sistema de certificación de eficiencia energética y métodos de mejoramientos para viviendas...

7/22/2019 Sistema de Certificacin de Eficiencia Energtica y Mtodos de Mejoramientos para Viviendas Nuevas

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UNIVERSIDAD DE LA FRONTERAFACULTAD DE INGENIERA, CIENCIAS Y ADMINISTRACIN

DEPARTAMENTO DE INGENIERA DE OBRAS CIVILES

Sistema de Certificacin de Eficiencia Energtica y Mtodos deMejoramientos para Viviendas Nuevas

TRABAJO DE TTULO PARA OPTAR AL TTULODE INGENIERO CONSTRUCTOR

PROFESOR GUA: SR. JUAN PABLO CRDENAS RAMREZ

NICOLS ANDRS MNDEZ VALLEJOJOS RAUL URIBE SOTO2012


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ISISTEMA DE CERTIFICACIN DE EFICIENCIA ENERGTICA Y MTODOS DE

MEJORAMIENTOS PARA VIVIENDAS NUEVAS

AGRADECIMIENTOS

A las personas que me han acompaado a lo largo de mi vida y que han

forjado los valores y capacidades con las que hoy cuento, les doy las gracias poracompaarme y entregarme lo mejor de ellos, por estar siempre dispuestos a

acompaarme en mi camino y a levantarme cuando he cado, por mostrar mis

errores y mis virtudes y porque siempre confiaron en m.

Agradezco especialmente a mi Padre Marco y Madre Lucilia, por

entregarme todo el apoyo y las herramientas en el da a da, por ser unos

ejemplos y ensearme a volar, ensearme el valor de educarme y trabajar por

las dems personas, a luchar por un mundo ms justo y convivir con cada serque nos rodea. Gracias por todo, ya que sin lo que me entregaron hoy no

estara escribiendo estas palabras.

Gracias a mi pareja Paula, por acompaarme en todo este proceso y

apoyarme a cada instante, por darme fuerza en los momentos difciles y a

alentarme en los buenos momentos. Por ser la persona que me ensea quien

soy y por ser mi compaera, muchas gracias.

Nicols Andrs Mndez Vallejo.

Agradezco a mi Familia, que a pesar de la distancia, no estn cerca

fsicamente, pero siempre creyeron y confiaron en que uno poda dar el gran

paso para surgir y forjar un solo camino, agradezco a mi Padres Jos y Mara,

por acompaarme siempre a lo largo de mi vida, mi Hermano Francisco por

darme nimo, en especial a mi Hermano Jorge que fue uno de mis pilares

fundamentales en esta etapa, quien siempre estuvo ah para darme una mano.

A las personas que me acogieron, a quienes me permitieron entrar en sus

vidas para darme apoyo, ellos son los amigos que uno no escoge, Antonio,

Cesar, Francisco, Camilo y por ltimo Nicols quien frente a los altos y bajos

que existieron, siempre me dio apoyo para continuar este proceso.


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IISISTEMA DE CERTIFICACIN DE EFICIENCIA ENERGTICA Y MTODOS DE


En general a todos quienes me permitieron conocerlos en diversas

circunstancias, y a los que pude entregar parte de mis conocimientos A todos

muchas gracias

Jos Ral Uribe Soto


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IIISISTEMA DE CERTIFICACIN DE EFICIENCIA ENERGTICA Y MTODOS DE


INDICE DE CONTENIDOS

1 INTRODUCCIN .................................................................................................... 1

1.1 Antecedentes del problema .............................................................................. 1

1.2 Objetivos generales y especficos. .................................................................... 5

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

2.1 Descripcin de la comuna de Temuco.............................................................. 7

2.1.1 Eficiencia energtica en Temuco ............................................................... 8

2.2 La energa ....................................................................................................... 9

2.3 Eficiencia Energtica ..................................................................................... 12

2.4 Comportamiento Energtico de un edificio. ................................................... 142.4.1 El efecto de las condiciones ambientales ................................................. 15

2.4.2 El aislamiento trmico de los edificios ..................................................... 15

2.4.3 Demanda energtica de un edificio .......................................................... 15

2.5 Certificacin de eficiencia energtica para viviendas nuevas .......................... 16

2.5.1 Calificacin y Certificacin energtica de una vivienda ............................ 16

2.5.2 Certificado .............................................................................................. 17

2.5.3 Escala y calificacin del certificado ......................................................... 18

2.6 Herramienta de Certificacin ......................................................................... 222.7 Software CCTE_v2.0 ...................................................................................... 22

2.8 Software Design Builder ................................................................................ 24

2.8.1 Caracteristicas, simulacin y diseo. ...................................................... 25

2.9 Blower Door Test ........................................................................................... 26

2.10 Mtodo de Taguchi ........................................................................................ 27

3 METOGOLOGA ................................................................................................... 313.1 Introduccin .................................................................................................. 31

