Técnicas y Planos

Se ha elegido como tema a estudiar el Edificio Teodoro Wickel del Campus Andrés Bello de la

Universidad de La Frontera. Las coordenadas de este son latitud 38° 44´ 49.30´´ S y longitud 72°

36´ 58.74´´ O. Dicho edificio fue elegido debido al interés por parte de la Universidad para

realizar mejoras que sean aporte a la sustentabilidad en el campus, esto contempla nuevas

construcciones que sean eficientes tanto en su construcción como en su funcionamiento, y

además realizar cambios y/o reacondicionamientos a edificios que debido a sus años de uso no

sean sostenibles en el tiempo debido a su alto consumo de calefacción o energía eléctrica.Es así como nace la idea de realizar un estudio que permita dar algún tipo de solución térmica al

edificio que es utilizado desde el año 2002. Para comenzar fue necesario recurrir a la división de

Obras de la Universidad de La Frontera para solicitar la carpeta del Edificio R.A (como

antiguamente era llamado el edificio) la cual contiene los planos y Especificaciones Técnicas

3.2.2 Calendario de Ocupación

Luego de obtener la información técnica del edificio se consultan los horarios de ocupación de personas en cada una de las salas.






3.2.3 Calendario de Calefacción

Información relevante acerca del edificio es el horario de calefacción, esto consiste en saber la

hora en la cual se encuentran prendidas las estufas, que días y en qué meses del año. El edificio

cuenta con estufas a gas. Esta información es primordial para su posterior uso en el programa

computacional Design Builder.

3.2.4 Calendario de Iluminación

Corresponde a los horarios en que se encuentran encendidas las luces del edificio, además sus

correspondientes días y en qué meses del año, debido a que las luces se mantienen apagadas en

los periodos de receso de la Universidad.

3.3 Ensayo de Infiltración y Renovaciones de Aire (ACH)

El Blower door test es una herramienta de diagnóstico diseñado para medir la estanqueidad de los

edificios y para ayudar a localizar los sitios de las fugas de aire. La puerta se compone de un

ventilador calibrado para medir la tasa de flujo de aire y la diferencia de presión entre el interior

de la sala ensayada y el exterior. La combinación de la presión y el flujo de las mediciones se

utilizan para determinar la estanqueidad o hermeticidad del edificio. El hermetismo de un edificio

es trascendentalmente útil cuando se trata de aumentar la conservación de la energía. Este ensayoes muy útil para obtener las áreas efectivas de fuga (EfLA) y las renovaciones de aire a 50

Pascales.

Las infiltraciones son un flujo de aire que penetra en una habitación o edificio a través de rendijas

u otras aberturas no intencionales en la carpintería o huecos, bajo la puerta, etc, es decir el

ingreso no controlado de aire.

Se entiende por “Air Change” el total de renovaciones de aire que sufre un edificio en una hora,

considerando una renovación de aire natural un normal de 0,35 ACH, pese a que este valor puede

variar dependiendo de la ocupación del edificio, de las dimensiones, el clima o la instalación que

pueda causar contaminación en el ambiente.

Es muy usual trabajar además con renovaciones a 50 pascales conocido como ACH50.






Para poder realizar este ensayo se debe contar además con un anemómetro. El anemómetro es un

aparato meteorológico que se usa para medir la velocidad del viento además de registrar la

temperatura interior y exterior en el momento de la medición (cuando se va a realizar el ensayo

blower door test), se sugiere tener un anemómetro digital ya que estos son más precisos.

3.4 Termografías

Las termografías son imágenes proporcionadas por una cámara que detecta la temperatura de un

objeto por su emisión infrarroja, incluso cuando esta pérdida de calor no es percibida por el ojo

humano. Se representa de manera visual, rápida, sin contacto físico.

Figura 3.1: Termografía Ventana sobre escalera Edificio Teodoro Wickel

Las cámaras termográficas poseen una matriz de sensores, que captan las señales infrarrojas que

emite el objeto que se desea analizar, a cada una le asignan un color. La composición de todos los

colores da como resultado una imagen, donde cada uno representa una zona con una imagen

determinada. Generalmente este ensayo se realiza en conjunto con el ensayo de infiltración paraanalizar las infiltraciones o exfiltraciones de aire en los edificios, ya que al realizar una

presurización forzada es más fácil identificar los lugares de infiltración o exfiltración. Sus usos se

extienden a inspecciones de eficiencia energética de construcciones, pérdidas de energía, fallos






de aislamiento ,mantenimiento predictivo y preventivo, inspecciones mecánicas, monitorización

de procesos, inspección de azoteas, humedades en paredes, termografía de equinos.

3.5 Dataloggers

Es un registrador de datos electrónico, registra datos en el tiempo o en relación a la ubicación yasea con un sistema incorporado en el instrumento o sensor o por medio de instrumentos y

sensores externos, están equipadas con memoria interna para almacenamiento de datos con un

ordenador personal y se utiliza un software para activar el registrador de datos y ver y analizar los

datos escogidos.

Mide y graba de manera fácil y precisa la humedad y la temperatura, ideal para laboratorios,

procesos industriales, cuartos de refrigeración, de computo, etc. Puede seleccionar diversos

periodos de grabación entre 2 segundos y 24 hrs. Se puede activar alarma programable, tiene

rango de humedad 0 a 100 %, rango de temperatura de -40 a 70 grados Celsius, con una precisión

de humedad relativa de más menos 1 grado Celsius.

El instrumento debe ser dejado aproximadamente una semana para poder generar un gráfico

representativo de las salas a ensayar. Este gráfico se llama termograma.

3.6 Termogramas

Una vez terminadas las mediciones con los dataloggers éste se conecta a un computador para

generar una gráfica con todo los puntos tomados (temperatura, punto de rocío, humedad relativa)

y así poder realizar los análisis pertinentes.

3.7 Design Builder

Design Builder combina un fácil modelado y la más completa interfaz de usuario para el motor

de simulación térmica dinámica EnergyPlus, con capacidades de modelado que permiten al

usuario inexperto definir edificios complejos con poco esfuerzo.






Permite obtener información precisa del comportamiento térmico del edificio y su renderizado en

imagen y video en cualquier etapa del proceso de diseño, agilizando el diseño y el proceso de

evaluación proporcionando información cuando es más necesaria.

Design Builder dispone de un sistema de modelado que permite desarrollar el modelo del edificio

en base a posicionar, escalar y cortar “bloques” en el espacio 3D y permite la generación decualquier tipo de geometría en el modelo.

Las plantillas de datos permiten cargar cerramientos habituales, usos, sistemas de climatización e

iluminación, donde es posible incorporar plantillas propias para facilitar su reutilización en

nuevos proyectos. Esto permite realizar modificaciones globales a nivel de edificio, bloque o

zona, lo que permite controlar el nivel de detalle en cada modelo de edificio, permitiendo el uso

de la herramienta en cualquier fase del diseño o del proceso de evaluación

3.8 Conclusión

Antes de realizar la simulación en el programa Design Builder es importante la recopilación de

antecedentes, la comprensión de para qué y cómo realizar los ensayos pertinentes para obtener

una estimación lo más certera posible, con datos reales que sean representativos de las

condiciones actuales que presenta el edificio. Sólo de antecedentes verídicos y realización de

ensayos de la manera correcta se obtendrán estimaciones de resultados más certeras necesarios

para apoyar las proposiciones técnicas de mejoramiento.



CAPITULO 4

DESARROLLO



Capítulo 4: Desarrollo



4 DESARROLLO

4.1 Introducción:

En el presente capítulo se expone el trabajo práctico realizado por el autor, utilizando la

metodología descrita en el capítulo anterior con el fin de obtener los actuales datos

correspondientes al edificio con la realización de ensayos y la modelación tridimensional con

todos los factores que influyen para poder realizar una evaluación de estrategias de

reacondicionamiento térmico.

4.2 Levantamiento de Datos:

A continuación se muestran los datos necesarios de entrada para obtener las ganancias internas

del edificio. Para esto el autor realizó una recolección de todos los horarios de cada zona.

4.2.1 Calendario de Ocupación:

A continuación se muestra un calendario tipo correspondiente a la sala TW-1002 del primer

semestre del año 2011 donde se indica la capacidad de alumnos por sala y las horas en la cuales

dicha sala se encontrará con ocupación. Esto sirve para calcular parte de las ganancias internas

del edificio. Se recolectaron todos los calendarios correspondientes a cada sala del edificio.






Tabla 4.1: Horario ocupación sala TW 1002

SALA TW 1002 CAP: 65Period

o

Lunes Martes

Miércoles Jueves

Viernes Sábado

1º ICQ162-2QUIMICAGENERAL M.

ALVEAR IME127-2

IIQ638-1 A.CICLO VIDAE. MUÑOZ

OTRA A-0POSTITULOMATEM

8:30

9:302º

IME003-1 ALGEBRAM.MOLINA

ICQ162-2QUIMICAGENERAL M.

ALVEAR

ISS355-1 SIST.ESTOCAST. E.NAVARRETE

IME127-1 ALGEBRA M.CHOQUEHUANC

A

IIQ638-1 A.CICLO VIDAE. MUÑOZ


9:40

10:403º

IME005-1CALCULO H.BURGOS

IME006-8 ALGEBRA E.HENRIQUEZ

IME012-1 ALGEBRA M.CHOQUEHUANC

A

IME052-1 ALGEBRA LINEALC. BURGUEÑO

IME003-1 ALGEBRA M.MOLINA


10:50

11:50

4º

IME005-1CALCULO H.BURGOS

ELL059-2

TALLERCOMUNIC.C.ULLOA

IME012-1

ALGEBRA M.CHOQUEHUANC A

IME052-1 ALGEBRA LINEALC. BURGUEÑO


12:00

13:00 Alm. IME016-1

CALCULO I A. MUCI

IME006-3 ALGEBRA M. ALCALDE

13:1014:10

5º IAE456-1MARKETINGII N.TRONCOSO

IIE249-2SIST. YSEÑALES F.TORRES

ISS572-1 GEST.ESTRAT. J.ZAPATA

EED106-3SOCIEDADCULTP.GALINDO

14:30

15:306º IAE456-1

MARKETINGII N.TRONCOSO


ISS572-1 GEST.ESTRAT. J.ZAPATA

EED106-3SOCIEDADCULTP.GALINDO

15:40

16:40

7º IAE456-1MARKETINGII N.TRONCOSO


ISS404-1 PLANIF.ESTRAT. P.VARGAS

EDD300-4TEORIA DE LAEN A.GONZALEZ

16:50

17:508º IME006-1

ALGEBRA C.BURGUEÑO

ISS005-5DESAFIOSING. N. PINO

ISS404-1 PLANIF.ESTRAT. P.VARGAS

EDD300-4TEORIA DE LAEN A.GONZALEZ

18:0019:00

9º

REUNIÓN-0CFT

ISS005-5DESAFIOSING. N. PINO REUNION-0 CFT REUNION-0 CFT

OTRA A-0GUILLERMOBAIER

19:10

20:1010º

REUNIÓN-0CFT REUNION-0 CFT REUNION-0 CFT

OTRA A-0GUILLERMOBAIER

20:2021:20






Es necesario obtener un total de m2 por espacios del Edificio, para esto el autor creó una tabla en

la que se muestra la cantidad de metros cuadrados de cada zona, su capacidad y su ocupación

(personas/m2)

Tabla 4.2: Ocupación por zonas de uso

ZONA M2 CAPACIDAD OCUPACIÓNPERSONAS/M2

PRIMER PISO

TW 1001 81 90 1,11

TW 1002 107 65 0,61

TW 1003 108 78 0,73

TW 1004 108 65 0,60SALA AUXILIAR 6 1 0,16

BAÑO HOMBRES 16 8 0,49

BAÑO MUJERES 18 8 0,45

PASILLO 1 302 10 0,03

AMPLIACIÓN 66 30 0,46

SEGUNDO PISO1

PASILLO 2 86 21 0,24

TW 2001 81 60 0,74

TW 2002 52 36 0,69

SEGUNDO PISO2

PASILLO 3 208 10 0,05

TW 2003 106 80 0,75

TW 2004 108 100 0,93

TW 2005 108 100 0,93

BALCÓN

B1 5,9 1 0,17

La ocupación que se señala anteriormente para cada zona es un factor necesario para determinar

parte de las ganancias internas del edificio.






4.2.2 Calendario de Calefacción

Se creó un calendario de calefacción estimando las horas en las cuales las estufas pueden ser

prendidas.

Tabla 4.3: Calendario de calefacción estufas a gas del Edificio Teodoro Wickel

4.2.3 Calendario de Iluminación

Tabla 4.4: Calendario de Iluminación del Edificio Teodoro Wickel






4.2.4 Termografías

Figura 4.1: Infiltración por unión de dos materiales sala TW 20016

Figura 4.2: Infiltración por unión madera/madera sala TW 2001

Figura 4.3: Infiltración por unión madera/madera sala TW 2001

6 Fuente de las termografías: Trabajo de Título “Estudio del Comportamiento Energitérmico de los Edificios de la

Universidad de La Frontera: Primera Etapa”, Pedro Sobarzo, Fredy Gutiérrez.






4.2.5 Dataloggers

Se dejaron dataloggers que registraron la temperatura, humedad relativa y punto de rocío entre el

día 18 de mayo de 2011 y el 27 de mayo de 2011 en las salas TW 1001, TW 2005 y la sala de los

auxiliares, estos dataloggers realizaron mediciones cada 1 hora obteniéndose los siguientes

termogramas:

Figura 4.4: Termograma sala TW1001

La tabla siguiente es un resumen del termograma anterior, donde se indican los máximos,

mínimos y promedios de las mediciones efectuadas:

Tabla 4.5: Resultados Datalogger sala TW 1001

TEMPERATURA HUMEDAD RELATIVA PUNTO DE ROCÍO

MÁXIMO 27,5 74,6 17,3

MÍNIMO 12,6 37,3 3,4

PROMEDIO 20,05 55,95 10,35






Figura 4.5: Termograma sala TW2005



Tabla 4.6: Resultados Datalogger sala TW 2005


MÁXIMO 28,2 78,5 17,5

MÍNIMO 7,5 52,4 1,4

PROMEDIO 17,85 65,45 9,45






Figura 4.6: Termograma sala auxiliares



Tabla 4.7: Resultados Dataloger sala de Auxiliares


MÁXIMO 25,1 81,9 15,1

MÍNIMO 9 42,3 1,6

PROMEDIO 17,05 62,1 8,35

4.3 Ensayo de Infiltración

Se realizaron dos ensayos de infiltración en el edificio en estudio. El primero se realizó en la sala

1004 del primer nivel y el segundo en la sala 2001 del segundo nivel, esto debido a que las salas

son de distinta materialidad y estimando que las del segundo nivel pudiesen tener una mayor

infiltración producto de tener cielo de madera.






4.3.1 Infiltración Sala 1004

El presente ensayo se realizó el día 31 de mayo de 2011 a las 12:48 hrs. Se siguieron los

siguientes pasos para su realización:

Se midió la temperatura exterior e interior, además de la velocidad del viento con ayuda de un

anemómetro. Lo que arrojó lo siguiente: Temperatura interior: 13,9 °C

Temperatura exterior: 9,4 °C

La elevación sobre el nivel del mar: 114 mts.

Altura por encima del suelo: 0,3 mts.

Volumen envolvente: 363,45 m3

Área de piso: 103,8 m2

Área de envolvente: 248 m2

El ensayo se realizó con la abertura “B” y arrojó los siguientes resultados:

Tabla 4.8: Presiones con ensayo Blower Door Test sala TW 1004






Tabla 4.9: Resultados de renovaciones con ensayo Blower door test sala TW 1004

MEAN UNIT CONFIDENCEINTERVAL

AIR FLOW AT STP 924 CFM at 50 Pa +/- 0,004 %

AIR CHANGE RATE 4,32 /h at 50 Pa +/- 0,004 %FLOW/ UNIT FLOOR AREA 0,827 CFM/sq ft at 50

Pa%

FLOW/ UNIT ENCIOSUREAREA

0,346 CFM/sq ft at 50Pa

%

EQUIVALENT LEAKAGEAREA

121,5 sq in at 50 Pa +/- 0,004 %

LBL EFFECTIVE LEAKAGEAREA

69 sq in at 4 Pa +/- 0,018 %

Tabla 4.10: Resultado final infiltración sala TW 1004

RESULTADOS INFILTRACIÓN

SALA TW1004

EFLA (4PA) 460 cm2

ÁREAENVOLVENTE

248 m2

VOLUMEN 363 m3

ACH/H 0,17

Resultado ensayo: La sala 1004 tiene 0,17 renovaciones de aire por hora.

4.3.2 Infiltración Sala 2001

Temperatura interior: 19,3 °C

Temperatura exterior: 17,8 °C

Velocidad del viento: 1 m/s

La elevación sobre el nivel del mar: 114 mts.

Altura por encima del suelo: 3,66 mts.

Volumen envolvente: 197,28 m3.






Área de piso: 51,9 m2

Área de envolvente: 163,6 m2

El ensayo se realizó con la abertura “open 22” y arrojó los siguientes resultados:

Tabla 4.11: Presiones con Blower door test sala TW 2001

Tabla 4.12: Resultado renovaciones de Aire con Blower door test sala TW 2001

MEAN UNIT CONFIDENCEINTERVAL

AIR FLOW AT STP 8145 CFM at 50 Pa +/- 0,004 %

AIR CHANGE RATE 70,15 /h at 50 Pa +/- 0,004 %

FLOW/ UNIT FLOOR AREA 14,573 CFM/sq ft at 50Pa

%

FLOW/ UNIT ENCIOSUREAREA

4,624 CFM/sq ft at 50Pa

%

EQUIVALENT LEAKAGEAREA

1070 sq in at 50 Pa +/- 0,004 %

LBL EFFECTIVE LEAKAGE

AREA

477,5 sq in at 4 Pa +/- 0,018 %






Tabla 4.13: Resultado final Infiltración sala TW 2001

RESULTADOS INFILTRACIÓN

SALA TW 2001

EFLA (4PA) 3183,3

ÁREAENVOLVENTE

163,6

VOLUMEN 197,3

ACH/H 1,39

Resultado ensayo: La sala TW 2001 tiene 1,39 renovaciones de aire por hora.

4.4 Modelamiento en Programa Design Builder

4.4.1 Dibujo

Una vez obtenidos los datos necesarios y realizados los ensayos correspondientes se comienza el

modelamiento del edificio en el programa Design Builder, para esto primero que nada se necesitó

los planos del edificio.

Al abrir el programa fue necesario incluir el clima de Temuco ya que el programa trae climas

predeterminados de diversas ciudades de Chile, pero no incluye a Temuco, por esto el autor en su

trabajo agregó a la biblioteca el clima de Temuco, llamado “Temuco Maquehue”.

Luego de incluir el clima se comenzó el dibujo en bloques correspondiente a toda la envolvente

del edificio con bloques de construcción.

Posteriormente se procede a dibujar las divisiones interiores de las salas, pasillos, baños, etc, y así

generar diversos espacios lo que son considerados zona1, zona2, etc.






Figura 4.7: Dibujo del primer nivel edificio Teodoro Wickel

Figura 4.8: Partición espacios interiores Edificio Teodoro Wickel

Una vez finalizada la división de espacios del primer nivel se sigue realizando la misma acción

para el segundo nivel.






Figura 4.9: Dibujo parte del segundo nivel Edificio Teodoro Wickel

Una vez finalizado el dibujo se editaron las ventanas predeterminadas y las puertas. Se crearon

las figuras que requerían mayor detalle como son las ventanas triangulares.

Figura 4.10: Dibujo de detalles del edificio Teodoro Wickel con programa computacionalDesign Builder

Se incluyó la reciente ampliación del Teodoro Wickel:






Figura 4.11: Modelamiento del edificio Teodoro Wickel, lado Noreste.

Figura 4.12: Modelamiento del edificio Teodoro Wickel, lado Suroeste.

Para simular mejor el asolamiento se crearon bloques componentes que servirán como sombra

para asemejar las producidas por los pasillos techados cercanos, el centro de innovación

profesional CIP, la Dirección de Desarrollo Estudiantil y el Casino las Araucarias ( no es un

dibujo detallado, sólo una aproximación de su magnitud utilizado para crear sombra).






Figura 4.13: Generación de sombras con bloques componentes

4.4.2 Actividad

Finalizado el modelo del edificio Teodoro Wickel se abrió la carpeta “Actividad”, en la cual se

señalan los usos cada zona, en este caso el uso de las salas, pasillos, baños, etc.

En esta pestaña se incluye la cantidad de personas que ocupan la zona por metro cuadrado de

superficie. Por ejemplo para la sala TW2003 hay una ocupación de 0,75 Personas/m2 como tope

máximo, por esta razón se han utilizado las ocupaciones a un 50% de la ocupación máxima. Se

consideró un metabolismo de 0,9 como proporción entre los ocupantes hombres= factor 1 y

mujeres= factor 0,85.