3.2 Viviendas estudiadas ..................................................................................... 31

3.3 Obtencin de los antecedentes tcnicos ......................................................... 32

3.4 Levantamiento de informacin ....................................................................... 32

3.5 Modelacin de viviendas ................................................................................ 33


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IVSISTEMA DE CERTIFICACIN DE EFICIENCIA ENERGTICA Y MTODOS DE


3.6 Calificacin energtica. .................................................................................. 33

3.7 Metodologa de mejoramientos ...................................................................... 34

3.7.1 Mtodo estadstico de Taguchi: ............................................................... 34

3.8 Resultados y Anlisis .................................................................................... 35

4 RESULTADOS...................................................................................................... 37

4.1 Introduccin. ................................................................................................. 37

4.2 Fichas tcnicas. ............................................................................................. 37

4.2.1 Fichas certificacin. ................................................................................ 38

4.2.2 Ficha Certificacin con Mejoramiento. .................................................... 43

4.3 Resumen de resultados ................................................................................. 45

5 ANALISIS DE RESULTADOS ................................................................................ 47

5.1 Introduccin .................................................................................................. 47

5.2 Anlisis de la calificacin energtica de las viviendas. ................................... 47

5.2.1 Demanda por calefaccin: ....................................................................... 48

5.2.2 Porcentajes respecto a la demanda de referencia (C): .............................. 49

5.2.3 Calificacin energtica ............................................................................ 51

5.2.4 Reglamentacin trmica. ......................................................................... 52

5.3 Anlisis de mejoramientos y costos involucrados. .......................................... 55

5.3.1 Mejoramientos vivienda Santa Mara de Labranza (JJ01) ........................ 56

5.3.2 Mejoras vivienda Valle de Asturias (WY-09). ............................................ 60

5.3.3 Anlisis de la nueva calificacin energtica despus de aplicada lasimulacin del mejoramiento. .............................................................................. 64

5.4 Anlisis de la variacin de costo de las viviendas al aplicar las mejoras. ........ 65

5.4.1 Proyecto Santa Mara de Labranza (JJ-01) .............................................. 66

5.4.2 Proyecto Valle de Asturias (WY-09) .......................................................... 67

5.5 Anlisis del ahorro econmico para el usuario, producto de la disminucin deconsumo de lea en los proyectos mejorados. ......................................................... 69

6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS ..................................................................... 74

6.1 Respecto a los objetivos especficos. .............................................................. 74


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VSISTEMA DE CERTIFICACIN DE EFICIENCIA ENERGTICA Y MTODOS DE


6.2 Respecto a la metodologa utilizada. .............................................................. 74

6.3 Respecto a las demandas obtenidas para cada software. ............................... 75

6.4 Respecto a la Calificacin Energtica de los Proyectos. .................................. 75

6.5 Respecto a los mejoramientos simulados y sus costos involucrados .............. 77

6.6 Respecto a las inversiones y rentabilidad para el usuario .............................. 79

BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIAS ............................................................................... 80

ANEXO A ................................................................................................................... 83

ANEXO B.1 ................................................................................................................ 88

ANEXO B.2 .............................................................................................................. 109

ANEXO B.3 .............................................................................................................. 130ANEXO C ................................................................................................................. 147

ANEXO D ................................................................................................................. 162

ANEXO E ................................................................................................................. 168

ANEXO F ................................................................................................................. 176

ANEXO G ................................................................................................................. 183

ANEXO H ................................................................................................................. 200

ANEXO I .................................................................................................................. 206


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VISISTEMA DE CERTIFICACIN DE EFICIENCIA ENERGTICA Y MTODOS DE


INDICE DE TABLAS

Tabla 2.5.Poblacin urbana y rural de las comunas de Temuco y Padre Las

Casas .............................................................................................................. 7

Tabla 2.1.Clasificacin de energas secundarias ............................................. 11

Tabla 2.2.Objetivos para cada clase ............................................................... 20

Tabla 2.3.Calificacin energticaIndicador de demanda de energa ............. 21

Tabla 2.4Calificacin EnergticaIndicador de consumo de energa primaria 21

Tabla 4.1. Resumen de resultados. ................................................................ 45

Tabla 5.1. Calificacin energtica de los proyectos ......................................... 51

Tabla 5.2. Cumplimiento de la reglamentacin trmica por elemento de la

envolvente ..................................................................................................... 52

Tabla 5.3. Resultados anlisis de la relacin entre el indicador C y valor U

de muro y cielo. ............................................................................................. 54

Tabla 5.4 Listado de precios de cada material utilizado. ................................. 55

Tabla 5.5 Resumen costo y demanda. ............................................................ 64