4.4.3 Construcción

En esta etapa del modelamiento es preciso señalar las materialidades actuales con las que cuenta

el edificio Teodoro Wickel, para esto el autor creó diversos tipos de plantillas dependiendo del

tipo de muro, cielo, losa, etc. Primero se realiza un estudio de las especificaciones técnicas y un

análisis visual del edificio para establecer las materialidades existentes. En el caso de los muros

perimetrales se puede establecer que están compuestos por:

2,5 cm de revoque de mortero de hormigón

14 cm de ladrillo macizo hecho a máquina






2,5 cm de revoque de mortero de hormigón

Para poder incluir estos materiales al programa de modelación es preciso señalar las

características de cada uno de ellos, como lo es su espesor, conductividad térmica, calor

específico, densidad.

A continuación se muestran algunas características del ladrillo:Conductividad: 0,79 W/m-K

Calor específico: 750 J/kg-K

Densidad: 1.800 Kg/m3

Luego de incluir las materialidades correspondientes el programa genera una vista previa, como

la que se ilustra a continuación.

Figura 4.14: Imagen materialidad muro Design Builder

Se realiza este mismo procedimiento descrito anteriormente para las divisiones interiores, que se

componen de manera similar a los muros perimetrales.

Por ejemplo para el caso del hormigón se consideran las siguientes características:

Conductividad: 1,625 W/m-K

Calor específico: 920 J/kg-K

Densidad: 2.400 Kg/m3






Figura 4.15: Imagen hormigón Design Builder

Se realiza esta misma actividad para todas las partes componentes del edificio: pisos, particiones,

cielos, muros.Dentro de la misma pestaña de “construcción” se encuentra “airtightness” donde es preciso

incluir una constante en ac/h (Air Change/Hour o renovaciones de aire/hora). Este coeficiente se

alcanzó ejecutando el ensayo de infiltración manifiesto anteriormente, lo que arrojó 0,17

renovaciones de aire/ hora en la sala TW 1004 (considerado para el primer nivel) y de 1,39

renovaciones de aire para la sala TW 2001 (considerado para el segundo nivel).

4.4.4 Aberturas

En esta pestaña fue preciso señalar las características de los vidriados y puertas del edificio,

estableciéndose vidrios simples de 3mm con ventanas correderas con marcos de aluminio y

puertas contrachapadas de madera.

4.4.5 Iluminación

En esta etiqueta se definen los parámetros relacionados con la iluminación artificial del edificio.

Estos datos resultan de gran utilidad para estimar los aportes caloríficos y los consumos

energéticos relacionados con la iluminación artificial. Se dispone de dos opciones para definir la

iluminación artificial, general y de escritorio, que pueden emplearse por separado o

simultáneamente. Es posible establecer los siguientes datos:

El tipo de lámparas empleadas: fluorescentes, incandescentes, de alta intensidad.






La posición de las luminarias (sólo iluminación general): suspendidas, adosadas,

empotradas, ventiladas.

Los índices de aporte calorífico.

Programación, para indicar en qué periodos se considera activa la iluminación.

En esta pestaña fue necesario incluir los calendarios de iluminación del edificio para cada zonautilizada.

4.4.6 Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado (HVAC)

Se refiere a la tecnología de automoción del medio ambiente o la comodidad interior. En la

presente sección es preciso indicar si el edificio cuenta con ventilación mecánica, calefacción,

aire acondicionado, agua caliente domiciliaria y ventilación natural. En el caso particular el

edificio: No cuenta con ventilación mecánica

Cuenta con calefacción LPG (gas licuado de petróleo)

No cuenta con aire acondicionado

No cuenta con agua caliente domiciliaria

Cuenta con ventilación natural

Las estufas tienen un CoP (coeficiente de operación que se relaciona con el rendimiento

de la estufa) de 0,65.

Para el caso de la calefacción es preciso determinar el horario en el que ésta está prendida, para

eso se utilizó el calendario propuesto por los mismos auxiliares los que señalaron lo siguiente:






Figura 4.16: Calendario de calefacción en Design Builder

Esta calefacción es aplicada a las salas, no es aplicada a los pasillos ni baños, se encuentra

desactivada la calefacción de esos recintos.

4.4.7 CFD

El término Dinámica Computacional de Fluidos se usa para el cálculo matemáticos de la

temperatura, la velocidad y propiedades de fluidos contenidos en un ámbito determinado. Esta

opción se cobra aparte, por lo que no viene incluida en la evaluación, por ende no es utilizada enel presente Trabajo de Título.

4.5 Visualización

Esta opción es utilizada para visualizar el edificio con las materialidades respectivas y colores

asignados, con imágenes de materialidades foto- realistas.






Figura 4.17: Visualización frontis del Edificio Teodoro Wickel

Figura 4.18: Visualización Sur-Oeste Edificio Teodoro Wickel






Figura 4.19: Visualización baño hombres Edificio Teodoro Wickel

Figura 4.20: Visualización primer nivel Edificio Teodoro Wickel






Figura 4.21: Visualización pasillo segundo nivel Edificio Teodoro Wickel

Figura 4.22: Visualización sala segundo nivel Edificio Teodoro Wickel






Figura 4.23: Visualización final del Edificio Teodoro Wickel

4.6 Conclusión:

El Edificio Teodoro Wickel tiene especificaciones técnicas muy básicas para el objetivo de

esta investigación por lo que fue necesaria la búsqueda de otras fuentes como apoyo a estas

para su modelación. Se puede concluir que el edificio tiene poca aislación encontrándose con

espesores y/o resistencias térmicas bajo lo especificado en la norma.

El edificio cuenta con salas muy altas en el segundo nivel donde la altura llega a los 5 mts

aproximadamente; el espacio no es utilizado y dichas zonas son calefaccionadas.

Las mayores infiltraciones se producen en las salas del segundo nivel, en gran parte estas

infiltraciones están directamente ligadas al uso de madera.



CAPITULO 5

RESULTADOS Y ANÁLISIS



Capítulo 5: Resultados y Análisis



5 RESULTADOS Y ANÁLISIS:

5.1 Introducción:

En el presente capítulo se muestran los resultados obtenidos con el Programa Design Builder,

mostrando la situación mes a mes durante un año. Se rescatan los resultados obtenidos de

temperaturas, disconfort, CO2, de ganancias internas, de pérdidas por infiltración y ventilación,

de distribución de combustible, de gasto total de combustible, de pérdidas por superficies, para

posteriormente analizarlos y ver qué condiciones presenta el Edificio y si no presenta las

condiciones deseadas, evaluar un posible reacondicionamiento térmico.

5.2 Resultados de la Situación Actual del Edificio Teodoro Wickel:

El edificio se encuentra simulado con las condiciones actuales de clima de Temuco, temperaturas

y otras variables del edificio Teodoro Wickel. A continuación se expone un análisis de los

gráficos generados por el programa Design Builder.

5.2.1 Ganancias Internas del Edificio Teodoro Wickel:

Electricidad general: Julio es el mes donde se consideran las ganancias más bajas por

iluminación después de Febrero (0 kW/h) debido a las vacaciones de invierno, siendo dos

semanas que estas no son prendidas, generando sólo 3.240 kW/h/año. Al año se tienen ganancias

por iluminación de 62.910 kW/h/año, considerando una superficie de 1.636 m2 se tienen

ganancias de 38 kW/h/m2/año.

Computadores y Equipos: En el mes de Febrero se encuentran apagados los computadores y

equipos, esto debido al receso universitario por lo que en este mes se tienen ganancias de 0

Kw/h/mes. Los demás meses tienen ganancias de 226 kW/h/mes aproximadamente. Al año se

tienen ganancias de 2.460 kW/h, considerando una superficie de 1.636 m2 se tienen ganancias de

1,5 kW/h/m2/año.

Ocupación: En el mes de Julio existe una baja en las ganancias por ocupación, esto debido a las

dos semanas de vacaciones de invierno, por lo que se observa 6.444,58 kW/h en ocupación

siendo la más baja después de Febrero, mientras que en los demás meses sube la ocupación






llegando a un máximo en Agosto con 10.717,38 kW/h/mes. Al año se tienen ganancias por

ocupación de 102.810 kW/h, considerando una superficie de 1.636 m2 se tienen ganancias de

62,84 kW/h/m2/año.

Ganancias solares:

Las menores ganancias internas solares se producen en el mes de Junio siendo de 44,29 kW/hdebido a la poca radiación que entra en las ventanas interiores. A la vez las mayores ganancias se

producen en el mes de Enero y Diciembre, por ser verano se producen 139,24 kW/h y 139,49

kW/h respectivamente. Las menores ganancias solares de ventanas externas se producen en el

mes de Junio con 3.172,06 kW/h y las mayores se producen en el mes de Enero y Diciembre

generando 10.677,49 kW/h y 10.896,42 kW/h respectivamente. Las ganancias solares de

ventanas interiores aportan 0,67 kW/h/m2/año. Las ganancias solares de ventanas exteriores

generan 51,03 kW/h/m2/año.

Zona de calor sensible:

En el mes de Enero, Febrero, Marzo y Diciembre no existen ganancias por calefacción debido a

que esta se encuentra apagada generando 0 kW/h/m2/año. Luego la calefacción es prendida

ascendiendo con los meses hasta llegar al tope máximo de ganancias en el mes de Agosto con

17.335,07 kW/h generando 10,59 kW/h/m2/mes; luego la calefacción va disminuyendo sus

ganancias hasta llegar nuevamente a cero el mes de Diciembre. Las ganancias por calefacción

aportan 63 kW/h/m2/año.

Ganancias Internas Totales:El mes que presenta mayores ganancias internas es el mes de Agosto, con 39.279,11 kW/h

totales. En general se puede aseverar que se registraron 355.660 kW/h/año en ganancias internas

totales considerando una superficie total del edificio de 1.636 m2 se obtiene un aporte de 217,4

kW/h/m2/año.

(Ver gráficos Figura B.1 y Figura B.2 Anexo B)

5.2.2 Infiltración y Ventilación del Edificio Teodoro Wickel: Las menores pérdidas por infiltración se producen en el mes Febrero, presentando -181,2

kW/h. ésta baja se debe en mayor parte porque el edificio se encuentra en receso

universitario, no presentando actividad sumado a encontrarse en la estación de verano por

lo que los días son más cálidos por ende hay menos pérdidas de calor.






El mes con mayores pérdidas corresponde al mes de Agosto presentando – 14.034,1

kW/h, debido a que corresponde a la temporada de invierno y los días son más fríos. Lo

sigue el mes de Junio presentando condiciones similares a las de Agosto, no así el mes de

Julio, donde se presenta una menor pérdida por infiltración, esto producto de las

vacaciones de Invierno presentándose dos semanas sin actividad en el Edificio. Se estimaque de no ser por las vacaciones de invierno la infiltración sería similar a la generada en

los meses de Junio y Agosto.

Las pérdidas por infiltración y ventilación al año son de – 104.703,8 kW/h, considerando

una superficie total del edificio Teodoro Wickel de 1.636 m2, genera pérdidas de 64

kW/h/m2/año.

(Ver gráficos Figura B.3y Figura B.4 anexo B)

5.2.3 Renovaciones de Aire por Hora del Edificio Teodoro Wickel

El edificio presenta menores renovaciones de aire por hora en el mes de Febrero con 1,62

ac/h debido en gran parte al receso de la Universidad, encontrándose esta sin actividades.

El edificio despliega mayor cantidad de renovaciones de aire el mes de Noviembre

presentando 1,85 ac/h.

El edificio tiene 1,74 renovaciones de aire por hora al año como promedio

Ver gráfico Figura B.5 (anexo B)

5.2.4 Temperaturas Promedio, Disconfort y CO2 del Edificio Teodoro Wickel

La temperatura radiante está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida

como "energía sensible", que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del

sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida de que

sea mayor la energía sensible de un sistema, se observa que éste se encuentra más caliente; es

decir, que su temperatura es mayor. Se incluyen por lo tanto la iluminación, el edificio en símismo y ocupación. La temperatura radiante presenta su menor temperatura en el mes de Julio

con 11,17 kW/h, esto debido a que las bajas temperaturas afectan en la temperatura del edificio

en sí mismo, además de las vacaciones de invierno en las que las luces se apagan 2 semanas

generando menos calor y no hay ocupación. La máxima temperatura radiante se presenta en el






mes de Enero con 17,12 °C esto se debe en gran parte porque las paredes del edificio se

encuentran a mayor temperatura que en otros meses y porque el Edificio se encuentra con

ocupación y las luces se encuentran encendidas según su horario. La temperatura radiante anual

es de 14,54° C.

La temperatura del aire corresponde al intercambio de las energías de convección y radiación. Lamínima temperatura del aire se produjo en el mes de Julio con 11,99°C, la máxima temperatura

del aire de produjo en el mes de Enero con 17,86°C.

La temperatura del aire promedio en el año es de 15,6 °C, este es un promedio entre todas las

horas y el edificio es utilizado sólo en el día.

La temperatura operativa es la media entre la temperatura del aire y la temperatura radiante. Se

presenta la menor temperatura operativa en el mes de Julio con 11,58 °C y la máxima en el mes

de Enero con 17,49°C.

En el año el promedio de la temperatura operativa es de 15,07°C.

Al aumentar el CO2 aumenta además las horas de disconfort del edificio.

El mes con más horas de disconfort es Agosto con 257,6 horas. En el gráfico de CO2 (Ver

Figura B.6 Anexo B) se muestran las cantidades emitidas en Kg de dióxido de carbono. Se

puede observar que no existe producción de carbono en el mes de Febrero ya que éste se

encuentra directamente ligado a la ocupación y a la calefacción y como la Universidad en ese

mes se encuentra en Receso se tiene 0 Kg de CO2. El mes que registra mayor producción de

CO2 es Agosto 9.695 kg debido a que es el mes en que se necesita mayor calefacción y a la veztiene una gran ocupación.

5.2.5 Cargas del Sistema del Edificio Teodoro Wickel

Se considera sólo la calefacción ya que el Edificio no posee aire acondicionado. Este corresponde

al combustible que es utilizado para la calefacción dependiendo del Cop (coeficiente de

operación). En este caso se ha considerado que las estufas tienen un Cop de 0,65 por lo que

corresponde al 65% del combustible total necesario, ya que el 35% restante se pierde por elrendimiento de la estufa. Las menores cargas en calefacción se producen en los meses de Enero,

Febrero, Marzo y Diciembre presentando 0 kW/h ya que según el calendario de calefacción el

edificio no es calefaccionado en dichos meses. La máxima en cargas de calefacción ocurre en el

mes de Agosto presentando 17.335,07 kW/h debido a que es uno de los meses en que se necesita






de mayor calefacción por las bajas temperaturas. Se genera en total 102.900 kW/h/año que

considerando la superficie del edificio de 1.636 m2 necesita 62,90 kW/h/m2/año.

Ver Figura B.7 (Anexo B)

5.2.6 Distribución de Combustibles por Uso:

Electricidad para uso de computadores y equipos: La electricidad destinada al uso de equipos

como los proyectores, se mantiene entre los 219,35 kW/h a los 226,67 kW7h en todos los meses

a excepción de Febrero en que la electricidad para computadores y equipos es de 0 kW/h. En la

distribución anual de combustibles para esta categoría se tienen 1.5 kW/h/m2/año.

Iluminación: La electricidad destinada a iluminación se mantiene constante a excepción de

Febrero (Receso Universitario) que es 0 kW/h y el mes de Julio (vacaciones de invierno) hay una

baja en el consumo de electricidad con respecto a los demás meses ya que no se encuentraencendida en 2 semanas. El consumo para iluminación es de 38,45 kW/h/m2/año

Calefacción: El consumo de gas para calefacción aumenta en la temporada de invierno y va en

descenso en primavera siendo de 0 kW/h en verano. El mes de mayor gasto de este combustible

se presenta en el mes de Agosto con 16,3 kW/h/m2. El consumo de gas para calefacción en el

año asciende a los 158,32 kW/h/m2/año lo que representa 96,77 kW/h/m2/año.

Electricidad de refrigeración: La electricidad para refrigeración no es considerada ya que no

existe aire acondicionado.

Ver Figura B.8 (Anexo B)

5.2.7 Total de Combustible

En Febrero no existe ni gasto de electricidad ni de gas, esto debido al receso universitario

considerado el mes de Febrero. El consumo de gas es 0 kW/h en los meses de Enero, Febrero,

Marzo y Diciembre ya que en esos meses la calefacción no se encuentra encendida por las

condiciones del tiempo, ya que en dichos meses las temperaturas ascienden.

El mínimo consumo de Electricidad se produce en el mes de Febrero (0 kW/h). El mayor

consumo de electricidad se produce en el mes de Agosto con 6.562,59 kW/h.

Por otro lado el mayor consumo de gas se presenta en el mes de Agosto con 26.669,34 kW/h

debido al frío de ese mes por lo que se consume más gas que en otros meses.






El total anual de gasto en electricidad para el edificio Teodoro Wickel es de 65,43

Mw/h/año. Considerando la superficie del edificio se puede aseverar un gasto de

40kW/h/m2/año.

El total anual de gasto en gas para el Edificio Teodoro Wickel es de 158,32 MW/h/año.

Considerando la superficie total del edificio se tiene un gasto de 96,77 kW/h/m2/año.(Ver gráficos Figura B.9 y Figura B.10 Anexo B)

5.2.8 Estimación de Demanda Energética de Gas por Zona:

Ésta se obtiene a partir de la demanda anual de calefacción y del coeficiente de operación de las

estufas que corresponde al rendimiento.

Se considera un rendimiento CoP de 0,65

Poder Calorífico del Combustible = 12.100 Kcal/kg






Tabla 5.1: Demanda de Combustible por zona, Edificio Teodoro Wickel

ZONA EN DESIGNBUILDER

ZONA DEMANDAANUAL(KW/H)

COP DEMANDA DECONSUMO

ANUAL (KW/H)

DEMANDA DECONSUMO

ANUAL KCAL)

DEMANDADE

CONSUMOANUAL (KG)

TW1001 SALA TW1001 2.428,75 0,65 3736,538462 2.089.746,78 172,71

TW1002 SALA TW1002 4.262,05 0,65 6557 3.667.156,04 303,07

TW1003 SALA TW1003 3.487,19 0,65 5364,907692 3.000.450,46 247,97

TW1004 SALA TW1004 4.456,25 0,65 6855,769231 3.834.249,74 316,88

SALA AUXILIAR SALA AUXILIAR 1.031,18 0,65 1586,430769 887.248,62 73,33

BAÑO HOMBRES BAÑOHOMBRES

- - - - -

BAÑO MUJERES BAÑOMUJERES

- - - - -

PASILLO 1 PASILLO 1 - - - - -

AMPLIACIÓN AMPLIACIÓN 4.830,18 0,65 7431,046154 4.155.986,86 343,47PASILLO 2 PASILLO 2 - - - - -

PASILLO 3 PASILLO 3 - - - - -

TW2001 SALA TW2001 10.765,14 0,65 16561,75385 9.262.549,29 765,50

TW2002 SALA TW2002 8.949,85 0,65 13769 7.700.636,20 636,42

TW2003, C203,V3, V4

SALA TW-2003 21.369,49 0,65 32876,13846 18.386.751,54 1.519,57

TW2004, C204,V2, V11

SALA TW2004 19.291,73 0,65 29679,58462 16.599.003,83 1.371,82

TW2005, C205,V9, V10

SALA TW 2005 22.035,68 0,65 33901,04615 18.959.955,21 1.566,94

C2 cubierta 2 - - - - -

B1 BALCÓN - - - - -

TOTAL (KG) = 7.317,66






5.2.9 Demanda Estimada de Electricidad por Conteo de Artículos Eléctricos:

Debido a que no existe un medidor de electricidad individual del Edificio para obtener la

demanda real, es que se ha recomendado por el encargado de división de servicios de la

Universidad de La Frontera estimar el consumo de electricidad contando los artículos. Se obtuvo

lo siguiente:

Tabla 5.2: demanda de electricidad por conteo de artículos eléctricos

CANTIDAD WATTS HORAS/DÍA KWH TOTALKWH

TOTALKWH/AÑO (10MESES)

TUBOS FLUORESCENTES 550 40 13 10 5.720 60.060

AMPOLLETAS 60 W 16 60 5 6 96 1.008COMPUTADORES 13 200 13 52 676 7.098

PROYECTOR DATA 9 260 6 31 281 2.948

∑= 71.114

En la tabla anterior se han considerado 10,5 meses ya que en Febrero y la mitad de Julio

no se ocupa electricidad.

Los proyectores de datos tienen un uso de hora por medio estimada. Las ampolletas de 60 W se ubican en lámparas colgantes en el vano entre los dos pisos

sobre el pasillo del primer nivel, estos no son prendidos muy a menudo por lo que se

consideraron 5 horas (entre las 17:00 hrs y las 22:00 Hrs).

Realizando una comparación entre las demandas estimadas con el programa Design Builder y las

realizadas por conteo de artículos se obtiene una diferencia de 8% como se aprecia en el siguiente

gráfico:






Figura 5.1: Gráfico comparación de electricidad por programa Design Builder y estimación dela demanda real

5.2.10 Estimación de la Demanda Real de Gas por Conteo de Estufas:

Se contaron las estufas y se pidió información a los auxiliares del Edificio, los que informaron

que las estufas están encendidas desde las 8 de la mañana hasta la 13:00 hrs y luego las vuelven a

encender a las 17:00 de la tarde y hasta las 21:00 hrs. Se encuentran dos modelos de estufasmarca ORBIS de 2.500 kcal/h y 5.000 kcal/h. Se encuentran dos estufas por sala. En las salas

TW 1002, TW1003, TW1004, TW2003, TW2004, TW2005 hay dos estufas de 5.000 kcal/h cada

una y en las salas TW 1001, TW 2001 y TW 2002 hay dos estufas de 2.500 kcal/h cada una.

Tabla 5.3: Demanda de gas por conteo de estufas

CANTIDAD DE ESTUFAS KCAL/H KG/H KG MENSUAL KG AÑO

6 2.500 0,21 223 1.450

12 5.000 0,41 893 5.802

TOTAL: 7.252

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

Demanda Design Builder Demanda por conteo deartículos

kWh/año






Realizando una comparación del consumo de gas en Kg calculado por el programa Design

Builder y el estimado del consumo real se obtiene una diferencia de 66 Kg que se ve reflejado en

el siguiente gráfico, por lo que se puede decir que los valores entregados por el programa son

bastante confiables:

Figura 5.2: Gráfico de comparación de consumo de gas con el programa Design Builder yconsumo real

5.2.11 Comparación de Ganancias internas por Sala:

La sala TW 1004 se encuentra ubicada en el primer nivel del Edificio Teodoro Wickel. Dicha

sala tiene como materialidad muros de albañilería de 14 cm de espesor y 2,5 cm de revoque de

mortero de hormigón en ambos lados, superficie vidriada simple y como cielo presenta una losa

nervada de hormigón. Tiene una infiltración de 0,17 ac/h.Como se puede observar en la Figura B.11 (Anexo B) tiene una demanda para calefacción de

4.456,25 kW/h/año, lo que se considera razonable. Lo que normalizado se traduce a un valor de

41,26 kW/h/m2/año que es muy inferior al gasto por m2 del edificio (96,77 kW/h/m2/año), esto

7.318 7.252

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

Consumo gas Design Builder (Kg) consumo estimado real (Kg)






quiere decir que existen zonas calefaccionadas que tienen una mayor demanda que las salas del

primer nivel.

Para realizar una comparación se trabajará con la sala TW 2005 que se encuentra ubicada sobre la

sala TW 1004. Esta sala tiene como materialidad muros de albañilería igual que en las salas del

primer nivel con ladrillos de 14 cm de espesor y revoque de mortero de hormigón de 2,5 cm encada lado; la diferencia radica en el cielo y en la altura de este, que asciende a los 5 mts, versus

los 2,8 mts de las salas del primer nivel. El cielo es de madera por lo que la infiltración asciende a

los 1,62 ac/h.

La sala TW 2005 tiene una demanda para calefacción de 204 kW/h/m2/año, mostrando un alto

consumo con respecto a la sala TW 1004 del primer nivel. Ver Figura B.12 (Anexo B)

5.2.12 Comparación Temperatura v/s Calefacción Sala TW 1004 Día Más Representativode Invierno

En la Figura B.13 (ver Anexo B) se presenta el gráfico con uno de los días más representativos

de invierno en los cuales se demuestra que la temperatura del aire está ligada a la calefacción y

ocupación ya que en la mañana se prenden las estufas, por lo que necesita más kW/h para llegar a

la temperatura de confort que se ha considerado 22°C, y con las horas esta se va reduciendo por

la ocupación hasta las 13:00 hrs (hora en que se sale a almuerzo). Luego se ve un alza

pronunciada en la calefacción para llegar a la misma temperatura de confort, esto se produce

aproximadamente a las 2 de la tarde, hora en que debido a la ventilación es necesaria mayor

calefacción. Este nivel de calefacción es necesario sólo al comienzo, ya que luego se mantiene

constante para mantener los 22 °C debido a las ganancias solares y de ocupación. Al terminar la

jornada la calefacción es apagada y se observa que la temperatura baja por todas las horas en que

el edificio no es ocupado hasta el día siguiente donde sucede el mismo proceso descrito.

5.2.13 Pérdidas por Superficies e Infiltración del Edificio Teodoro Wickel

Las mayores pérdidas del Edificio Teodoro Wickel se producen en los meses de invierno

disminuyendo a medida que van aumentando las temperaturas (primavera-verano). Las mayores

pérdidas se obtienen en el mes de Agosto con -38.817,72 kW/h en su mayoría se producen por

infiltración, por muros y superficies vidriadas.






Por infiltración el Edificio Teodoro Wickel pierde 59 kW/h/m2/año.

Por vidrios el Edificio Teodoro Wickel tiene pérdidas de 56 kW/h/m2/año.

Por muros el Edificio Teodoro Wickel pierde 55 kW/h/m2/año.

Por cielos el Edificio Teodoro Wickel pierde 6,9 kW/h/m2/año.

En pisos interiores se tienen ganancias de 1,7 kW/h/m2/año, estas gananciascorresponden sólo a la losa nervada, es decir, la trasferencia de calor se realiza del primer

piso al segundo.

Por radier se pierden 19 kW/h/m2/año.

Por particiones se pierden 0,7 kW/h/m2/año.

Por la techumbre se observan pérdidas de 14,64 kW/h/m2/año.

Por medio de pisos exteriores se tienen pérdidas de 0,7 kW/h/m2/año.

La ventilación provoca pérdidas de 4,9 kW/h/m2/año. Ver gráficos Figura B.14 y Figura B.15 (Anexo B)

5.2.13.1 Pérdidas por Superficies e Infiltración en Salas del Edificio Teodoro Wickel

La sala TW 1004 del Edificio Teodoro Wickel está ubicada al Sur-Este del Edificio (lado fachada

principal). A continuación se muestra un resumen del gráfico Figura B.16 (ver Anexo B)

Las mayores pérdidas se producen por los muros con -70,6 kW/h/m2/año.

Estas pérdidas también se reflejas mayoritariamente por las superficies vidriadas, estas pérdidas son de 62 kW/h/m2/año.

Por infiltración el Edificio Teodoro Wickel pierde 9,3 kW/h/m2/año.

Por radier se pierden 45 kW/h/m2/año.

Por cielos el Edificio Teodoro Wickel pierde 4,8 kW/h/m2/año.

Por particiones se pierden 4,3 kW/h/m2/año.

La ventilación provoca pérdidas de 6,3 kW/h/m2/año.

Por otro lado se realiza un estudio a la sala TW 2005.






Tabla 5.4: Total de pérdidas por superficies de la sala TW 2005

PÉRDIDAS sala TW 2005(KW/H/AÑO)

GLAZING -8.240,92

WALLS -12.511,39CEILINGS -53,14

FLOORS -444,52

PARTITIONS -1.188,16

ROOFS -5.690,94

En la Figura B.17 (Ver anexo B) se observa que las mayores pérdidas de la sala TW 2005 se

producen por los muros con -115 kW/h/m2/año. Además existen grandes pérdidas en las

superficies vidriadas con -76,3 kW/h/m2/año, además de las pérdidas por techumbre con -52,7

kW/h/m2/año al considerar una superficie de 108 m2.

Realizando una comparación entre ambas salas se obtiene lo siguiente:

Tabla 5.5: Comparación de pérdidas por superficies entre salas de distinta materialidad

Pérdidas TW 1004 TW 2005

GLAZING (KW/H/AÑO) -6693,19 -8240,92

WALLS (KW/H/AÑO) -7628,55 -12511,39

CEILINGS (KW/H/AÑO) 525,5 -53,14

FLOORS (KW/H/AÑO) -4916,3 -444,52

PARTITIONS (KW/H/AÑO) -469,03 -1188,16

ROOFS (KW/H/AÑO) 0 -5690,94






Figura 5.3: Gráfico comparación de pérdidas por superficies entre salas de distinta materialidad

Se observa que la sala TW 2005 que se considera representativa de las demás salas del segundo

nivel tiene mayores pérdidas que la sala TW 1004 representativa del primer nivel.

Se observan diferencias de 4.882,84 kW/año en pérdidas producidas por muros.

Se observan diferencias de 1.547,73 kW/h/año en pérdidas por superficies vidriadas.

Las pérdidas producidas en la sala del segundo nivel por la techumbre es superior a la

pérdida de la sala del primer nivel por el radier.

Se puede decir que la sala del segundo nivel tiene mayores pérdidas que la sala del primer

nivel, por lo tanto sería recomendable realizar mejoramientos que afecten las salas del

segundo nivel centrado en superficies vidriadas, muros y cielo ya que en estas superficies

existen las pérdidas más pronunciadas.

-14000

-12000

-10000

-8000

-6000

-4000

-2000

0

2000

KW/h/año

Superficie

TW 1004

TW 2005






5.2.14 Análisis solar:

Para realizar una comparación entre el comportamiento solar real y el realizado por el programa

Design Builder se realizaron simulaciones y toma de fotografías. La simulación en el Programa

Design Builder se realizó el día 20 de Junio a las 14:59 Hrs y las fotografías se tomaron el día 20

de Junio alrededor de las 15 Hrs. Se observan los siguientes resultados:

Figura 5.4.: Análisis Solar 20 Junio 2011, Edificio Teodoro Wickel en Programa DesignBuilder.

Figura 5.5: Fotografía análisis solar real 20 de Junio 2011






Figura 5.6: Análisis solar 20 de Junio 2011, Edificio Teodoro Wickel en Programa Design

Builder

Figura 5.7: Fotografía análisis solar real 20 de Junio 2011






5.3 Conclusiones:

Se puede afirmar que el edificio necesita un mejoramiento térmico, debido a la gran

demanda que necesita sobre todo por calefacción, demandando 7.318 Kg de combustible

al año, además se observa que la temperatura de operación está ligada a la temperatura de bulbo seco, es decir si en el exterior baja la temperatura, en el interior baja igualmente, lo

que deja al descubierto falta de aislación ya que no debería ocurrir de manera tan

pronunciada esta variación.

Gran parte de la energía demandada para la calefacción de las salas es perdida debido a la

gran altura que presentan sobre todo las salas del segundo nivel.

Se presenta gran cantidad de superficies vidriadas simples con marco de aluminio tipo

correderas lo que crea mayores puentes térmicos con pérdidas de calor. Estas pérdidas porsuperficies vidriadas son más pronunciadas en las salas del segundo nivel.

Se presentan grandes pérdidas en el edificio en general por muros al no cumplir con la

reglamentación térmica que se especifica.

Se observa que las salas del segundo nivel tienen una demanda energética para

calefacción muy superior a las salas del primer nivel; La sala TW 2005 tiene una demanda

de 22.036 kW/h/año; más de 4 veces el gasto de la sala TW 1004 con 4.456,25

kW/h/año para calefacción, con una diferencia de 17.579 kW/h/año. Esto debido en

gran parte a la infiltración que presentan las salas del segundo nivel al tener cielo de

madera y poca aislación tanto en techumbre como en muros, caso contrario ocurre en las

salas del primer nivel donde se encuentra una infiltración baja y materiales como el

hormigón que presenta menor infiltración que la madera.

Se puede aseverar que el segundo nivel es el más afectado en términos de aislación y

eficiencia energética lo que amerita realizar algún tipo de cambio que mejore las

condiciones que actualmente presenta.



CAPÍTULO 6

PROPUESTAS DE MEJORAMIENTO

TÉRMICO



Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico



6 PROPUESTAS DE MEJORAMIENTO TÉRMICO:

6.1 Introducción:

Debido a la gran cantidad de combustible demandado por el Edificio Teodoro Wickel es que se

considera necesario un estudio de mejoramiento térmico. En el presente capítulo se intenta probar

posibles soluciones de mejoramiento térmico, ver las ventajas y costos de dicha instalación. La

idea es contar con el apoyo del programa computacional Design Builder al igual que en el

capítulo anterior implementando dichos cambios y observando las reacciones, todo esto con el fin

de bajar los niveles de consumo de gas y que sea rentable la implementación de alguna de las

alternativas en el tiempo. Para esto se analizan las siguientes soluciones constructivas:

Cambio de las superficies vidriadas simples por DVH con marco de PVC.

Instalar cielo modular de yeso con el fin de bajar el cielo actual el cual tiene una gran

altura no utilizable y a la vez reducir el volumen que debe ser calefaccionado en las salas

del segundo piso.

Revestir con placa de yeso cartón de 10 mm las salas del segundo nivel, en toda la

superficie de cielo de madera. Esto con el fin de bajar la infiltración perdida por el

material con que cuenta actualmente.

Instalación de EIFS en toda la envolvente del Edificio. Instalación de Revestimiento térmico interior en toda la envolvente del Edificio.

Instalación de ventanas DVH con marco de PVC y Revestimiento térmico interior sólo en

Salas de clase.

Evaluación de la instalación de doble puerta vidriada en los dos accesos principales para

evitar las pérdidas que se producen en pasillos y a la vez elevar la baja temperatura que

presentan estas zonas actualmente.






6.2 Cambio de Superficies Vidriadas por Doble Vidriado Hermético con Marco de PVC:

Figura 6.1: Doble Vidriado Hermético con marco de PVC

Como una de las opciones para realizar un reacondicionamiento térmico se ha optado por realizar

cambios en las superficies vidriadas las cuales tienen en todo el edificio vidrios simples con

marcos de aluminio las cuales provocan pérdidas de -56 kW/h/m2/año sólo por dichas

superficies, esto significa un 26 % del total de las pérdidas del edificio. Es por esta razón que seha optado por analizar el cambio de estas superficies por doble vidriados herméticos de 4

mm/aire 13mm/4mm con marco de PVC de 0,04 mts de aquí en adelante DVH con marco de

PVC con el fin de disminuir las pérdidas que se generan masivamente por este medio. Se

realizaron cambios en todas las zonas del edificio que presenten superficies vidriadas, donde se

obtuvieron los siguientes resultados

6.2.1 Ganancias Internas con DHV y Marco de PVC:Electricidad general: Julio es el mes donde se consideran las ganancias más bajas por


semanas que estas no son prendidas, generando sólo 3.240,32 kW/h/año. Al año se tienen






ganancias por iluminación de 62.910 kW/h/año, considerando una superficie de 1.636 m2 se

tienen ganancias de 38 kW/h/m2/año.

Computadores y Equipos: En el mes de Febrero se encuentran apagados los computadores y

equipos, esto debido al receso universitario por lo que en este mes se tienen ganancias de 0

Kw/h/mes. Los demás meses tienen ganancias de 226 kW/h/mes aproximadamente. Al año setienen ganancias de 2.460 kW/h/año, considerando una superficie de 1.636 m2 se tienen

ganancias de 1,5 kW/h/m2/año.

Ocupación: En el mes de Julio se observa una baja en las ganancias por ocupación, esto debido a

las dos semanas de vacaciones de invierno, por lo que se observa 6.372,99 kW/h en ocupación



ocupación de 100.890 kW/h/año, considerando una superficie de 1.636 m2 se tienen ganancias de

61.66 kW/h/m2/año.

Ganancias solares: Las menores ganancias internas solares se producen en el mes de Junio

siendo de 19,54 kW/h debido a la poca radiación que entra en las ventanas interiores. A la vez

las mayores ganancias se producen en el mes de Enero y Diciembre por ser verano se producen

61,04 kW/h y 61,16 kW/h respectivamente. Las menores ganancias solares de ventanas externas

se producen en el mes de Junio con 2.088,87 kW/h y las mayores se producen en el mes de Enero

y Diciembre generando 7.108,72 kW/h y 7.254,06 kW/h respectivamente, debido a las

condiciones naturales del tiempo en esa fecha donde se presenta una mayor radiación solar. Lasganancias solares de ventanas interiores aportan 480 kW/h al año, considerando que el edificio

tiene 1.636 m2 de superficie, se generan 0,29 kW/h/m2/año. Las ganancias solares de ventanas

exteriores aportan 55.620 kW/h al año, considerando una superficie de 1.636 m2, se generan 34

kW/h/m2/año.







aportan 75.310 kW/h/año, considerando una superficie de 1.636 m2 se generan 46

kW/h/m2/año.






Ganancias Internas Totales:

El mes que presenta mayores ganancias internas es el mes de Agosto, con 32.8271 kW/h totales.

En general se puede aseverar que se registraron 297.670 kW/h/año en ganancias internas totales

considerando una superficie total del edificio de 1.636 m2 se obtiene un aporte de 181,94

kW/h/m2/año.(Ver gráficos Figura B.18 y Figura B.19 en Anexo B)

6.2.1.1 Comparación de Ganancias Internas del Edificio Teodoro Wickel con Vidriado

Simple y Marco de Aluminio V/S DVH con marco de PVC

Al contrastar los resultados generados del gráfico de ganancias internas original del Edificio

Teodoro Wickel donde se incluyen superficies vidriadas con vidrio transparente claro simple y

marco de aluminio y el gráfico de ganancias internas generado con instalación de doble vidriadohermético de 4mm/13 aire/4mm con marco de PVC de 0,04 mts se obtuvo la siguiente tabla

mostrando las ganancias internas antes de la instalación y después de la instalación:

Tabla 6.1: Comparación de ganancias internas del edificio con vidriado simple marco dealuminio v/s DVH marco de PVC

VIDRIADO SIMPLE/ MARCODE ALUMINIO

DHV CON MARCOPVC

LIGHTING (KW/H/M2/AÑO) 38 38

COMP+EQUIP (KW/H/M2/AÑO) 2 2

OCCUPANCY (KW/H/M2/AÑO) 63 62

SOLAR GAIN INT. (KW/H/M2/AÑO) 1 0

SOLAR GAIN EXT. (KW/H/M2/AÑO) 51 34

ZON SENSIBLE HEATING(KW/H/M2/AÑO)

63 46

Con dicha tabla se confeccionó un gráfico para mostrar de manera más descriptiva las variaciones

que se producen con las ganancias internas y a la vez observar cuales se mantienen constantes






Figura 6.2: Gráfico de ganancias internas del edificio con vidriado simple marco de aluminiov/s DVH marco de PVC

Se puede observar que las ganancias internas en el Edificio Teodoro Wickel al cambiar las

superficies vidriadas por DVH con marco de PVC disminuyen de 217,40 kW/h/m2/año a 181,95

kW/h/m2/año lo que representa una disminución de un 16,3 %. Esta disminución en ganancias

internas se debe en gran parte a la disminución de un 27% las ganancias por calefacción,

disminución de un 56 % en ganancias solares internas y de un 33 % en ganancias solares

externas, esto debido a que el doble vidriado evita tanto la entrada de calor como la salida.

6.2.2 Ventilación, Infiltración y Ac/h con Doble Vidriado Hermético y Marco de PVC:

En febrero se presentan infiltraciones de – 80,08 kW/h siendo el mes en que se producenmenos infiltraciones. En gran medida debido al receso universitario.

En Agosto se presentan pérdidas de -10.711,98 kW/h siendo el mes que se producen

mayores infiltraciones.

0

1020

30

40

50

60

70

Vidriado simple/ marco dealuminio

DHV con marco PVC







ac/h debido en gran parte al receso de la Universidad.


presentando 1,51 ac/h, esto debido a la temporada y al calor producido en ese tiempo por

lo que necesita mayor ventilación. Las pérdidas por infiltración y ventilación son de – 89.777,34 kW/h/año, considerando

una superficie total del edificio Teodoro Wickel de 1.636 m2, genera pérdidas de -54,9

kW/h/m2/año.

Existen 1,4 renovaciones de aire por hora como promedio del edificio en un año tras

implementar DVH con marco de PVC, presentando una baja de 0,34 ac/h con respecto a

las condiciones actuales del edificio con superficies vidriadas simples.

(Ver gráficos Figura B.20 y Figura B.21 en Anexo B)


marco de PVC:

En el mes de Julio la temperatura radiante presenta su menor temperatura con 11,7 °C,

esto debido a que las bajas temperaturas afectan en la temperatura del edificio en sí

mismo.

En Enero se produce la máxima temperatura radiante con 17,37 °C esto se debe en gran

parte porque las paredes del edificio se encuentran a mayor temperatura que en otros

meses y porque el Edificio se encuentra con ocupación y las luces se encuentran

encendidas según su horario.

En Julio se produce la mínima temperatura del aire con 12,46 °C, la máxima temperatura

del aire se produjo en el mes de Enero con 18,24 °C.

En Julio se produce la menor temperatura operativa con 12,08 °C y la máxima en el mes

de Enero con 17,81 °C.

El Disconfort está directamente ligado a la producción de CO2, ya que al aumentar el

CO2 aumenta además las horas de disconfort del edificio.

El mes con más horas de disconfort en Agosto con 250,7 horas. En el gráfico de CO2 se

muestran las cantidades emitidas en Kg de dióxido de carbono. Se puede observar que no

existe producción de dióxido de carbono en el mes de Febrero ya que éste se encuentra






directamente ligado a la ocupación y a la calefacción y como la Universidad en ese mes se

encuentra en Receso se tiene 0 Kg de CO2. El mes que registra mayor producción de

CO2 es Agosto 8.277,69 kg debido a que es el mes en que se necesita mayor calefacción

y a la vez tiene una gran ocupación.