Tabla 5.6. Consumo de lea y ahorro por efecto de la mejora. ........................ 70

Tabla 5.7. Aos de recuperacin de la Inversin. ............................................ 71


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VIISISTEMA DE CERTIFICACIN DE EFICIENCIA ENERGTICA Y MTODOS DE


INDICE DE FIGURAS

Figura 1.1.Consumo especfico de energa en el sector residencial .................... 2

Figura 2.1. Consumo de energas primarias, total pas, ao 2010 .................. 12

Figura 2.2. Consumo de energas secundarias, total pas, ao 2010 ............... 12

Figura 2.3 Blower Door Test .......................................................................... 27

Figura 2.4. Matriz de Taguchi, variables y niveles. ......................................... 29

Figura 2.5.Planilla de puntos de diseo y respuesta. ...................................... 29

Figura 5.1. Demandas de calefaccin por software. ........................................ 48

Figura 5.2. Comparacin del indicador C entre ambos software................... 50

Figura 5.3.Variacin de Costos y Demanda, en cuanto a la aislacin de Muros.

..................................................................................................................... 56

Figura 5.4. Variacin de costos y demanda, en cuanto a la aislacin de cielo. 57

Figura 5.5. Variacin de costos y demanda, segn el tipo de Vidrio y/o sistema

de ventanal. ................................................................................................... 58

Figura 5.6. Variacin de costos y demanda, en cuanto a la aislacin de muros.

..................................................................................................................... 60

Figura 5.7. Variacin de costos y demanda, en cuanto a la aislacin de cielo. 61

Figura 5.8. Variacin de costos y demanda, en cuanto a cambio de tipo de

vidrio y/o sistema de ventanal. ...................................................................... 62Figura 5.9 Costos para cada material de la envolvente trmica de la vivienda,

sin mejoramiento y con mejoramiento. ........................................................... 66

Figura 5.10 Costos totales de construccin del proyecto, antes y despus del

mejoramiento. ............................................................................................... 67

Figura 5.11 Costos para cada material de la envolvente trmica de la vivienda,

sin mejoramiento y con mejoramiento. ........................................................... 68

Figura 5.12 Costos totales de construccin del proyecto, antes y despus del

mejoramiento. ............................................................................................... 69


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VIIISISTEMA DE CERTIFICACIN DE EFICIENCIA ENERGTICA Y MTODOS DE


RESUMEN

En la actualidad, la preocupacin por implementar sistemas de Eficiencia

Energtica (EE) ha aumentado, debido a diversos factores como el alza de

precios de la energa, el mayor consumo energtico y lo ms importante la

necesidad de preservar el medioambiente; es por esto que se comienzan a

generar polticas y proyectos en torno a la mejor utilizacin de los recursos

energticos y buscar nuevas fuentes de energa.

Entre los diversos proyectos enfocados a la EE en Chile, desde el ao

2007 se comienza a desarrollar el estudio Sistema de certificacin energtica

de viviendas a pedido del MINVU, el cual en noviembre del 2011 se pone en

marcha luego de una certificacin voluntaria. La certificacin consiste en la

entrega de un etiquetado de la calificacin energtica de las viviendas, es

aspecto similar al utilizado en refrigeradores. El objetivo del proyecto es

promover la eficiencia energtica.

En este contexto el objetivo del presente estudio es evaluar mediante el

Sistema de Certificacin de Eficiencia Energtica, viviendas nuevas de la

comuna de Temuco y propone mtodos de mejoramiento energtico para

obtener mejores resultados en la calificacin energtica de las viviendas.

Para el desarrollo del estudio, se cuenta con cinco proyectos distintos de

la constructora e inmobiliaria Socovesa, de los cuales a dos se les simularon

mejoras.

La metodologa utilizada se constituye de la obtencin de la demanda de

calefaccin mediante dos software el CCTE_v2.0 el cual se propone en el

Sistema de certificacin energtica de viviendas y el Design Builder un

programa que realiza un anlisis ms complejo de los parmetros de las

viviendas. Con las demandas de calefaccin de las viviendas se emiten sus

certificados energticos los cuales incluyen la calificacin de la vivienda e

indicadores secundarios. Finalmente se realiz la simulacin de mejoramientos


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IXSISTEMA DE CERTIFICACIN DE EFICIENCIA ENERGTICA Y MTODOS DE


de los proyectos previo anlisis estadstico el que permiti mejorar la escala de

certificacin de ambos.

Al ser simulados los proyectos con los dos software, arrojaron distintos

resultados en la demanda energtica lo que se debe a que el anlisis que hace

el software CCTE es ms simplificado que el que realiza el software Design

Builder, el que utiliza datos de ocupacin y calefaccin ms detallados. Las

calificaciones obtenidas por los proyectos fueron E y D, las cuales

corresponden a un caso base y una vivienda con pequeas mejoras en la

envolvente, respectivamente.