Tabla 6.2: Diferencias de Temperaturas, CO2 y Disconfort entre el edificio con vidriado simplemarco de aluminio y DVH con marco de PVC

EDIFICIO CONVIDRIADO SIMPLE YMARCO DE ALUMINIO

EDIFICIO CON DVHY MARCO DE PVC

TEMPERATURA DEL AIRE °C 15,60 16,05

TEMPERATURA RADIANTE °C 14,54 14,99

TEMPERATURA OPERATIVA °C 15,07 15,52

CO2 (KG) 75.694,13 67.430,62

DISCONFORT (HR) 2.320,60 2.272,69

Figura 6.3: Gráfico de comparación de Temperaturas del Edifico con Vidriado Simple/marcoaluminio y DVH/marco de PVC

13,50

14,00

14,50

15,00

15,50

16,00

16,50

Temperatura delaire °C

Temperaturaradiante °C

Temperaturaoperativa °C

Edificio con vidriado simple ymarco de aluminio

Edificio con DVH y marco de PVC






Se puede observar que tras la instalación de doble vidriado hermético con marco de PVC hay un

aumento en las temperaturas del aire, radiante y operativa, lo que a la vez genera menos horas de

disconfort; se observan 47,61 Hrs menos de disconfort en el año. Se observa una disminución de

8.263 Kg de CO2 al año.

6.2.4 Combustible Total con Instalación de DVH con Marco de PVC:

En el mes de Febrero no existe ni gasto de electricidad ni de gas, esto debido al receso

universitario considerado el mes de Febrero.

La baja de electricidad producida en el mes de Julio se debe a las 2 semanas de

vacaciones de invierno. El consumo de gas es 0 kW/h en los meses de Enero, Febrero,

Marzo y Diciembre ya que en esos meses la calefacción no se encuentra encendida por

las condiciones del tiempo, ya que en dichos meses las temperaturas ascienden. El mínimo consumo de Electricidad se produce en el mes de Febrero siendo de 0 kW/h.

El mayor consumo de electricidad se produce en el mes de Agosto con 6.567,35 kW/h.

El mayor consumo de gas se presenta en el mes de Agosto con 19.379,76 kW/h debido al

frío de ese mes por lo que se consume más gas que en otros meses.

El total anual de gasto en electricidad para el edificio Teodoro Wickel es de 65.460

kW/h/año. Considerando la superficie del edificio se puede aseverar un gasto de

40 kW/h/m2/año.

El total anual de gasto en gas para el Edificio Teodoro Wickel es de 115.860 kW/h/año.

Considerando la superficie total del edificio se puede ratificar un gasto de 70,8

kW/h/m2/año.


6.2.4.1 Comparaciones entre Consumos de Gas y Electricidad con Respecto a Modelo sin

Intervención:Para realizar un análisis más detallado es preciso contrastar los resultados obtenidos en la

demanda original de electricidad y gas (con superficies vidriadas simples y marco de aluminio) y

la obtenida después de la simulación con DVH y marco de PVC:






Tabla 6.3: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio con vidriadosimple/marco de aluminio y DVH/marco PVC

ELECTRICIDADkW/H/M2/AÑO

GASkW/H/M2/AÑO

EDIFICIO CON VIDRIADOSIMPLE Y MARCO DEALUMINIO

40 96,77

EDIFICIO CON DVH YMARCO DE PVC

40 70,8

Figura 6.4: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de la imlementación de DVHcon marco de PVC en superficies vidriadas

Se observa que la electricidad se mantiene constante.

Se puede ver una disminución significativa de la demanda de gas, con una diferencia de 42.460kW/h/año que en un valor normalizado significa 25,95 kW/h/m2/año.

0

20

40

60

80

100

120

Electricidad

(kW/h/m2/año)

Gas (kW/h/m2/año)

Edificio con vidriadosimple y marco dealuminio

Edificio con DVH y marcode PVC






6.2.5 Comparación de Pérdidas Generadas en Salas con Vidriado Simple y Marco de

Aluminio v/s DVH y Marco de PVC.

Para analizar los cambios que sean más significativos se ha elegido la sala TW 1004 del primer

nivel y la sala TW 2005 del segundo nivel para realizar las comparaciones y ver los cambios que

se generan al implementar el Edificio Teodoro Wickel con DVH con marco de PVC.

6.2.5.1 Comparación de Pérdidas por Superficies e Infiltraciones Sala TW 1004:

Las pérdidas por superficies vidriadas de la sala TW 1004 son de -24,62 kW/h/m2/año.

Las pérdidas por muros en la sala TW 1004 son de -74 kW/h/m2/año.

Las pérdidas por el radier que se producen en la sala TW 1004 son de -54 kW/h/m2/año.

Las demás pérdidas se producen por medio se infiltraciones, ventilación, cielo y

particiones, las que son mínimas, entre ellas suman 14.3 kW/h/m2/año.Luego de la instalación de DVH con marco de PVC se produjo notoriamente una disminución

por medio de las superficies vidriadas.

(Ver gráfico Figura B.26 Anexo B)

Tabla 6.4: Comparación pérdidas generadas en la sala TW 1004 con vidriado simple/marco dealuminio y DVH/marco PVC

SALA TW 1004 CON VIDRIADOSIMPLE/MARCO ALUMINIO(KW/H/AÑO)

SALA TW 1004 CONDVH/MARCO PVC (KW/H/AÑO)

GLAZING -6.693,19 -2.658,76

WALLS -7.628,55 -7.994,83

CEILINGS 525,50 214,32

GROUNDFLOORS

-4.916,30 -5.827,65

PARTITIONS -469,03 -457,75EXT.INFILTRATION

-1.012,78 -646,11

EXT.VENTILATION

-691,09 -706,37






Figura 6.5: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 con vidriado simple/marcoaluminio y DVH/marco PVC

Se puede observar una disminución significativa de pérdidas producidas por las superficies

vidriadas. En un principio con vidriado simple las pérdidas por este medio eran de -6.693

kW/h/año (-61 kW/h/m2/año) y tras la prueba con DVH con marco de PVC bajó a -2.659 kW/h

en pérdidas (-24 kW/h/m2/año) por lo que se evidencia una baja en -37 kW/h/m2/año de

pérdidas tras realizar los cambio lo que significa una disminución de un 60,6 % por este medio.

Se puede observar además que se producen más de pérdidas por muros las cuales aumentan un -

3,39 kW/h/m2/año lo que representa un 4,6% y particiones que aumenta -8,4 kW/h/m2/año lo que

representa un 16% , sin embargo, estas pérdidas son menores a los beneficios que se producen en

las superficies vidriadas.

-9.000,00

-8.000,00

-7.000,00

-6.000,00

-5.000,00

-4.000,00

-3.000,00

-2.000,00

-1.000,00

0,00

1.000,00

KW/h

Sala TW 1004 con vidriadosimple y marco de

aluminio

Sala TW 1004 con DVH ymarco de PVC






6.2.5.2 Pérdidas por Superficies Sala TW 2005 con DVH Marco PVC

Tabla 6.5: Pérdidas totales por superficie sala TW 2005 con DVH y marco de PVC

SUPERFICIE TOTALPÉRDIDAS

GLAZING (KW/H/AÑO) -3.102,79

WALLS (KW/H/AÑO) -13.071,5

CEILINGS (KW/H/AÑO) -49,57

FLOORS (KW/H/AÑO) -143,79

PARTITIONS (KW/H/AÑO) -1.690,67

ROOFS (KW/H/AÑO) -6.205,62



Las pérdidas por techumbre en la sala TW 2005 igual son pérdidas significativas con -57

kW/h/m2/año.

Las demás pérdidas son menos significativas y se componen de cielos, losas y particiones

que entre todos suman pérdidas de -17 kW/h/m2/año.

(ver gráfico Figura B.27 Anexo B)






6.2.6 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de DVH con Marco PVC:

Tabla 6.6: Demanda energética de gas por zona con instalación de DVH con marco de PVC

zona en DesignBuilder

zonademandaanual(kW/h)

CoP

DemandadeConsumoanual(kW/h)

DemandadeConsumoanual Kcal)

Demandadeconsumoanual (Kg)

TW1001 SALA TW1001 1.938,17 0,65 2981,8 1.667.642 137,82

TW1002 SALA TW1002 2.959,27 0,65 4552,72308 2.546.217 210,43

TW1003 SALA TW1003 2.441,92 0,65 3756,8 2.101.079 173,64

TW1004 SALA TW1004 3.240,15 0,65 4984,84615 2.787.892 230,4

SALA AUXILIAR SALA AUXILIAR 1.007,22 0,65 1549,56923 866.633 71,62BAÑOHOMBRES

BAÑOHOMBRES

- - - -

BAÑOMUJERES

BAÑOMUJERES

- - - -

PASILLO 1 PASILLO 1 - - - -

AMPLIACIÓN AMPLIACIÓN 2.886,84 0,65 4441,29231 2.483.897 205,28



TW2001 SALA TW2001 7.290,46 0,65 11216,0923 6.272.863 518,42

TW2002 SALA TW2002 6.748,39 0,65 10382,1385 5.806.454 479,87

TW2003, C203,V3, V4

SALA TW-2003 15.876,36 0,65 24425,1692 13.660.349 1.128,95

TW2004, C204,V2, V11

SALA TW2004 14.047,42 0,65 21611,4154 12.086.691 998,9

TW2005, C205,V9, V10

SALA TW 2005 16.871,47 0,65 25956,1077 14.516.562 1.199,72

C2 cubierta 2 - - - - -

B1 BALCÓN - - - - -

TOTAL(KG) =

5.355,06






6.3 Reacondicionamiento Térmico con EIFS:

6.3.1 Introducción

El sistema EIFS (Exterior Insulation and Finish System), que traducido al español significa

Sistema de Aislación Exterior y Acabado Final, consiste en una multicapa de elementos que

permite realizar tanto cerramientos exteriores en sistemas de construcción en seco como sobre

mampostería tradicional. Resulta idóneo como resistencia mecánica, soportando los esfuerzos

propios de la exposición a la intemperie, y aporta a su vez una solución muy adecuada para la

aislación térmica, hidrófuga y acústica.

Figura 6.6: Composición sistema EIFS

Es por esta razón que en el presente subcapítulo se probará la instalación de EIFS en todos los

muros perimetrales del edificio con el fin de evaluar la demanda energética de calefacción y ver

si es rentable o no a largo plazo. El edificio sin un reacondicionamiento térmico tiene pérdidas de

-90.551,64 kW/h/m2/año solamente por los muros, lo que corresponde a un 25,68 % de las pérdidas totales del edificio. Para dicha modelación se utilizó EIFS con poliestireno expandido de

53 mm con una resistencia térmica de 0,651 m2 °C/W.






6.3.2 Ganancias Internas con Instalación de EIFS:

Se obtuvieron menos ganancias internas en el mes de Febrero al igual que en

modelamiento sin intervención debido al receso universitario.

En el mes de Febrero sólo se presentan ganancias solares que llegan a 9001 kW/h entre

las ganancias internas y externas. La baja en las ganancias internas que se observa en Julio se debe a las dos semanas de

vacaciones de invierno con sólo 6.35929 kW/h en ocupación.

Las ganancias por iluminación más bajas se presentan en Julio por las vacaciones de

invierno generando sólo 3.240,32 kW/h y en Febrero por el receso con 0 kW/h.

El mes que presenta mayores ganancias internas es el mes de Agosto, con 35.383,74

kW/h totales.

En las ganancias solares, las menores internas se producen en Junio con 44,29 kW/h.

En ganancias solares, las mayores internas se producen en Enero y Diciembre con 139,24

kW/h y 139,49 kW/h respectivamente.

Las menores ganancias solares exteriores se producen en el mes de Junio con 3.172,06

kW/h y las mayores ganancias se producen en el mes de Enero y Diciembre generando

10.677,49 kW/h y 10.896,42 kW/h respectivamente.

Las ganancias solares internas aportan 1090 kW/h al año, considerando que el edificio

tiene 1.636 m2 de superficie, se generan 0,66 kW/h/m2/año.

Las ganancias solares externas aportan 83.480 kW/h al año, considerando una superficie

de 1.636 m2, se generan 51 kW/h/m2/año.

Las ganancias por iluminación aportan 62.910 kW/h/año, considerando una superficie de

1.636 m2 se obtiene un valor normalizado de 38,45 kW/h/m2/año.

Las ganancias por ocupación aportan 100.520 kW/h/año, considerando una superficie de


Las ganancias por calefacción aportan 80490 kW/h/año, considerando una superficie de

1636 m2 se obtiene un valor normalizado de 49,2 kW/h/m2/año. (Ver gráficos Figura B.28 y Figura B.29 Anexo B)






6.3.2.1 Comparación de Ganancias Internas del Edificio Teodoro Wickel Antes y Después

de la Instalación de EIFS


Teodoro Wickel donde el muro se compone de 2,5 cm de revoque de mortero de hormigón a cada

lado y albañilería de 14 cm y luego con la instalación de EIFS como aislamiento exterior seobtuvo la siguiente tabla mostrando las ganancias internas antes de la instalación y después de la

instalación:

Tabla 6.7: Comparación de ganancias internas del edificio con antes y después de la instalaciónde EIFS

ALBAÑILERÍA 0,14 MT CONREVOQUE DE MORTERO DEHORMIGÓN DE 0,025 MT ACADA LADO

MURO CON EIFSRT= 0,651 M2

°C/W




SOLAR GAIN INT.(KW/H/M2/AÑO) 1 1

SOLAR GAIN EXT. (KW/H/M2/AÑO) 51 51ZONE SENSIBLE HEATING

(KW/H/M2/AÑO)63 49

Con dicha tabla se confeccionó un gráfico para mostrar de manera más ilustrativa las variaciones







Figura 6.7: Gráfico de ganancias internas del edificio antes y después de la instalación de EIFS

Se puede observar que las ganancias internas en el Edificio Teodoro Wickel al implementar EIFS

disminuyen de 217,40 kW/h/m2/año a 202,29 W/h/m2/año lo que representa una disminución

de un 6,95 %. Esta disminución en ganancias internas se debe en gran parte a la disminución de

un 21 % las ganancias por calefacción.

6.3.3 Ventilación e Infiltración con Instalación de EIFS

En febrero se presentan infiltraciones de – 696,78 kW/h siendo el mes en que se producen

menos infiltraciones. En gran medida debido al receso universitario como sucede en el

caso del modelamiento sin intervención.


mayores pérdidas.



0

1020

30

40

50

60

70

ALBAÑILERÍA 0,14 MT CONREVOQUE DE 0,025 MT ACADA LADO

EIFS RT= 0,651 M2 °C/W








lo que necesita mayor ventilación.

Las pérdidas por infiltración y ventilación son de – 97.189,93 kW/h/año, considerando

una superficie total del edificio Teodoro Wickel de 1.636 m2, genera pérdidas de – 59,41kW/h/m2/año.


implementar EIFS, presentando una baja de 0,33 ac/h con respecto a las condiciones

actuales del edificio sin aislación exterior.


6.3.4 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con la Instalación de EIFS En el mes de Julio la temperatura radiante presenta su menor temperatura con 12,02

kW/h, esto debido a que las bajas temperaturas afectan en la temperatura del edificio en

sí mismo.









Se puede observar además que el gráfico de Disconfort está directamente ligado a la

producción de CO2, ya que al aumentar el CO2 aumenta además las horas de disconfort

del edificio.













(Ver gráfico Figura B.32 y Figura B.33 Anexo B)

Tabla 6.8: Diferencias de Temperaturas, CO2 y Disconfort entre el edificio antes y después dela instalación de EIFS

EDIFICIO SINAISLACIÓN MUROS

EDIFICIO CON EIFS




CO2 (KG) 75.694,13 68.980,70DISCONFORT (HR) 2.320,60 2.175,11

Figura 6.8: Gráfico de comparación de Temperaturas del Edifico antes y despúes de lainstalaciónde EIFS

13,5

14

14,5

15

15,5

16

16,5

Temperatura delaire °C



Edificio sin aislaciónmuros

edificio con EIFS






Se puede observar que tras la instalación de EIFS hay un aumento en las temperaturas del aire,

radiante y operativa, lo que a la vez genera menos horas de disconfort; se observan 145,5 Hrs

menos de disconfort en el año. Se observa una disminución de 6.713 Kg de CO2 al año.

6.3.5 Consumo de Gas y Electricidad Despúes de la Instalación de EIFS






las condiciones del tiempo, ya que en dichos meses las temperaturas ascienden.

El mínimo consumo de Electricidad se produce en el mes de Febrero siendo de 0 kW/h. El mayor consumo de electricidad se produce en el mes de Agosto con 6.566,37 kW/h.




kW/h/año. Considerando la superficie del edificio se puede aseverar un gasto de 40

kW/h/m2/año.

El total anual de gasto en gas para el Edificio Teodoro Wickel es de 123.840 kW/h/año.Considerando la superficie total del edificio se puede ratificar un gasto de 75,7

kW/h/m2/año.


6.3.5.1 Comparaciones entre Consumos de Gas y Electricidad con Respecto a Modelo

Original:

Para realizar un análisis más detallado es preciso contrastar los resultados obtenidos en lademanda sin intervención de electricidad y gas y la obtenida después de la simulación con EIFS






Tabla 6.9: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio sin aislación en murosy con EIFS

Electricidad(kW/h/m2/año)

Gas(kW/h/m2/año)

Edificio sin aislación enmuros

40 96,77

Edificio con EIFS 40 75,7

Figura 6.9: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de la imlementación de EIFS

Se observa que la electricidad se mantiene constante con 40 kW/h/m2/año.

Se puede ver una disminución significativa de la demanda de gas, con una diferencia de 21

kW/h/m2/año.

0

20

40

60

80

100

120

Electricidad(kW/h/m2/año)

Gas (kW/h/m2/año)

Edificio sin aislación enmuros

Edificio con EIFS







EIFS



se generan al implementar el Edificio Teodoro Wickel con EIFS.

6.3.6.1 : Pérdidas por Superficies Sala TW 1004 con EIFS



Las pérdidas por el radier que se producen en la sala TW 1004 son de -70,7

kW/h/m2/año.

Las demás pérdidas se producen por medio se infiltraciones, ventilación, cielo y particiones, las que son mínimas, entre ellas suman 11,21 kW/h/m2/año.

Luego de la instalación de EIFS se produjo notoriamente una disminución por medio de

los muros.

(Ver gráfico Figura B.36)

Tabla 6.10: Comparación pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de lainstalación de EIFS

EDIFICIO SIN AISLACIÓNEXTERIOR

EDIFICIO CONEIFS

GLAZING (KW/H/AÑO) -6.693,19 -7.519,96

WALLS (KW/H/AÑO) -7.628,55 -3.067,73

CEILINGS (KW/H/AÑO) 525,5 898,57

GROUND FLOORS(KW/H/AÑO)

-4.916,3 -7.640,15

PARTITIONS(KW/H/AÑO)

-469,03 -727,28

EXT. INFILTRATION(KW/H/AÑO)

-1.012,78 -665,21

EXT. VENTILATION(KW/H/AÑO)

-691,09 -717,82






Figura 6.10: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la instalaciónde EIFS

Se puede observar una disminución significativa de pérdidas producidas por los muros. Antes de

la instalación de EIFS las pérdidas por medio de los muros eran de -7.628,55 kW/h/año (70,63

kW/h/m2/año) y tras la simulación con EIFS bajó a -3.067,73 kW/h en pérdidas (28,4

kW/h/m2/año) por lo que se evidencia una baja en 42 kW/h/m2/año de pérdidas tras realizar

los cambio lo que significa una disminución de un 60 % por este medio.

Se puede observar además que se producen más pérdidas por superficies vidriadas las cuales

aumentan 7,66 kW/h/m2/año lo que representa un 12% y particiones que aumenta 2.723

kW/h/m2/año lo que representa un aumento de un 55%.

-9000

-8000

-7000

-6000

-5000

-4000

-3000

-2000

-1000

0

1000

2000

Edificio sin aislación

exterior

Edificio con EIFS






6.3.6.2 Pérdidas por superficies e infiltraciones sala TW 2005

Tabla 6.11: Total pérdidas salas TW 2005 con EIFS

Superficies TOTALPÉRDIDAS









Las pérdidas por techumbre en la sala TW 2005 igual son pérdidas significativas con -

60,55 kW/h/m2/año.









6.3.7 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de EIFS:

Tabla 6.12: Demanda energética de gas por zona con instalación de EIFS

ZONA ENDESIGNBUILDER

ZONADEMANDAANUAL(KW/H)

COP

DEMANDADECONSUMOANUAL(KW/H)

DEMANDA DECONSUMOANUAL KCAL)

DEMANDADECONSUMOANUAL(KG)

TW1001 SALA TW1001 1.803,52 0,65 2.774,65 1.551.785,94 128,25

TW1002 SALA TW1002 3.410,37 0,65 5.246,72 2.934.352,94 242,51

TW1003 SALA TW1003 2.825,52 0,65 4.346,95 2.431.135,90 200,92

TW1004 SALA TW1004 3.125,44 0,65 4.808,37 2.689.193,27 222,25

SALA AUXILIAR SALA AUXILIAR 1.031,18 0,65 1.586,43 887.248,62 73,33BAÑOHOMBRES

BAÑOHOMBRES

- - - 0 0

BAÑOMUJERES

BAÑOMUJERES

- - - 0 0

PASILLO 1 PASILLO 1 - - - 0 0

AMPLIACIÓN AMPLIACIÓN 4.613,66 0,65 7.097,94 3.969.688,57 328,07



TW2001 SALA TW2001 7.356,58 0,65 11.317,82 6.329.753,71 523,12

TW2002 SALA TW2002 6.529,01 0,65 10.044,63 5.617.695,35 464,27

TW2003, C203,V3, V4

SALA TW-2003 17.369,01 0,65 26.721,55 14.944.655,74 1.235,10

TW2004, C204,V2, V11

SALA TW2004 15.454,39 0,65 23.775,98 13.297.277,06 1.098,95

TW2005, C205,V9, V10

SALA TW 2005 17.278,15 0,65 26.581,77 14.866.477,92 1.228,63

C2 cubierta 2 - - - - -

B1 BALCÓN - - - - -

TOTAL (KG) = 5.745,39






6.4 Instalación de Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros

Perimetrales

6.4.1 Introducción

En el presente sub capítulo se realizará la simulación del Edificio Teodoro Wickel

implementando revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales como

solución. Éste es un producto que mejora notablemente la aislación térmica de la envolvente de

edificios. Se compone de una placa de yeso-cartón a la que se le adhiere una plancha de

poliestireno expandido de 15 kg/m3 de densidad el que puede ser usado en diferentes espesores.

El revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales es un revestimiento para

muros nuevos o antiguos de hormigón armado, albañilería u otros y es apto para todo tipo de

soluciones habitacionales.

Particularmente recomendado para todo tipo de ambientes, en especial de uso discontinuo, puesreduce notablemente el tiempo de puesta en régimen de calefacción o refrigeración según sea el

caso. Recordando que al no poseer estructuras (perfiles metálicos) en su aplicación, elimina y

controla perfectamente los puentes térmicos

.

Figura 6.11: Revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales 7

Para la simulación se ha utilizado poliestireno expandido (15 kg/m3) con una resistencia térmica

de 1,0141 el cual cumple con la norma que especifica una resistencia térmica en muros sobre

0,62 para Temuco (zona 5)

7 Ficha técnica Poligyp Romeral (www.romeral.cl)






6.4.2 Ganancias Internas del Edificio con Instalación de Revestimiento Térmico Interior

de la Envolvente de Muros Perimetrales:


modelamiento original debido al receso universitario.

En el mes de Febrero sólo se presentan ganancias solares que llegan a 8999,6 kW/h entrelas ganancias internas y externas.

La baja en las ganancias internas en Julio se debe a las dos semanas de vacaciones de

invierno con sólo 6.329,77 kW/h en ocupación.




kW/h totales.







Las mayores ganancias por calefacción se presentan en Agosto con 12.763,98 kW/h

Las ganancias solares internas aportan 1.070 kW/h al año, considerando que el edificio



de 1.636 m2, se generan 51,02 kW/h/m2/año.





Las ganancias por calefacción aportan 75.430 kW/h/año, considerando una superficie de

1636 m2 se obtiene un valor normalizado de 46,11 kW/h/m2/año.








de la Instalación de Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros

Perimetrales


Teodoro Wickel sin aislación interior y el gráfico de ganancias internas generado con instalaciónde revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales se obtuvo la siguiente

tabla mostrando las ganancias internas antes de la instalación y después de la instalación.

Tabla 6.13: Comparación de ganancias internas del antes y después de la instalación deRevestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales

EDIFICIO SINREVESTIMIENTOINTERIOR

EDIFICIO CONREVESTIMIENTOINTERIOR

LIGHTING (kW/H/M2/AÑO) 38 38

COMP+EQUIP (kW/H/M2/AÑO) 2 2

OCCUPANCY (kW/H/M2/AÑO) 63 61

SOLAR GAIN INT. (kW/H/M2/AÑO) 1 1

SOLAR GAIN EXT (kW/H/M2/AÑO) 51 51

ZON SENSIBLE HEATING(kW/H/M2/AÑO) 63 46








Figura 6.12: Gráfico de ganancias internas del edificio antes y después de la instalación derevestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales

Se puede observar que las ganancias internas en el Edificio Teodoro Wickel al implementar

revestimiento interior disminuyen de 217,40 kW/h/m2/año a 198,67 kW/h/m2/año lo que

representa una disminución de un 8,61 %. Esta disminución en ganancias internas se debe en

gran parte a la disminución de un 27% las ganancias por calefacción.

6.4.4 .Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio al Implementar Revestimiento Térmico

Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales:

En Febrero se presentan infiltraciones de – 742,74 kW/h siendo el mes en que se producen menos infiltraciones. En gran medida debido al receso universitario como

sucede en el caso del modelamiento original.


mayores pérdidas.

0

10

20

30

40

50

60

70

EDIFICIO SIN REVESTIMIENTOINTERIOR

EDIFICIO CONREVESTIMIENTO INTERIOR








El edificio despliega mayor cantidad de renovaciones de aire el mes de Enero y

Noviembre presentando 1,53 ac/h, esto debido a la temporada y al calor producido en ese

tiempo por lo que necesita mayor ventilación. Las pérdidas por infiltración y ventilación son de -97.998,11 kW/h/año, considerando


kW/h/m2/año.

Existen 1,41 renovaciones de aire por hora como promedio de un año tras implementar

Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales, presentando una

baja de 0,33 ac/h con respecto a las condiciones actuales del edificio sin revestimiento.


6.4.5 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con la Instalación de Revestimiento

Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales


esto debido a que las bajas temperaturas afectan en la temperatura del edificio en sí

mismo.





En Julio se produce la mínima temperatura del aire con 12,64°C, la máxima temperatura






del edificio.












y a la vez tiene una gran ocupación.(Ver gráficos Figura B.42 y Figura B.43 Anexo B)

Tabla 6.14: Diferencias de Temperaturas, CO2 y Disconfort entre el edificio antes y después dela instalación del revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales

EDIFICIO SIN

REVESTIMIENTO

EDIFICIO CON

REVESTIMIENTOINTERIOR


TEMPERATURA RADIANTE°C

14,54 15,51

TEMPERATURA OPERATIVA°C

15,07 15,9

CO2 (KG) 75.694,13 67.457,29

DISCONFORT (HR) 2.320,60 2.101,69

Figura 6.13: Gráfico de comparación de Temperaturas del Edifico antes y después de lainstalación del revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales

13,50

14,00

14,50

15,00

15,50

16,00

16,50

Temperaturadel aire °C



EDIFICIO SINREVESTIMIENTO

EDIFICIO CONREVESTIMIENTO






Existe un aumento en las temperaturas, lo que a la vez genera menos horas de disconfort; se

observan 218,91 hrs menos de disconfort en el año. Se observa una disminución de 8.236,84 Kg

de CO2 al año.

6.4.6 Consumo de Gas y Electricidad Despúes de la Instalación de Revestimiento Térmico

Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales






las condiciones del tiempo, ya que en dichos meses las temperaturas ascienden. El mínimo consumo de Electricidad se produce en el mes de Febrero siendo de 0 kW/h.






kW/h/m2/año.



kW/h/m2/año.


6.4.7 Comparaciones entre Consumos de Gas y Electricidad Antes y Después de la

Instalación de Revestimiento Térmico Interior de Muros PerimetralesPara realizar un análisis más detallado es preciso contrastar los resultados obtenidos en la

demanda original de electricidad y gas sin revestimiento interior y la obtenida después de la

simulación con revestimiento interior.






Tabla 6.15: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio antes y después de lainstalación de revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales

ELECTRICIDADKW/H/M2/AÑO

GASKW/H/M2/AÑO

EDIFICIO SINREVESTIMIENTO

40 96,77

EDIFICIO CONREVESTIMIENTO

40 70,9

Figura 6.14: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de la instalación deRevestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales

Se observa que la electricidad se mantiene constante en 40 kW/h/m2/año.

Se puede ver una disminución significativa de la demanda de gas, con una diferencia de 25,87

kW/h/m2/año.

0

20

40

60

80

100

120

ElectricidadkW/h/m2/año

Gas kW/h/m2/año

Edificio sin RevestimientoTérmico Interior de laEnvolvente de MurosPerimetrales

Edificio con RevestimientoTérmico Interior de laEnvolvente de MurosPerimetrales







Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales



se generan al implementar el Edificio Teodoro Wickel con revestimiento interior.


El gráfico Figura B.46 (ver anexo B) arrojó los siguientes resultados:


Las pérdidas por el radier en la sala TW 1004 son de -72,95 kW/h/m2/año.

Las pérdidas por muros que se producen en la sala TW 1004 son de -21,11

kW/h/m2/año.


particiones, las que son mínimas, entre ellas suman 12,39 kW/h/m2/año.

Luego de la instalación de revestimiento interior se produjo notoriamente una

disminución por medio de los muros.

Tabla 6.16: Comparación pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y despúes de lainstalación de revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales

SALA TW 1004 SINREVESTIMIENTO INTERIOR

SALA TW 1004 CONREVESTIMIENTOINTERIOR

GLAZING (kW/h/año) -6693,19 -7574,65

WALLS (kW/h/año) -7628,55 -2279,58

CEILINGS (kW/h/año) 525,5 802,25

GROUND FLOORS (kW/h/año) -4916,3 -7878,7

PARTITIONS (kW/h/año) -469,03 -739,85

EXT. INFILTRATION (kW/h/año) -1012,78 -667,07

EXT. VENTILATION (kW/h/año) -691,09 -733,42






Figura 6.15: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la instalaciónde revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales

Se puede observar una disminución significativa de pérdidas producidas por medio de los muros.

El edificio al no tener revestimiento interior generaba pérdidas de 7.628,55 kW/h/año (-70,63

kW/h/m2/año) y tras la prueba con revestimiento interior bajó a 2.279,58 kW/h en pérdidas (-

21,1 kW/h/m2/año) por lo que se evidencia una baja en -49,53 kW/h/m2/año de pérdidas tras

realizar los cambio lo que significa una disminución de un 70,12 % por este medio. Sin embargo

pese a esta gran disminución ocurrió un aumento en las pérdidas por medio de superficiesvidriadas radier, particiones y ventilación; sufriendo un aumento en pérdidas de -8,16

kW/h/m2/año en vidrios, de -27,4 kW/h/m2/año en radier, de -2,5 kW/h/m2/año en particiones y

-0,39 en ventilación.

-9000

-8000

-7000

-6000

-5000-4000

-3000

-2000

-1000

0

1000

2000

Sala TW 1004revestimiento kW/h/año

Sala TW 1004 conrevestimiento kW/h/año






6.4.9 Comparación de Pérdidas por Superficies e Infiltraciones Sala TW 2005

Tabla 6.17: Total de pérdidas por superficie sala TW 2005 con revestimiento interior

PÉRDIDAS SALA TW2005








Las pérdidas por muros en la sala TW 2005 son de -57,25 kW/h/m2/año.


kW/h/m2/año.


que entre todos suman pérdidas de - 26 kW/h/m2/año.

(Ver gráfico Figura B.47 anexo B)






6.4.10 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de Revestimiento Térmico

Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales

Tabla 6.18: Demanda de gas por zona con instalación de revestimiento térmico interior de laenvolvente de muros perimetrales

ZONA ENDESIGNBUILDER

ZONA DEMANDAANUAL(KW/H)

COP DEMANDADECONSUMOANUAL(KW/H)

DEMANDADECONSUMOANUAL KCAL)

DEMANDADECONSUMOANUAL(KG)

TW1001 SALA TW1001 1.706,70 0,65 2.625,69 1.468.480,01 121,36

TW1002 SALA TW1002 3.265,67 0,65 5.024,11 2.809.850,07 232,22

TW1003 SALA TW1003 2.739,45 0,65 4.214,54 2.357.079,49 194,8

TW1004 SALA TW1004 2.832,81 0,65 4.358,17 2.437.408,36 201,44

SALAAUXILIAR

SALAAUXILIAR

612,64 0,65 942,52 527.128,14 43,56

BAÑOHOMBRES

BAÑOHOMBRES

- - 0 0

BAÑOMUJERES

BAÑOMUJERES

- - 0 0

PASILLO 1 PASILLO 1 - - 0 0

AMPLIACIÓN AMPLIACIÓN 4.605,31 0,65 7.085,09 3.962.504,05 327,48

PASILLO 2 PASILLO 2 - - 0 0PASILLO 3 PASILLO 3 - - 0 0

TW2001 SALA TW2001 6.698,37 0,65 10.305,18 5.763.416,20 476,32

TW2002 SALA TW2002 6.012,27 0,65 9.249,65 5.173.081,56 427,53

TW2003,C203, V3, V4

SALA TW-2003 16.510,61 0,65 25.400,94 14.206.070,61 1.174,06

TW2004,C204, V2, V11

SALA TW2004 14.620,42 0,65 22.492,95 12.579.712,01 1.039,65

TW2005,C205, V9, V10

SALA TW 2005 15.826,87 0,65 24.349,03 13.617.766,56 1.125,44

C2 cubierta 2 - - - - -

B1 BALCÓN - - - - -

TOTAL (KG) = 5.363,84






6.5 Simulación con Cielo americano de Yeso más Aislación

Como una de las opciones para realizar un reacondicionamiento térmico se ha optado por bajar

los cielos de las salas del segundo nivel debido a la gran altura que presentan en la actualidad.

Para esto se ha optado por cielo americano de yeso y aislan glass de 50 mm para compensar en

parte la falta de aislación por techumbre. Tras la simulación se obtuvieron los siguientes

resultados:

6.5.1 Ganancias Internas con Instalación de Cielo Americano con Aislación

Se obtuvieron menos ganancias internas en el mes de Febrero debido al receso

universitario.

En el mes de Febrero sólo se presentan ganancias solares que llegan a 8.616,25 kW/h

entre las ganancias internas y externas.

La baja en las ganancias internas que se observa en Julio se debe a las dos semanas de

vacaciones de invierno con sólo 6.442,83 kW/h en ocupación.




kW/h totales.


En ganancias solares, las mayores internas se producen en Enero y Diciembre con

139,28kW/h y 139,54 kW/h respectivamente.


















1636 m2 se obtiene un valor normalizado de 38.43 kW/h/m2/año.



de la Instalación de Cielo Americano.

Al contrastar los resultados generados del gráfico de ganancias internas del Edificio Teodoro

Wickel antes y después de la instalación de cielo americano se obtuvo lo siguiente:

Tabla 6.19: Comparación de ganancias internas del edificio antes y después de la instalación decielo americano

EDIFICIO SIN CIELOAMERICANO

EDIFICIO CON CIELOAMERICANO







63 38


que se producen con las ganancias internas y a la vez observar cuales se mantienen constantes.






Figura 6.16: Gráfico de ganancias internas del edificio antes y después de la instalación de cieloamericano

Se puede observar que las ganancias internas en el Edificio Teodoro Wickel al implementar cielo

americano con aislación disminuyen de 217,40 kW/h/m2/año a 190 kW/h/m2/año lo que

representa una disminución de un 12,6 %. Esta disminución en ganancias internas se debe engran parte a la disminución de un 40 % de las ganancias por calefacción.

6.5.3 Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio con Instalación de Cielo Americano y

Aislación


menos infiltraciones. En gran medida debido al receso.

En Agosto se presentan pérdidas de -9.748,23 kW/h siendo el mes que se producenmayores infiltraciones por hora.



0

10

20

30

40

50

60

70










lo que necesita mayor ventilación.


una superficie total del edificio Teodoro Wickel de 1.636 m2, genera pérdidas de -46,7kW/h/m2/año.


implementar cielo americano.


6.5.4 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con la Instalación de Cielo

Americano y Aislación

En el mes de Julio la temperatura radiante presenta su menor temperatura con 11,14


sí mismo.









Se puede observar además que el gráfico de disconfort está directamente ligado a la


del edificio.

El mes con más horas de disconfort es Agosto con 265,39 horas. En el gráfico de CO2 se












(ver gráficos Figura B.52 y Figura B.53 Anexo B)






CO2 (KG) 75.694,13 62.581,70

DISCONFORT (HR) 2.320,60 2.408,89

Tabla 6.20: Diferencias de Temperaturas, CO2 y Disconfort antes y después de la instalación decielo americano

Figura 6.17: Gráfico de comparación de temperaturas del Edifico antes y después de lainstalación de cielo americano

13,5

14

14,5

15

15,5

16

TEMPERATURADEL AIRE °C

TEMPERATURARADIANTE °C

TEMPERATURAOPERATIVA °C








6.5.5 Consumo Mensual de Gas y Electricidad Despúes de la Instalación de Cielo

Americano y Aislación



La baja de electricidad producida en el mes de Julio se debe a las 2 semanas devacaciones de invierno. El consumo de gas es 0 kW/h en los meses de Enero, Febrero,



El mínimo consumo de Electricidad se produce en el mes de Febrero siendo de 0 kW/h.

El mayor consumo de electricidad se produce en el mes de Marzo con 6.658,43 kW/h.



El total anual de gasto en electricidad para el edificio Teodoro Wickel es de 63.825,38


kW/h/m2/año.

El total anual de gasto en gas para el Edificio Teodoro Wickel es de 96.724,68 kW/h/año.


kW/h/m2/año.



Instalación de Cielo Americano con Aislación

Tabla 6.21: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio antes y después de lainstalación de cielo americano

ELECTRICIDAD(kW/H/M2/AÑO)

GAS (kW/H/M2/AÑO)

EDIFICIO SIN CIELO AMERICANO 40 96,77

EDIFICIO CON CIELO AMERICANO 39 59,12






Figura 6.18: Gráfico de demanda de combustibles antes y después de la imlementación de cieloamericano

Se observa que la electricidad se ve disminuida en 1 kW/h/m2/año. Esto debido a que se

redujo el espacio de las salas del segundo nivel y no es necesaria la iluminación sobre el

cielo americano.

Se puede ver una disminución significativa de la demanda de gas, con una diferencia de

37,65 kW/h/m2/año.

6.5.7 Pérdidas Generadas por Sala con Instalación de Cielo Americano

Para analizar los cambios que sean más significativos se ha elegido la sala TW 2005 del segundo

nivel para analizar los cambios que se producen, no se analizará la sala TW 1004 ya que no se

intervendrá en esta prueba las salas del primer nivel, ya que tiene como cielo la losa nervada, por

lo que no necesita mayor intervención.

0

20

40

60

80

100

120

ELECTRICIDAD(kW/H/M2/AÑO)

GAS(kW/H/M2/AÑO)








Figura 6.19: Sala TW 2005 antes de la instalación de cielo americano, captura programa DesignBuilder

Figura 6.20: Sala TW 2005 después de la simulación con cielo americano, captura ProgramaDesign Builder

Las pérdidas por superficies vidriadas son de -60 kW/h/m2/año.

Las pérdidas por muros en la sala TW 2005 luego de la intervención son de -84

k/h/m2/año.

Las pérdidas por cielos son de -35,7 kW/h/m2/año.






Las pérdidas por la losa son de -3,6 kW/h/m2/año.

Las pérdidas por particiones son de -12,9 kW/h/m2/año.


6.5.8 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de Cielo Americano y

Aislación

Tabla 6.22: demanda de gas con cielo americano y aislación sólo en salas

ZONA EN DESIGNBUILDER

DEMANDAANUAL(KW/H)

COP DEMANDADE

CONSUMOANUAL(KW/H)

DEMANDADE

CONSUMOANUAL KCAL)

DEMANDA DE

CONSUMO ANUAL

(KG)

TW1001 2.407,53 0,65 3.703,89 2.071.488,65 171,20

TW1002 4.326,12 0,65 6.655,57 3.722.283,20 307,63

TW1003 3.546,81 0,65 5.456,63 3.051.748,74 252,21

TW1004 4.519,46 0,65 6.953,02 3.888.636,94 321,37

SALA AUXILIAR 1.033,86 0,65 1.590,55 889.554,54 73,52

BAÑO HOMBRES - - - - -

BAÑO MUJERES - - - - -

PASILLO 1 - - - - -

AMPLIACIÓN 4.840,10 0,65 7.446,31 4.164.522,23 344,18

PASILLO 2 - - - - -

PASILLO 3 - - - - -

TW2001 6.810,68 0,65 10.477,97 5.860.050,05 484,30

TW2002 6.218,73 0,65 9.567,28 5.350.724,02 442,21

SALA TW-2003 10.434,05 0,65 16.052,38 8.977.672,60 741,96

SALA TW2004 8.875,58 0,65 13.654,74 7.636.732,76 631,13

SALA TW 2005 9.858,13 0,65 15.166,35 8.482.139,12 701,00

V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8,V9,10,V11

- - - - -

C2 - - - - -

B1 - - - - -

TOTAL (KG) = 4.470,71






6.6 Instalación de Doble Vidriado Hermético con Marco de PVC y Revestimiento

Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales Sólo en Salas de Clase del

Edificio Teodoro Wickel

6.6.1 Introducción

La presente opción ha nacido como idea a partir de las pruebas realizadas anteriormente; las

alternativas de DVH con marco de PVC disminuyen en un 29% la demanda anual de gas y la

instalación de revestimiento interior disminuye en un 27% lo que se supone una disminución

considerable en cierta medida al ser aplicado en forma independiente en todo el Edificio. Por esto

nace la idea de simular una nueva solución compuesta por estos dos materiales para ser aplicado

sólo a las salas de clases (como se ha hecho con el cielo americano con aislación) que son lugares

con calefacción y por ende se estima que la Instalación en dichas partes solamente puede generar

grandes ventajas económicas y dar una solución más eficiente que el gasto en que pueda incurrirla Instalación en todo el edificio. Se considerarán las mismas características de los materiales

probados anteriormente. Se obtuvieron los siguientes resultados:

6.6.2 Ganancias Internas Instalación de Ventanas con DVH/marco PVC y Revestimiento

Térmico Interior

En general se obtuvieron menos ganancias internas en el mes de Febrero al igual que en

modelamiento original debido al receso universitario. En el mes de Febrero sólo se presentan ganancias solares que llegan a 7.351,78 kW/h



vacaciones de invierno con sólo 6.295,6 kW/h en ocupación.



El mes que presenta mayores ganancias internas es el mes de Agosto, con 32.195 kW/htotales.












Las ganancias solares internas aportan 1083 kW/h al año, considerando que el edificio

tiene 1.636 m2 de superficie, se generan 0,66 kW/h/m2/año. Las ganancias solares externas aportan 68.381 kW/h al año, considerando una superficie




Las ganancias por ocupación aportan 98.930,95 kW/h/año, considerando una superficie de


Las ganancias por calefacción aportan 67491,82 kW/h/año, considerando una superficie

de 1636 m2 se obtiene un valor normalizado de 42,25 kW/h/m2/año.



de la Instalación de DVH /marco PVC y Revestimiento Térmico Interior de la

Envolvente de Muros Perimetrales sólo en Salas:

Al contrastar los resultados generados del gráfico de ganancias internas del Edificio Teodoro

Wickel antes y después de la Instalación de ventanas con DVH/ marco de PVC y Revestimiento

Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales en salas se obtuvo la siguiente tabla:






Se puede observar que las ganancias internas en el Edificio Teodoro Wickel al cambiar las

ventanas con vidrio simple por ventanas de DVH con marco de PVC y poner revestimiento

térmico interior de la envolvente de muros perimetrales disminuyen de 217,40 kW/h/m2/año a

184,14 kW/h/m2/año lo que representa una disminución de un 14,30 %. Esta disminución en

ganancias internas se debe en gran parte a la disminución de un 34,4 % de las ganancias porcalefacción y disminución de un 18 % en ganancias solares externas, esto se produce ya que se

evidencia una menor calefacción lo que produce menores ganancias internas y por la Instalación

de DVH que disminuye las ganancias solares en ventanas exteriores.

.

6.6.4 Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio con DVH / Marco de PVC y

Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales Sólo en

Salas: En febrero se presentan infiltraciones de – 439,97 kW/h siendo el mes en que se producen


caso del modelamiento original.


mayores pérdidas por infiltraciones y ventilaciones.



El edificio despliega mayor cantidad de renovaciones de aire el mes de Enero y

Noviembre presentando 1,53 ac/h, esto debido a la temporada y al calor producido en ese

tiempo por lo que necesita mayor ventilación.



kW/h/m2/año.


implementar DVH con marco de PVC y Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente

de Muros Perimetrales, presentando una baja de 0,33 ac/h con respecto a las condiciones

actuales del Edificio Teodoro Wickel.








Marco de PVC y Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros

Perimetrales:


esto debido a que las bajas temperaturas afectan en la temperatura del edificio en símismo.











del edificio.

El mes con más horas de disconfort es Agosto con 221,54 horas. En el gráfico de CO2 se













Tabla 6.24: Temperaturas, CO2 y disconfort entre el edificio antes y después de la instalaciónde ventanas con DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente de

muros perimetrales sólo en salas

EDIFICIO SIN

INTERVENCIÓN

EDIFICIO DESPUÉS DE

LA INTERVENCIÓNTEMPERATURA DEL AIRE °C 15,60 16,41



CO2 (KG) 75.694,13 65.077,01

DISCONFORT (HR) 2.320,60 2.060,08

Figura 6.22: Gráfico de comparación de temperaturas del Edifico antes y después de lainstalación de ventanas con DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la

envolvente de muros perimetrales sólo en salas

Se puede observar que tras la instalación hay un aumento en las temperaturas, lo que a la vez

genera menos horas de disconfort; se observan 238 Hrs menos de disconfort en el año. Se

observa una disminución de 10.166 Kg de CO2 al año.

13,50

14,00

14,50

15,00

15,50

16,00

16,50

17,00




Edificio sin intervención

Edificio después de laintervención






6.6.6 Consumo Mensual de Gas y Electricidad con DVH con Marco de PVC y

Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales en Salas de

Clase


universitario considerado el mes de Febrero. La baja de electricidad producida en el mes de Julio se debe a las 2 semanas de





El mayor consumo de electricidad se produce en el mes de Marzo con 6.827,01kW/h.





kW/h/m2/año.


Considerando la superficie total del edificio se puede ratificar un gasto de 63

kW/h/m2/año.



Instalación:

Para realizar un análisis más detallado es preciso contrastar los resultados obtenidos en la

demanda original de electricidad y gas antes y después de dicha intervención






Tabla 6.25: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio antes y después de lainstalación de DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente de

muros perimetrales en salas de clase

ELECTRICIDAD

(kW/H/M2/AÑO)

GAS

(kW/H/M2/AÑO)EDIFICIO SIN REVESTIMIENTOTÉRMICO INTERIOR DE LAENVOLVENTE DE MUROSPERIMETRALES

40 96,77

EDIFICIO CONREVESTIMIENTO TÉRMICOINTERIOR DE LA ENVOLVENTEDE MUROS PERIMETRALES

40 63

Figura 6.23: Gráfico de demanda de combustibles antes y después de la instalación de DVH conmarco de PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales en salas

de clase

0

20

40

60

80

100

120


Gas kW/h/m2/año

Edificio sin RevestimientoTérmico Interior de laEnvolvente de MurosPerimetrales

Edificio con RevestimientoTérmico Interior de la

Envolvente de MurosPerimetrales






Se observa que la electricidad se mantiene en 40 kW/h/m2/año.

Se puede ver una disminución significativa de la demanda de gas, con una diferencia de

34,90 kW/h/m2/año en un valor normalizado.

6.6.8 Comparación de Pérdidas Generadas Antes y Después de la Instalación de DVH con

Marco de PVC y Revestimiento Térmico de la Envolvente de Muros Perimetrales en

Salas de Clase

Se ha elegido la sala TW 1004 del primer nivel y la sala TW 2005 del segundo nivel para realizar

las comparaciones al implementar DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la

envolvente de muros perimetrales en las salas. A continuación se muestra un gráfico con las

pérdidas generadas por las superficies de la sala TW 1004




Las pérdidas por el radier que se producen en la sala TW 1004 son de -83,50

kW/h/m2/año.

Se observa que por cielos se obtienen ganancias debido a la losa nervada con 5,7

kW/h/m2/año. Las demás pérdidas se producen por medio se infiltraciones, ventilación y particiones, las

que son mínimas, entre ellas suman 25 kW/h/m2/año.







Tabla 6.26: Comparación pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de laimplementacíón de DVH/marco PVC y revestimiento interior sólo en salas

SALA TW 1004 SININTERVENCIÓN

kW/h/año

SALA TW 1004 CON DVH CON MARCO DE PVCY REVESTIMIENTO TÉRMICO INTERIOR DE LA

ENVOLVENTE DE MUROS PERIMETRALESkW/h/año

GLAZING -6.693,19 -3.106,99

WALLS -7.628,55 -2.392,21

CEILINGS 525,50 616,63

GROUNDFLOORS

-4.916,30 -9.019,86

PARTITIONS -469,03 -1.230,27

EXT.INFILTRATION

-1.012,78 -727,68

EXT.VENTILATION

-691,09 -751,36

Figura 6.24: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de laintervención con DVH marco de PVC y revestimiento interior de muros perimetrales en salas de

clase

-10.000,00

-8.000,00

-6.000,00

-4.000,00

-2.000,00

0,00

2.000,00

Sala TW 1004 sinintervención

Sala TW 1004 con DVHcon marco de PVC yRevestimiento TérmicoInterior de la Envolventede Muros Perimetrales






Se puede observar una disminución significativa de pérdidas producidas por las superficies

vidriadas. En un principio con vidriado simple las pérdidas por este medio eran de -6.693

kW/h/año (61 kW/h/m2/año) y tras la prueba con DVH con marco de PVC bajó a -3.107 kW/h

en pérdidas (29 kW/h/m2/año) por lo que se evidencia una baja en 32 kW/h/m2/año de

pérdidas tras realizar los cambio lo que significa una disminución de un 52,4 % por este medio.Se puede observar además que se producen un aumento en las pérdidas por el radier aumentando

de -4916 kW/h/año a -9.020 kW/h/año lo que genera un aumento de 38 kW/h/m2/año y en

particiones un aumento de 762 kW/h/año; sin embargo estos aumentos en las infiltraciones es

menor al beneficio por pérdidas de infiltración en vidrios y muros.


Tabla 6.27: Total de pérdidas sala TW 2005 con DVH/marco PVC y revestimiento interior demuros perimetrales en salas

SUPERFICIE TOTALPÉRDIDAS









Las pérdidas por techumbre en la sala TW 2005 igual son pérdidas significativas con -59kW/h/m2/año.









6.6.9 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de DVH con Marco PVC y

Revestimiento Térmico Interior de Muros Perimetrales Sólo en Salas:

Tabla 6.28: demanda de gas por zona con instalación de DVH con marco PVC y revestimientotérmico interior de muros perimetrales sólo en salas

zona en Design Builderdemandaanual(kW/h)

CoP

DemandadeConsumoanual(kW/h)

Demanda deConsumo anualKcal)

Demandadeconsumoanual (Kg)

TW1001 1.409,35 0,65 2.168,23 1.212.633,91 100,22

TW1002 2.393,65 0,65 3.682,54 2.059.546,01 170,21

TW1003 2.053,78 0,65 3.159,66 1.767.114,83 146,04TW1004 2.070,11 0,65 3.184,78 1.781.165,50 147,2

SALA AUXILIAR 984,94 0,65 1.515,29 847.462,76 70,04



PASILLO 1 - - - - -

AMPLIACIÓN 4.642,72 0,65 7.142,65 3.994.692,39 330,14

PASILLO 2 - - - - -

PASILLO 3 - - - - -

TW2001 5.713,38 0,65 8.789,82 4.915.910,42 406,27TW2002 5.248,69 0,65 8.074,91 4.516.081,52 373,23

TW2003, C203, V3, V4 15.394,16 0,65 23.683,32 13.245.453,92 1.094,67

TW2004, C204, V2, V11 13103,25 0,65 20.158,85 11.274.307,54 931,76

TW2005, C205, V9, V10 14476,8 0,65 22.272,00 12.456.138,39 1.029,43

V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8,V9,10,V11

- - - - -

C2 - - - - -

B1 - - - - -

TOTAL (KG) = 4.799,22






6.7 Instalación de Doble Puerta en Accesos Principales del Edificio:

Como una medida para evitar la pérdida de calor del edificio Teodoro Wickel por la apertura en

horas prolongadas de las puertas de acceso es que se ha realizado una simulación del Edificio

construyendo doble puerta en los dos accesos principales; esta se construyó con la misma

materialidad que cuentan actualmente las superficies vidriadas del edificio, es decir con vidrio

simple claro de 3 mm y marcos de aluminio. A continuación se muestra una imagen de dicha

instalación:

Figura 6.25: Visualización de doble puerta en accesos principales del Edificio Teodoro Wickel

6.7.1 Ganancias Internas con Doble Puerta en Accesos del Edificio:


modelamiento original debido al receso universitario.

En el mes de Febrero sólo se presentan ganancias solares que llegan a 9.233,51 kW/h








vacaciones de invierno con sólo 6.447 kW/h en ocupación.



El mes que presenta mayores ganancias internas es el mes de Agosto, con 37.628,88kW/h totales.







Las mayores ganancias por calefacción se producen en el mes de Agosto con 11.888,03

kW/h. No se presentan ganancias por calefacción debido a que la calefacción se encuentra

apagada en Enero, Febrero, Marzo, Diciembre


tiene 1.636 m2 de superficie, se generan 2 kW/h/m2/año.


de 1.636 m2, se generan 51 kW/h/m2/año.




1.636 m2 se obtiene un valor normalizado de 63 kW/h/m2/año.


1636 m2 se obtiene un valor normalizado de 56 kW/h/m2/año.

Las ganancias por computadores y equipos son de 2460 kW/h/año, considerando una

superficie de 1.636 m2 se tiene un valor normalizado de 1,5 kW/h/m2/año.(ver gráficos Figura B.67 y Figura B.68 Anexo B)






6.7.1.1 Comparación de Ganancias Internas del Edificio Teodoro Wickel con Simple y

Doble Puerta en los Accesos:

Al contrastar los resultados generados del gráfico de ganancias internas con una puerta en los

accesos del Edificio Teodoro Wickel y el generado con dos puertas en los accesos, con las

mismas materialidades se obtuvo la siguiente tabla mostrando las ganancias internas antes de lainstalación y después de la instalación:

Tabla 6.29: Comparación de ganancias internas del edificio con simple y doble puerta en accesos principales del edificio.

EDIFICIO CON

PUERTASIMPLE ENACCESOS

EDIFICIO CON

DOBLE PUERTAEN ACCESOS


COMP+EQUIP(KW/H/M2/AÑO)

2 2


SOLAR GAIN INT.(KW/H/M2/AÑO)

1 2

SOLAR GAIN EXT.(KW/H/M2/AÑO)

51 51


63 56








Figura 6.26: Gráfico de ganancias internas del edificio con una puerta en accesos y doble puerta

Se puede observar que las ganancias internas en el Edificio Teodoro Wickel al agregar otra puerta

a los accesos disminuyen de 217,40 kW/h/m2/año a 212 kW/h/m2/año lo que representa una

disminución de un 2,4%. Esta disminución en ganancias internas se debe a la disminución de lasganancias internas de calefacción con una baja de 7 kW/h/m2/año, sin embargo es poco

significativo el cambio.

6.7.2 Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio con Doble Puerta en Accesos del

Edificio:


menos infiltraciones. En gran medida debido al receso universitario como sucede en elcaso del modelamiento original.


mayores pérdidas.

0

1020

30

40

50

60

70

Edificio con puerta simple enaccesos

Edificio con doble puerta enaccesos










lo que necesita mayor ventilación. Las pérdidas por infiltración y ventilación son de – 86.982,26 kW/h/año, considerando

una superficie total del edificio Teodoro Wickel de 1.636 m2, genera pérdidas de -53

kW/h/m2/año.


implementar doble puerta en los dos accesos, presentando una baja de 0,35 ac/h con

respecto a tener una puerta simple en los accesos.


6.7.3 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con Doble Puerta en Accesos del

Edificio

En el mes de Julio la temperatura radiante presenta su menor temperatura con 11,27


sí mismo.







En Julio se produce la menor temperatura operativa 11,69 °C y la máxima en el mes de

Enero con 17,62 °C.



del edificio.











CO2 es Agosto 9.186,02kg debido a que es el mes en que se necesita mayor calefacción y

a la vez tiene una gran ocupación.(Ver gráficos Figura B.71 y Figura B.72 Anexo B)

Tabla 6.30: Diferencias de Temperaturas, CO2 y disconfort entre el edificio con puerta simple ydoble puerta en los accesos principales

EDIFICIO CON SIMPLE PUERTAEN ACCESOS

EDIFICIO CON DOBLEPUERTA EN ACCESOS


TEMPERATURA RADIANTE°C

14,54 14,66

TEMPERATURA OPERATIVA°C

15,07 15,20

CO2 (KG) 75.694,13 72.842,65

DISCONFORT (HR) 2.320,60 2.321,33

Figura 6.27: Gráfico de comparación de temperaturas del Edifico con puerta simple y doble puerta en accesos

13,80

14,00

14,20

14,40

14,60

14,80

15,00

15,20

15,40

15,60

15,80

16,00




Edificio con simplepuerta en accesos

Edificio con doblepuerta en accesos






Se puede observar que tras la instalación de doble puerta en los accesos del Edificio hay un

aumento en las temperaturas del aire, radiante y operativa, lo que a la vez genera menos horas de

disconfort; se observan 0,73 hrs menos de disconfort en el año. Se observa una disminución de

2.851 Kg de CO2 al año.

6.7.4 Consumo de Gas y Electricidad Despúes de la Simulación de Doble Puerta en

Accesos del Edificio





Marzo y Diciembre ya que en esos meses la calefacción no se encuentra encendida porlas condiciones del tiempo, ya que en dichos meses las temperaturas ascienden.







kW/h/m2/año.



kW/h/m2/año.


6.7.5 Comparaciones entre Consumos de Gas y Electricidad con simple y doble puerta:


demanda original de electricidad y gas donde se considera puerta simple y la obtenida después

de la simulación con doble puerta en accesos del Edificio.






Tabla 6.31: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio con simple y doble puerta en accesos principales

ELECTRICIDAD(KW/H/M2/AÑO)

GAS(KW/H/M2/AÑO)

EDIFICIO SIN DOBLEPUERTA

40 96,77

EDIFICIO CON DOBLEPUERTA

40 86,46

Figura 6.28: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de la imlementación dedoble puerta en accesos principales del Edificio

Se observa que la electricidad se mantiene constante en 40 kW/h/m2/año.

Se puede ver una disminución no tan significativa de la demanda de gas, con una

diferencia de 10,31 kW/h/m2/año.

0

20

40

60

80

100

120


Gas kW/h/m2/año

Edificio sin doble puerta

Edificio con doble puerta






6.7.6 Comparación de Pérdidas Generadas en Salas Antes y Después de la Simulación con

Doble Puerta en Accesos Principales del Edificio.



se generan al simular doble puerta en los accesos principales del Edificio Teodoro Wickel.






particiones, las que son mínimas, entre ellas suman -8,5 kW/h/m2/año.(Ver gráfico Figura B.75 Anexo B)

Tabla 6.32: Comparación de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de lasimulación con doble puerta en accesos principales del edificio.

SALA TW 1004ANTES DE LAINSTALACIÓN DEDOBLE PUERTA

SALA TW 1004 DESPUÉS DELA INSTALACIÓN DE DOBLEPUERTA

GLAZING -6.693,19 -6.783,84

WALLS -7.628,55 -7.719,38

CEILINGS 525,50 695,00

GROUNDFLOORS

-4.916,30 -5.151,73

PARTITIONS -469,03 -313,08

EXT.INFILTRATION

-1.012,78 -606,36

EXT.VENTILATION

-691,09 -694,17






Figura 6.29: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la simulacióncon doble puerta en los accesos principales del Edificio


Tabla 6.33: Pérdidas totales sala TW 2005 con doble puerta en accesos del Edificio

SUPERFICIE TOTAL PÉRDIDAS





PARTITIONS(KW/H/AÑO)

-1.709,07




Las pérdidas por techumbre en la sala TW 2005 igual son pérdidas significativas con -

56,2 kW/h/m2/año.

-9.000,00

-8.000,00

-7.000,00

-6.000,00

-5.000,00-4.000,00

-3.000,00

-2.000,00

-1.000,00

0,00

1.000,00

2.000,00

Sala TW 1004 antesde laimplementación dedoble puerta









6.7.7 Demanda Energética de Gas por Zonas con Simulación de Doble Puerta en Accesos

Principales del Edificio

Tabla 6.34: Demanda de gas por zonas con doble puerta en accesos principales del Edificio

ZONA EN DESIGN BUILDER DEMANDA ANUAL

(KW/H)

COP DEMANDADE

CONSUMOANUAL(KW/H)

DEMANDA DECONSUMO

ANUAL KCAL)

DEMANDA DE

CONSUMO ANUAL(KG)

TW1001 2.298,02 0,65 3.535,42 1.977.263,98 163,41

TW1002 3.958,51 0,65 6.090,02 3.405.983,95 281,49

TW1003 3.222,22 0,65 4.957,26 2.772.464,79 229,13

TW1004 4.147,83 0,65 6.381,28 3.568.878,79 294,95

SALA AUXILIAR 1.000,36 0,65 1.539,02 860.730,45 71,13



PASILLO 1 - - - - -

AMPLIACIÓN 4.651,92 0,65 7.156,80 4.002.608,26 330,79

PASILLO 2 - - - - -

PASILLO 3 - - - - -

TW2001 9.339,31 0,65 14.368,17 8.035.735,65 664,11

TW2002 7.926,25 0,65 12.194,23 6.819.909,57 563,63

TW2003, C203, V3, V4 18833,54 0,65 28974,68 16204767,7 1339,24

TW2004, C204, V2, V11 16832,33 0,65 25895,89 14482885,2 1196,93

TW2005, C205, V9, V10 19732,43 0,65 30357,58 16978191,2 1403,16

V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8,V9,10,V11 - - - - -

C2 - - - - -

B1 - - - - -

TOTAL (KG) = 6.537,97






6.8 Recubrimiento Con Yeso Cartón de 10 mm en Cielos de Madera en Salas del Segundo

piso del Edificio

Debido a la gran infiltración que presentan las salas del segundo nivel, es que se ha tomado la

opción de proponer como solución el recubrimiento del cielo de madera con planchas de yeso

cartón y lograr una reducción significativa del problema de infiltración. Para esto se realizó una

simulación en el programa Design Builder aplicando planchas de yeso cartón de 10 mm en el

cielo de las salas TW 2001, TW 2002, TW 2003, TW 2004, TW 2005.

6.8.1 Ganancias Internas con Recubrimiento Cielo de Madera con Placas de Yeso Cartón:

Electricidad general: Julio es el mes donde se consideran las ganancias más bajas por


semanas que estas no son prendidas, generando sólo 3.298,30 kW/h. Al año se tienen ganancias

por iluminación de 64.030 kW/h/año, considerando una superficie de 1.636 m2 se tienen

ganancias de 39kW/h/m2/año.

Computadores y Equipos: Se observa que en el mes de Febrero se encuentran apagados los

computadores y equipos, esto debido al receso universitario por lo que en este mes se tienen

ganancias de 0 Kw/h/mes. Los demás meses tienen ganancias de 226 kW/h/mes

aproximadamente. Al año se tienen ganancias de 2.460 kW/h/año, considerando una superficie de

1.636 m2 se tienen ganancias de 1,5 kW/h/m2/año. Ocupación: En el mes de Julio se observa una baja en las ganancias por ocupación, esto debido a

las dos semanas de vacaciones de invierno, por lo que se observa 6.576,35 kW/h en ocupación



ocupación de 103.630 kW/h/año, considerando una superficie de 1.636 m2 se tienen ganancias de

63.34 kW/h/m2/año.

Ganancias solares: Las menores ganancias internas solares se producen en el mes de Junio siendo de 44,29 kW/h

debido a la poca radiación que entra en las ventanas interiores. A la vez las mayores ganancias se

producen en el mes de Enero y Diciembre por ser verano se producen 139,24 kW/h y 139,50

kW/h respectivamente. Las menores ganancias solares de ventanas externas se producen en el






mes de Junio con 3.492,99 kW/h y las mayores se producen en el mes de Enero y Diciembre

generando 11.923,49 kW/h y 12.047,68 kW/h respectivamente, debido a las condiciones

naturales del tiempo en esa fecha donde se presenta una mayor radiación solar. Las ganancias

solares de ventanas interiores aportan 1.090 kW/h al año, considerando que el edificio tiene 1.636

m2 de superficie, se generan 0,66 kW/h/m2/año. Las ganancias solares de ventanas exterioresaportan 92.660 kW/h al año, considerando una superficie de 1.636 m2, se generan 56,63

kW/h/m2/año.







aportan 78,88 kW/h/año, considerando una superficie de 1.636 m2 se generan 48 kW/h/m2/año.

Ganancias Internas Totales:

El mes que presenta mayores ganancias internas es el mes de Agosto, con 36.284,96 kW/h

totales. En general se puede aseverar que se registraron 342.750 kW/h/año en ganancias internas

totales considerando una superficie total del edificio de 1.636 m2 se obtiene un aporte de 209,50

kW/h/m2/año.


6.8.1.1 Comparación de Ganancias Antes y Después del Recubrimiento del Cielo de

Madera con Placa Yeso Cartón:

Al contrastar los resultados generados del gráfico de ganancias internas antes y después de

recubrir la madera se obtuvo la siguiente tabla mostrando las ganancias internas antes de la

instalación y después de la instalación:






Tabla 6.35: Comparación de ganancias internas del edificio antes y después de recubrir el cielode madera con placas de yeso cartón

EDIFICIO SINRECUBRIMIENTO

DE CIELO

EDIFICIO CONRECUBRIMIENTO DE

CIELO CON YESOCARTÓN







63 48


que se producen con las ganancias internas y a la vez observar cuales se mantienen constantes.

Figura 6.30: Gráfico de ganancias internas del edificio antes y después de recubrir el cielo demadera con placas de yeso cartón ….

0

10

2030

40

50

60

70

Edificio sin recubrimientode cielo

Edificio con recubrimientode cielo con yeso cartón






Se puede observar que las ganancias internas disminuyen de 217,40 kW/h/m2/año a 210

kW/h/m2/año lo que representa una disminución de un 3,4 %. Esta disminución en ganancias

internas se debe a la disminución de las ganancias internas de calefacción con una baja de 15

kW/h/m2/año.

6.8.2 Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio con Recubrimiento de Cielo de Madera

con Placas de Yeso Cartón:



caso del modelamiento original.


mayores pérdidas. El edificio presenta menores renovaciones de aire por hora en el mes de Febrero con 1,13



presentando 1,34 ac/h.

Las pérdidas por infiltración y ventilación son de – 73.351 kW/h/año, considerando una

superficie total del edificio Teodoro Wickel de 1.636 m2, genera pérdidas de -44

kW/h/m2/año.


implementar placas de yeso cartón en cielos de madera, presentando una baja de 0,5 ac/h

con respecto a al modelo sin intervención.

(Ver gráficos Figura B.79 y Figura B.80

6.8.3 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con Recubrimiento Cielo de

Madera con Placas de Yeso Cartón En el mes de Julio la temperatura radiante presenta su menor temperatura con 11,27


sí mismo.










En Julio se produce la mínima temperatura del aire con 12,07 °C, la máxima temperaturadel aire se produjo en el mes de Enero con 17,95 °C.

En Julio se produce la menor temperatura operativa 11,67 °C y la máxima en el mes de

Enero con 17,57 °C.

Se puede observar además que el gráfico de disconfort está directamente ligado a la


del edificio.






CO2 es Agosto 8.617,66 kg debido a que es el mes en que se necesita mayor calefacción y

a la vez tiene una gran ocupación.


Tabla 6.36: Diferencias de temperaturas, CO2 y disconfort entre el edificio antes y después delrecubrimiento de cielo de madera con placa de yeso cartón

EDIFICIO SIN RECUBRIMIENTODE CIELOS

EDIFICIO CON RECUBRIMIENTODE CIELOS

TEMPERATURA DEL

AIRE °C

15,60 15,72

TEMPERATURARADIANTE °C

14,54 14,68

TEMPERATURAOPERATIVA °C

15,07 15,20

CO2 (KG) 75.694,13 69.223,56

DISCONFORT (HR) 2.320,60 2.225,92






Figura 6.31: Gráfico de comparación de Temperaturas del Edifico antes y después delrecubrimiento de cielo de madera con placa de yeso cartón

Se puede observar un aumento en las temperaturas, menos horas de disconfort; se observan 94,68

hrs menos de disconfort en el año. Se observa una disminución de 6470,57 Kg de CO2 al año.

6.8.4 Consumo de Gas y Electricidad Después del Recubrimiento de Cielo de Madera conPlacas de Yeso Cartón






El mayor consumo de electricidad se produce en el mes de Agosto con 6.669,38 kW/h. El mayor consumo de gas se presenta en el mes de Agosto con 20.764,77 kW/h debido al


13,80

14,00

14,20

14,40

14,60

14,80

15,00

15,20

15,40

15,60

15,80

16,00




Edificio sin recubrimiento

cielos

Edificio con recubrimientode cielos








kW/h/m2/año.


Considerando la superficie total del edificio se puede ratificar un gasto de 74kW/h/m2/año.


6.8.5 Comparaciones Entre Consumos de Gas y Electricidad Antes y Después del

Recubrimiento del Cielo con Placas de Yeso Cartón:


demanda original de electricidad y gas donde se considera cielo de madera y la demanda despuésdel revestimiento de cielo de madera con placas de yeso cartón.

Tabla 6.37: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio antes y después delrevestimiento con placas de yeso cartón en cielos de madera

Electricidad

(kW/h/m2/año)

Gas

(kW/h/m2/año)Sin intervención 40 96,77

Con recubrimiento decielo con yeso cartón

40,65 74,17






Figura 6.32: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de recubrir el cielo con placas de yeso cartón

Se observa que la electricidad tiene un pequeño aumento en su demanda de 0,65

kW/h/m2/año.

Se puede ver una disminución de la demanda de gas, con una diferencia de 22,6

kW/h/m2/año.

6.8.6 Comparación de Pérdidas Generadas en Salas Antes y Después de la Simulación de

Recubrimiento de Cielos de Madera con Yeso Cartón en Salas del Segundo Piso.



se generan al simular doble puerta en los accesos principales del Edificio Teodoro Wickel.

6.8.6.1 Pérdidas por Superficies e Infiltraciones Sala TW 1004:

Las pérdidas por superficies vidriadas de la sala TW 1004 son de -61 kW/h/m2/año.


0

20

40

60

80

100

120


Gas kW/h/m2/año

Sin intervención

Con recubrimiento decielo con yeso cartón








particiones, las que son mínimas, entre ellas suman -6,9 kW/h/m2/año.


Tabla 6.38: Comparación pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de lasimulación con recibrimiento de cielos de madera con placa de yeso cartón.

SALA TW 1004 ANTES DELA INTERVENCIÓN

SALA TW 1004DESPUÉS DE LAINTERVENCIÓN

GLAZING (KW/H/AÑO) -6.693,19 -6.606,12

WALLS (KW/H/AÑO) -7.628,55 -7.566,71CEILINGS (KW/H/AÑO) 525,50 760,10

GROUND FLOORS (KW/H/AÑO) -4.916,30 -4.900,83

PARTITIONS (KW/H/AÑO) -469,03 -324,68

EXT. INFILTRATION (KW/H/AÑO) -1.012,78 -576,90

EXT. VENTILATION (KW/H/AÑO) -691,09 -607,92

Figura 6.33: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después delrecubrimiento de cielos de madera con placas de yeso cartón

-9.000,00

-8.000,00

-7.000,00

-6.000,00

-5.000,00

-4.000,00

-3.000,00

-2.000,00

-1.000,00

0,001.000,00

2.000,00

G l a z i n g

W a l l s

C e i l i n g s

G r o u n d F l o o r s

P a r t i t i o n s

E x t . I n f i l t r a t i o n

e x t . V e n t i l a t i o n

kW/h/año

Sala TW 1004 antes dela intervención

Sala TW 1004 despuésde la intervención






6.8.6.2 Comparación de Pérdidas por Superficies e Infiltraciones sala TW 2005:

Tabla 6.39: Pérdidas totales sala TW 2005 con recubrimiento de cielos de madera con placa deyeso cartón

SUPERFICIE TOTAL PÉRDIDAS







Las pérdidas por superficies vidriadas de la sala TW 2005 son de -75 kW/h/m2/año.



kW/h/m2/año.


que entre todos suman pérdidas de -16 kW/h/m2/año. (Ver Figura B.86 Anexo B)

6.8.7 Demanda Energética de Gas por Zonas con Simulación de Recubrimiento del Cielo

de Madera con Placa de Yeso cartón en las Salas del Segundo Piso del Edificio.






Tabla 6.40: Demanda energética por zonas con placas de yeso cartón

zona en Design Builderdemandaanual(kW/h)

CoPDemanda deConsumo anual(kW/h)

Demanda deConsumo anualKcal)

Demanda deconsumo anual(Kg)

TW1001 1.826,49 0,65 2.809,98 1.571.549,80 129,88

TW1002 3.078,24 0,65 4.735,75 2.648.581,42 218,89

TW1003 2.536,70 0,65 3.902,62 2.182.629,19 180,38

TW1004 3.201,28 0,65 4.925,05 2.754.447,58 227,64

SALA AUXILIAR 850,34 0,65 1.308,22 731.650,14 60,47



PASILLO 1 - - - - -

AMPLIACIÓN 3.914,56 0,65 6.022,40 3.368.168,46 278,36

PASILLO 2 - - - - -

PASILLO 3 - - - - -

TW2001 6.682,17 0,65 10.280,26 5.749.477,39 475,16

TW2002 6.195,10 0,65 9.530,92 5.330.392,28 440,53

TW2003, C203, V3, V4 13.859,27 0,65 21.321,95 11.924.802,79 985,52

TW2004, C204, V2, V11 11748,45 0,65 18.074,54 10.108.609,57 835,42

TW2005, C205, V9, V10 14732,2 0,65 22.664,92 12.675.889,84 1.047,59

V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8,V0,V11

- - - - -

C2 - - - - -

B1 - - - - -

total (kg) = 4.879,85






6.9 Análisis y Comparación de Demandas de las Propuestas de Mejoramiento

Tabla 6.41: Gasto energético de las propuestas de mejoramiento térmico

SOLUCIÓN PROPUESTA DEMANDAANUAL DEELECTRICIDADKW/H

DEMANDAANUAL DEGAS KG

CONSUMOELECTRICIDAD

CONSUMOGAS

TOTALGASTOENERGÉTICOANUAL

EDIFICIO SIN INTERVENCIÓN 65.430 7.318 $ 7.535.714 $ 7.317.664 $ 14.853.378

DOBLE PUERTA EN ACCESOSPRINCIPALES AL EDIFICIO

66.070 6.538 $ 7.609.314 $ 6.537.969 $ 14.147.283

SISTEMA EIFS 65.450 5.745 $ 7.538.014 $ 5.745.394 $ 13.283.408

REVESTIMIENTO TÉRMICO

INTERIOR DE MUROSPERIMETRALES

65.440 5.364 $ 7.536.864 $ 5.363.843 $ 12.900.707

VENTANAS DE DVH CONMARCO DE PVC

65.460 5.355 $ 7.539.164 $ 5.355.064 $ 12.894.228

RECUBRIMIENTO DE CIELODE MADERA CON PLACAS DEYESO CARTÓN

66.510 4.880 $ 7.659.914 $ 4.879.851 $ 12.539.765

VENTANAS DE DVH CONMARCO DE PVC +REVESTIMIENTO INTERIORDE MUROS PERIMETRALESSÓLO EN SALAS

65.440 4.799 $ 7.536.864 $ 4.799.215 $ 12.336.079

CIELO AMERICANO YESO +AISLACIÓN

63.825 4.471 $ 7.351.139 $ 4.471.000 $ 11.822.139

En la tabla anterior se puede observar los gastos energéticos con las diversas simulaciones que se

realizaron, ordenadas de mayor a menor gasto.

6.10 Evaluación de los Proyectos

Se analiza la rentabilidad de los proyectos, para realizar este estudio fue necesario cubicar las

cantidades de obra, estimar un análisis de precio unitario y obtener un presupuesto estimado de

las opciones de reacondicionamiento térmico. Se anexan análisis de precio unitario y

presupuestos.






La evaluación de proyectos es un proceso por el cual se determina el establecimiento de cambios

generados por un proyecto a partir de la comparación entre el estado actual y el estado previsto en

su planificación. Es decir, se intenta conocer qué tanto un proyecto ha logrado cumplir sus

objetivos o bien qué tanta capacidad poseería para cumplirlos.

En una evaluación de proyectos siempre se produce información para la toma de decisiones, porlo cual también se le puede considerar como una actividad orientada a mejorar la eficacia de los

proyectos en relación con sus fines, además de promover mayor eficiencia en la asignación de

recursos. En este sentido, cabe precisar que la evaluación no es un fin en sí mismo, más bien es

un medio para optimizar la gestión de los proyectos.

Es por esto que se ha optado en realizar una evaluación de todas las alternativas que se presentan

en estudio para obtener el valor actual de costos (VAC) frente al escenario actual y el previsto en

10 años.





Tabla 6.42: Evaluación situación actual del Edificio Teodoro Wickel sin instalación de un reacondicionamiento térmico

Se observa un valor actual de costos (VAC) de -91.267.578, para que los proyectos sean rentables el VAC debe ser menor a este costo; caso

contrario el proyecto no es rentable en 10 años.

Tabla 6.43: Evaluación con inversión de doble puerta en accesos

NOTA: Se observa que el proyecto es rentable ya que la inversión tiene un VAC menor a la situación actual del Edificio.





Tabla 6.46: Evaluación con inversión de ventanas DVH marco PVC

NOTA: Se observa que el proyecto no es rentable ya que el VAC es mayor a la situación actual del Edificio.

Tabla 6.47: Evaluación con inversión cielo americano con aislación

NOTA: El proyecto es rentable, ya que el VAC es menor a la situación actual del Edificio.





Tabla 6.48: Evaluación con inversión en recubrimiento cielos de madera de las salas del segundo piso con placas de yeso cartón

NOTA: El proyecto es rentable, ya que el VAC es menor al de la situación actual del Edificio.

Tabla 6.49: Evaluación con inversión recubrimiento térmico interior de muros perimetrales más ventanas DVH marco PVC

NOTA: el proyecto no es rentable, ya que el VAC es mayor a la situación actual del Edificio.






6.11 Conclusión

Las alternativas que son rentables a los 10 años son:

Instalación de doble puerta.

Sistema EIFS.Revestimiento térmico interior de muros perimetrales en todo el edificio.

Cielo americano de yeso + aislación.

Recubrimiento de cielo de madera con placas de yeso cartón de 10 mm.

Las dos alternativas restantes no son rentables en gran parte debido al alto costo de los

termopaneles. Disminuyen notablemente el gasto energético pero no son rentable en 10

años desde su puesta en marcha, es decir, no se recupera la inversión.

La alternativa más rentable entre todas las propuestas de reacondicionamiento térmico es

la instalación de cielo americano mas aislación, bajando la altura de las salas del segundo

piso, lo que generó un valor actual de costos VAC de -$82.270.035, siendo la alternativa

más rentable con una diferencia del valor actual de costos de $8.997.543 con la situación

actual del edificio proyectada a 10 años.



Capítulo 7: Conclusiones



7 CONCLUSIONES

En el contexto nacional, Chile tiene una fuerte dependencia al uso de combustibles fósiles por lo

que la eficiencia energética y su gestión son fundamentales para desacoplar el desarrolloeconómico con el consumo de energía.

La sala tipo del segundo nivel (sala TW 2005) se encuentra en condiciones límites confort con

una temperatura promedio 17,9 °C al igual que la sala de los auxiliares con una temperatura de

17,1 °C promedio, la sala TW 1001 se encuentra con una temperatura de confort de 20,1°C

como promedio entre las horas que es utilizada dicha sala

Los equipos que dispone actualmente el Departamento de Obras Civiles de la Universidad de La

Frontera con los que se realizó el presente Trabajo de Título, son apropiados, sin embargo, se

presentaron complicaciones para la infiltración presentando limitaciones con el Blower Door Test

para realizar ensayos en espacios grandes como las salas del segundo piso del Edificio Teodoro

Wickel. Por esta razón se recomienda extrapolar los resultados cuando no se llegue a la presión

deseada con dicho equipo, en este caso los resultados fueron extrapolados a 50 Pascales para los

resultados del segundo piso. Finalmente se obtuvo la infiltración de una sala del primer y

segundo piso siendo 0,17 ac/h en las salas del primer nivel y 1,39 ac/h en las salas del segundonivel.

El edificio cuenta con salas muy altas en el segundo nivel donde la altura llega a los 5 mts

aproximadamente; el espacio no es utilizado y dichas zonas son calefaccionadas; gran parte de la

energía demandada para calefacción de las salas es perdida por esta razón.

Se estima un consumo energético para el edificio Teodoro Wickel según el programa Design

Builder de 7.318 kg de gas al año y 65.430 kWh en electricidad considerando las condicionesactuales en las que se encuentra el edificio y sin ninguna intervención de mejoramiento lo que se

traduce a un gasto aproximado de $14.853.378 al año. Debido a este alto gasto anual y a la falta

de aislación y eficiencia térmica del edificio es que se ve la necesidad de un reacondicionamiento

térmico.






Se observa que las salas del segundo nivel tienen una demanda energética para calefacción muy

superior a las salas del primer nivel; La sala TW 2005 tiene una demanda de 204 kW/h/m2/año;

más de 4 veces el gasto de la sala TW 1004 con 41 kW/h/m2/año para calefacción. Esto debido

en gran parte a la infiltración que presentan las salas del segundo nivel al tener cielo de madera y poca aislación tanto en techumbre como en muros, caso contrario ocurre en las salas del primer

nivel donde se encuentra una infiltración baja y materiales como el hormigón que presenta menor

infiltración que la madera. Se puede aseverar que el segundo nivel es el más afectado en términos

de aislación, lo que amerita realizar algún tipo de cambio que mejore las condiciones que

actualmente presenta.

Las altas demandas por unidad de superficie del Edificio Teodoro Wickel son provocadas por

diversos factores, pero los más importantes que se pueden destacar son:

Escasa aislación en cielos y/o techumbres. Se observa al contrastar la temperatura interior

con la exterior; la temperatura interior baja en forma proporcional a la baja en la exterior,

lo que deja en evidencia esta gran falencia, presentando alta infiltración por dichas

superficies perdiendo 59 kW/h/m2/año.

Las ventanas con las que cuenta actualmente el Edificio Teodoro Wickel son de vidriosimple y marco de aluminio tipo correderas creando un gran puente térmico, lo que

produce una mayor conductividad térmica llegando a tener pérdidas en la sala tipo del

primer nivel (TW 1004) de 62 kW/h/m2/año y de 76 kW/h/m2/año en la sala tipo del

segundo nivel (TW 2005) Esta diferencia se debe a que las salas del segundo nivel tiene

mayor cantidad de superficies vidriadas (ventanas triangulares). En general el Edificio

Teodoro Wickel tiene pérdidas por superficies Vidriadas de 56 kW/h/m2/año.

Alta transmitancia térmica en muros de albañilería reforzada con revoque de mortero de

hormigón, se pierden en estas superficies 55 kW/h/m2/año.






Al analizar el Edificio Teodoro Wickel por zonas, se observa que las salas del segundo nivel

tienen pérdidas significativas por el cielo de madera con pérdidas de 52 kW/h/m2/año (en la sala

tipo 2005), estas salas del segundo nivel tiene una demanda energética superior a las del primer

nivel debido a su diferencia en altura y materialidad de los cielos. El edificio en general presenta

pérdidas de sólo 14 kW/h/m2/año por cielos, por lo que se observa que las mayores pérdidas porm2 se producen en las salas del segundo nivel.

En el contexto de la evaluación de los proyectos, el edificio cuenta con un valor actual de costos

(VAC) a 10 años de -$91.267.578 en las condiciones actuales sin reacondicionamiento de ningún

tipo. Las alternativas que son rentables dentro de los proyectos de mejoramiento térmico

estudiados a los 10 años son:

Instalación de doble puerta.

Sistema EIFS.

Revestimiento térmico interior de muros perimetrales en todo el edificio.

Cielo americano de yeso + aislación en salas del segundo piso.

Recubrimiento de cielo de madera con placas de yeso cartón de 10 mm en salas del

segundo piso.

Entre las 7 soluciones de reacondicionamiento térmico propuestas, la alternativa más rentable es

el cielo americano de yeso mas aislación con un VAC a 10 años de -$82.270.035, se estima una

disminución de 2.847 kg de gas al año además de una leve disminución de 1.605 KW/h al año en

electricidad, lo que se traduce a un ahorro estimado total de $3.031.239 al año.

Si bien es cierto que el Edificio Teodoro Wickel presenta grandes ganancias solares con 52

kW/h/m2/año, también es cierto que se producen muchas pérdidas por las superficies vidriadas

con 56 kW/h/m2/año, razón por la cual estas ganancias son contrarrestadas por las pérdidas.

Se puede considerar una herramienta útil el programa Design Builder para análisis de proyectos;ver si los edificios son eficientes térmicamente antes de su construcción o antes de realizar un

reacondicionamiento térmico entregando resultados que se asemejan bastante a la realidad.






El autor ha valorado la importancia del gran aporte en su formación profesional con el Trabajo de

Título expuesto, ya que eficiencia energética actualmente no es un fuerte en la carrera de

Ingeniería en Construcción, por lo que esto otorga un plus tanto en conocimiento teóricos así

como también práctico aprendiendo el uso de programas computacionales de eficiencia

energética y en el aprendizaje de realización de ensayos con nuevas herramientas. Lo anterior leserá de gran utilidad en el contexto de ser un profesional competente y socialmente responsable.



CAPÍTULO 8

BIBLIOGRAFÍA



Capítulo 8: Bibliografía



Bibliografía

Ministerio de Vivienda y Urbanismo, 2006, “Manual de Aplicación Reglamentación

Térmica”, 1° Edición, MINVU, Chile.

Jorge Pinto Rodríguez, 2002, “Historia de la Universidad de La Frontera de Temuco”,

Volumen 1, 1° Edición, Universidad de La Frontera, Chile. Norma Chilena NCh 2251: "Aislación Térmica - Resistencia Térmica de Materiales y

Elementos de Construcción."

Norma Chilena, NCh 853, 1991, “Acondicionamiento Térmico – Envolvente Térmica de

Edificios – Cálculo de Resistencias y Transmitancias Térmicas”, MINVU, Chile.

Constanza Mombiela, Juan Ramón García, 2009, “Eficiencia Energética, Tecnología &

Construcción”, año 5, Edición N° 45.

Agencia Chilena de Eficiencia Energética, El mercurio, 2011, Aprendamos a Ahorrar,

Guía Práctica de la Buena Energía”.

Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), 2007, “Guía Práctica de

la Energía, Consumo Eficiente y Responsable”, España.

Trabajos de Título

Hope Jim, Gonzales Gonzalo, 2009, “Pérdidas Energéticas por Infiltración de Aire en

Viviendas, a través del Blower Doors Test, Departamento de Ing. en Obras Civiles,

Universidad de La Frontera, Chile.

Sobarzo Pedro, Gutiérrez Fredy, 2009, “Estudio del Comportamiento Energitérmico de

Edificios de la Universidad de La Frontera: Primera Etapa”, Departamento de Ing. de

Obras Civiles, Universidad de La Frontera, Chile.

Domínguez Pablo, Escribá Sindy, 2010, “Estudio del Comportamiento Energético –

Térmico de Edificios de la Universidad de La Frontera: Segunda Etapa”, Departamento de

Ing. de Obras Civiles, Universidad de La Frontera, Chile.



Capítulo 8: Bibliografía



Otras Fuentes de Información

www.romeral.cl (Ficha técnica sistema Poligyp)

www.orbis.com.ar (Fichas técnicas estufas del Edificio)

www.ppee.cl (Información acerca del programa país eficiencia energética) http://www.chilectra-digital.cl/calculadores/fla_efi/simulador.html (simulador de costos

de electricidad por artefactos)

www.volcan.cl ( fichas técnicas Volcanita, Volcapol, cielo americano, otros)

www.lipigas.cl ( Propiedades Físicas y químicas gas Propano Butano)

www.designbuilder.com ( descarga del programa Design Builder e información relevante)

www.lenntech.es/efecto-invernadero/combustibles-fosiles.htm (Características, origen y

aplicación de los combustibles fósiles)

http://es.wikipedia.org/wiki/Regi%C3%B3n_de_la_Araucan%C3%ADa (Información

Región de la Araucanía)

clima.meteored.com (información clima Temuco)

es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Plano_ufro.jpg ( Plano Universidad de La Frontera)

www.emprendamos.cl/content/view/40213/La-sustentabilidad-una-estrategia-de-

supervivencia.html ( Información acerca de sustentabilidad)

Otros Apoyos

Laboratorio CEEEV del Departamento de Obras Civiles, Universidad de La Frontera.

Asesoramiento Ingeniero Constructor Cristian Araneda acerca del programa Design

Builder.

Experto en prevención de Riesgos Jorge Velásquez, encargado División de Servicios

Universidad de La Frontera.



ANEXO A

PLANOS DEL EDIFICIO



Anexo A


8 ANEXO A

SALA DE CLASESTW-1004Sup: 103.84m2


PASILLO

BAÑODAMASSup: 15.96m2

BAÑOVARONESSup: 14.96m2



PLANTA 1º PISO PROYECCION PAVIMENTOS ESTAR Y MESAS DE ESTUDIOEDIFICIO TEODORO WICKEL KLUWEN EX "RA" MODULO MAYORESC. 1:100

AUXILIARSup: 2.64m2

12345678

9

0.00N.P.T

-0.32N.P.T

0.00N.P.T

-0,02N.P.T

mesonproyectado

mesonproyectado

mesonproyectado

mesonproyectado

cubrejunta cubrejunta cubrejunta cubrejunta

c u b r e j u n t a

c u b r e j u n t a

c u b r e j u n t a

c u b r e j u n t a

c u b r e j u n t a

c u b r e j u n t a

c u b r e j u n t a

c u b r e j u n t a

pavimento proyectado

vinilicoimitaciónmadera







Figura A.1: Plano de planta primer nivel Edificio Teodoro Wickel (plano sin escala)



Anexo A


Figura A.2:Plano de planta segundo nivel Edificio Teodoro Wickel (plano sin escala)



ANEXO B

GRÁFICOS DESIGN BUILDER



Anexo B



9 ANEXO B

Figura B.1: Gráfico de ganancias internas mensuales del Edificio Teodoro Wickel

Figura B.2: Gráfico de Ganancias internas anuales del Edificio Teodoro Wickel



Anexo B



Figura B.3: Gráfico de infiltración y ventilación mensual del Edificio Teodoro Wickel

Figura B.4: Gráfico de infiltración y ventilación anual del Edificio Teodoro Wickel



Anexo B



Figura B.5: Gráfico de renovaciones de aire/h mensuales del Edificio Teodoro Wickel

Figura B.6: Gráficos de Tempertaturas promedio, CO2 y Disconfort mensual del EdificioTeodoro Wickel



Anexo B



Figura B.7: Gráfico de cargas del sistema mensual del Edificio Teodoro Wickel

Figura B.8: Gráfico de distribución de combustibles por uso mensual del Edificio TeodoroWickel



Anexo B



Figura B.11: Gráfico de ganancias internas de la sala TW 1004 del Edificio Teodoro Wickel

Figura B.12: Gráfico de Ganancias internas sala TW 2005, Edificio Teodoro Wickel

05.000

10.000

15.000

20.000

25.000



Anexo B



Figura B.15: Gráfico de pérdidas por superficies e infiltraciones anuales del Edificio Teodoro

Wickel

Figura B.16: Gráfico de pérdidas e infiltraciones anuales de la sala TW 1004 del EdificioTeodoro Wickel



Anexo B



Figura B.17: Gráfico de pérdidas por superficies Sala TW 2005

Figura B.18: Gráfico de ganancias internas mensuales con DVH y marco de PVC

-14000

-12000

-10000

-8000

-6000

-4000

-2000

0

Glazing walls ceilings floors partitions roofs



Anexo B



Figura B.19: Gráfico de ganancias internas anuales con DVH y marco de PVC

Figura B.20: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual con DVH y marco de PVC



Anexo B



Figura B.21: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h anual con DVH y marco de PVC

Figura B.22: Gráfico de temperaturas, CO2 y Diconfort con DVH y marco de PVC



Anexo B




instalación con DVH y marco de PVC

Figura B.24: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad con la instalación de DVH ymarco de PVC



Anexo B



Figura B.25: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad después de la instalación de DVHcon marco de PVC

Figura B.26: Gráfico de pérdidas por superficie e infiltraciones sala TW 1004



Anexo B



Figura B.27: Gráfico de pérdidas por superficies Sala TW 2005 con DVH y marco de PVC

Figura B.28: Gráfico de ganancias internas mensuales con instalación de EIFS

-14000

-12000

-10000

-8000

-6000

-4000

-2000

0

Glazing(kW/h/año)

Walls(kW/h/año)

Ceilings(kW/h/año)

Floors(kW/h/año)

Partitions(kW/h/año)

Roofs(kW/h/año)



Anexo B



Figura B.29: Gráfico de ganancias internas anuales con instalación de EIFS

Figura B.30: Gráfico de ventilación e infiltración mensual del Edificio con instalación de EIFS



Anexo B



Figura B.31: Gráfico de ventilación e infiltración anual del Edificio con instalación de EIFS

Figura B.32: Gráficos de Temperatura, CO2 y Disconfort mensual del Edificio conimplementeación de EIFS



Anexo B



Figura B.33: Gráfico de temperaturas, producción de CO2 y Disconfort anuales después de lainstalación de EIFS

Figura B.34: Gráfico de combustible total mensual del Edificio con EIFS



Anexo B



Figura B.35: Gráfico de combustible total anual del Edificio con EIFS

Figura B.36: Pérdidas por superficies e infiltraciones sala TW 1004 después de la instalación deEIFS



Anexo B



Figura B.37: Gráfico de pérdidas por superficies sala TW 2005 con EIFS

Figura B.38: Gráfico de ganancias internas mensuales de Edificio con instalación derevestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales

-8.000,00

-7.000,00

-6.000,00

-5.000,00

-4.000,00

-3.000,00

-2.000,00

-1.000,00

0,00

Glazing(kW/h/año)

Walls(kW/h/año)

Ceilings(kW/h/año)

Floors(kW/h/año)


Roofs(kW/h/año)



Anexo B



Figura B.39: Gráfico de Ganancias internas anuales con instalación de revestimiento térmico

interior de la envolvente de muros perimetrales

Figura B.40: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual del edificio al implementarrevestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales



Anexo B



Figura B.41: Gráfico de Ventilación e infiltración anual del edificio con revestimiento térmicointerior de la envolvente de muros perimetrales

Figura B.42: Gráfico de temperaturas, producción de CO2, Disconfort mensual con lainstalación de revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales



Anexo B



Figura B.43: Gráficos de temperaturas, producción de CO2 y Disconfort anuales después de lainstalación del Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales

Figura B.44: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad despúes de la instalación derevestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales



Anexo B



Figura B.45: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad después de la instalación deRevestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales

Figura B.46: gráfico de pérdidas por superficies de la sala TW 1004 con revestimiento interior



Anexo B



Figura B.47: gráfico de Pérdidas por superficies de la sala TW 2005 con revestimiento interior

Figura B.48: Gráfico de ganancias internas mensuales con instalación de cielo americano con

aislación

-10000

-9000

-8000

-7000

-6000-5000

-4000

-3000

-2000

-1000

0

Pérdidas Sala TW 2005



Anexo B



Figura B.49: Ganancias internas anuales con instalación cielo americano con aislación

Figura B.50: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual del Edificio con instalación decielo americano y aislación



Anexo B



Figura B.51: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h anual del Edificio con instalación decielo americano y aislación

Figura B.52: Gráficos de temperaturas, producción de CO2 y disconfort mensual con lainstalación de cielo americano y aislación



Anexo B



Figura B.53: Gráfico de temperaturas, producción de CO2 y disconfort anual después de lainstalación de cielo americano

Figura B.54: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad despúes de la instalación decielo americano y aislación



Anexo B



Figura B.55: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad después de la instalación de cieloamericano con aislación

Figura B.56: Gráfico de pérdidas por superficies sala TW 2005 con cielo americano



Anexo B



Figura B.57: Gráfico de ganancias internas mensuales tras la Instalación de ventanas conDVH/marco PVC y revestimiento térmico interior

Figura B.58: Gráfico de Ganancias internas con DVH/marco PVC y revestimiento térmicointerior de muros perimetrales



Anexo B



Figura B.59: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual con DVH/marco PVC yrevestimiento térmico interior de muros perimetrales

Figura B.60: Ventilación, infiltración y ac/h anual del Edificio con DVH/marco PVC yrevestimiento térmico interior de muros perimetrales en salas



Anexo B



Figura B.61: Gráficos de temperaturas, producción de CO2 y disconfort mensuales después dela Instalación de DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente de

muros perimetrales en salas de clase del edificio

Figura B.62: Gráficos de temperaturas, producción de CO2 y disconfort anuales después de laInstalación de ventanas de DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la

envolvente de muros perimetrales en salas de clase del edificio



Anexo B



Figura B.63: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad con DVH/marco de PVC yrevestimiento interior de muros perimentrales de las salas

Figura B.64: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad con DVH/marco PVC yrevestimiento térmico interior de muros perimetrales de las salas



Anexo B



Figura B.67: Gráfico de ganancias internas mensuales con doble puerta en accesos del Edificio

Figura B.68: Ganancias internas anuales con doble puerta en accesos del Edificio



Anexo B



Figura B.69: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual con doble puerta en accesos delEdificio

Figura B.70: Gráfico de Infiltración y Ventilación y ac/h anual con doble puerta en accesos delEdificio



Anexo B



Figura B.71: Gráfico de temperatura, CO2 y disconfort mensual con doble puerta en accesos delEdificio

Figura B.72: Gráfico de temperaturas, producción de CO2 y disconfort anuales con doble puertaen accesos del Edificio



Anexo B



Figura B.73: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad con doble puerta en accesos delEdificio

Figura B.74: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad con doble puerta en accesos delEdificio



Anexo B



Figura B.75: Gráfico de pérdidas por superficie e infiltraciones sala TW 1004

Figura B.76: Gráfico de perdidas sala TW 2005 con doble puerta en accesos del Edificio

-14.000,00

-12.000,00

-10.000,00

-8.000,00

-6.000,00

-4.000,00

-2.000,00

0,00

Glazing(kW/h/año)

Walls(kW/h/año)

Ceilings(kW/h/año)

Floors(kW/h/año)


Roofs(kW/h/año)



Anexo B



Figura B.77: Gráfico de ganancias internas mensuales con recubrimiento cielo de madera con placa de yeso cartón

Figura B.78: Ganancias internas anuales con recubrimiento cielo de madera con placa de yesocartón



Anexo B



Figura B.79: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual con recubrimiento de cielo demadera con placas de yeso cartón

Figura B.80:. Gráfico de Infiltración y Ventilación anual con recubrimiento cielo de madera con placa de yeso cartón



Anexo B



Figura B.81: Gráfico de temperatura, CO2 y disconfort mensual con recubrimiento cielo demadera con placa de yeso cartón

Figura B.82: Gráfico de temperaturas, producción de CO2 y disconfort anual con recubrimientocielo de madera con placa de yeso cartón



Anexo B



Figura B.83: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad con recubrimiento de cielo demadera con placa de yeso cartón

Figura B.84: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad con recubrimiento de cielo demadera con placa de yeso cartón



Anexo B



Figura B.85.: gráfico de pérdidas por superficie e infiltraciones sala TW 1004

Figura B.86: Gráfico de perdidas sala TW 2005 con recubrimiento de cielos de madera con placas de yeso cartón

-14.000,00

-12.000,00

-10.000,00

-8.000,00

-6.000,00

-4.000,00

-2.000,00

0,00

Glazing(kW/h/año)

Walls(kW/h/año)

Ceilings(kW/h/año)

Floors(kW/h/año)


Roofs(kW/h/año)



ANEXO C

ANÁLISIS DE PRECIO UNITARIO



Anexo C



10 ANEXO C

Tabla C.1: APU revestimiento térmico interior de muros perimetrales

Resumen Unidad Cantidad P. Unitario Total

($) ($)

Sistema Poligyp m2 1 4104 4.104

Instalación m2 1 1.026 1.026

PRECIO UNITARIO 5.130

Tabla C.2: APU sistema EIFS


($) ($)

Sistema EIFS m2 1 10920 10.920



Tabla C.3: APU ventanas marco PVC con DVH 4 mm


($) ($)

Ventanas DVH 6mm con marco de PVC m2 1 100.000 100.000





Anexo C



Tabla C.4: APU placa yeso cartón

Resumen Unidad cantidad P. Unitario Total

($) ($)

yeso cartón 10mm planc. 0,35 4.406 1.542

pérdidas % 10 - 154

tornillos kg 0,03 2.126 64

Cinta de celulosa papel microperforada ml 1,65 64 106

masilla base 30 Kg para junturas kg 0,35 458 160

maestro + 2 ayudantes dia 0,08 24.800 1.984

Leyes sociales (o.e.) % 50 - 992

Andamio 1 cuerpo mes 0,016 50.000 800


Tabla C.5:APU pintura

Resumen Unidad cantidad P. Unitario $ Total $

látex Sipa extracubriente gl 0,03 7.690 231

Diluyente gl 0,03 5.500 165

Rodillo Poliester un 0,01 1.850 19

lija Kraft granate kg 0,3 185 56

pérdidas % 5 - 12Pintor día 0,04 22.000 880

Leyes sociales (o.e.) % 50 - 440

Andamio 1 cuerpo mes 0,016 50.000 800


Tabla C.6: APU cielo americano

Resumen Unidad cantidad P. Unitario Total

($) ($)Subcontato provisión einstalación m2 1 8.378 8.378




Anexo C



Tabla C.7: APU Aislación Térmica


($)($)

Aislan glass 50mm m2 1,05 2.430 2.552

Jornalero dia 0,01 6.500 160

Leyes sociales (o.e.) % 50 80


Tabla C.8: Puerta mampara aluminio doble Vaivén


($) ($)

Subcontrato provisión m2 1 35.000 35.000

Instalación % 10 - 3.500




Anexo D



11 ANEXO D

Tabla D.1: Presupuesto revestimiento térmico interior de muros perimetrales más ventanas DVHmarco PVC en salas

ITEM DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD P. UNITARIO TOTAL

1 OBRAS DE CONSTRUCCION -TERMINACIONES ---- ---- ------- ---------

1.1 VENTANAS DVH MARCO PVC 2,6 MT x 1,7 MT UN 33,00 552.500 18.232.500

1.2 REVESTIMIENTO TÉRMICO INTERIOR M2 312,63 5.130 1.603.782

TOTAL 19.836.282

Tabla D.2: Presupuesto revestimiento placa yeso cartón 10 mm



1.1 Placa Yeso Cartón 10 mm M2 580,60 5.802 3.368.649

1.3 Pintura látex M2 580,60 2.601 1.510.283

TOTAL 4.878.933

Tabla D.3: Presupuesto revestimiento térmico interior de muros perimetrales



1.1 sistema poligyp M2 672,80 5.130 3.451.438

TOTAL 3.451.438

Tabla D.4: Presupuesto ventanas DVH 6mm con marco PVC

evaluación de estrategias de reacondicionamiento térmico para el edificio teodoro wickel del...

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