Las viviendas que fueron sujetas a la simulacin de mejoras

incrementaron su costo de construccin en un 3,6% y un 3,3%. Al ser

mejoradas disminuyen su demanda energtica, traducindose en una

disminucin en el uso del combustible para la calefaccin (un consumo de

biomasa menor), el cual podra significar un ahorro de casi un 40% para la

familia que compre las viviendas. La recuperacin de hacer una mayor

inversin al optar por una vivienda mejorada, se estim en 18 aos para el

proyecto JJ-01 y 25 aos para el proyecto WY-09.

El sistema de certificacin energtica logra ser una buena herramientapara promover la eficiencia energtica e informar de que existe una

preocupacin sobre el tema, pero no es un proyecto en el cual se desarrollen

mtodos de mejoramiento en el uso de las energas y tampoco genera cambios

sustanciales en el consumo de energa por s solo. Por otro lado la herramienta

de modelacin y de certificacin deja fuera muchos aspectos importantes al

momento de establecer la demanda energtica de una vivienda por lo que los

resultados obtenidos no siempre sern representativos. Es un gran paso para

generar conciencia y preocupacin del tema en los distintos actores del sector,

pero no debe existir conformismo y mucho menos pensar que con esto se

soluciona algo se debe seguir trabajando en torno a este proyecto para lograr

verdaderos resultados.


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CAPTULO 1INTRODUCCIN


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CAPITULO 1. INTRODUCCIN

1SISTEMA DE CERTIFICACIN DE EFICIENCIA ENERGTICA Y MTODOS DE


1

INTRODUCCIN

1.1

Antecedentes del problema

Exposicin general del problema

El consumo de energa en el mundo se incrementar en un 57% entre

2004 y 2030, a pesar de que se espera que el aumento de precios tanto del

petrleo como del gas natural siga en aumento. Gran parte de este incremento

ser producido por el experimentado en los pases con economas emergentes.

En el informe "Internacional Energy Outlook 2005 (IEO 2007)" se prev que el

consumo de energa en el mercado experimente un incremento medio de un

2,5% por ao hasta 2030 en los pases ajenos a la OCDE, entre ellos Chile,

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

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

mientras que el resto de pases lo harn al 95%. (CNE, 2012)

De acuerdo al Balance de Energa (2010) el consumo energtico de Chile

est determinado por el consumo final de tres grandes sectores consumidores:

transporte; industrial y minero; y residencial, pblico y comercial (CPR). Debidoa la importancia del consumo minero conviene separarlo del industrial,

considerando los subsectores cobre, hierro, salitre y minas varias.

El sector CPR representa un 27% del consumo final de energa. La mayor

fuente energtica es la lea, correspondiendo a un 45% del consumo total,

fuente que es utilizada en su gran mayora para cocina y calefaccin. La

electricidad y derivados del petrleo son igualmente importantes en la demanda

final, correspondiendo a un 24% y 23% respectivamente. El gas natural ha

aumentado su importancia llegando a representar el 8% del consumo final de

este sector. (BNE, 2010)

En la figura 1.1 se presenta el consumo especfico del sector residencial

para diversas regiones del mundo, durante los aos 2000 y 2003. El consumo


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CAPITULO 2. CONTEXTO



especfico en este sector se define como el consumo final de energa por

habitante, expresado en kilogramos equivalentes de petrleo (koe) por persona.

El consumo final corresponde a los energticos empleados por los hogares para

todas sus actividades, a excepcin del transporte.

En la figura 1.1 se aprecia que el consumo especfico de Chile en el ao

2003 es un 43% del consumo especfico de Europa y slo un 32% del de

Norteamrica. Sin embargo, se muestra superior a los consumos especficos de

Asia y del Medio Oriente y Norte de frica en un 29% y 23% respectivamente.

Asimismo, resulta superior al de Sudamrica en promedio, doblando el

consumo especfico de la regin. (O'Ryan, 2008)

Figura 1.1.Consumo especfico de energa en el sector residencial

En un escenario global donde la demanda energtica aumenta y lasfuentes de energa se agotan incrementando as los precios de estas, se hace

necesario comenzar a generar estrategias en cuanto al uso eficiente de la

energa. En Chile un pas que presenta el ndice de consumo ms alto de la

regin se ha comenzado a generar planes y proyectos que fomenten la eficiencia


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energtica en los distintos sectores de consumo a largo plazo, en el sector

residencial, por ejemplo, se ha impulsado la creacin de un sistema de

Certificacin de Eficiencia Energtica de Viviendas Nuevas, que buscara

promover el uso eficiente de la energa tanto para quienes crean los proyectos

de construccin, como tambin para los que sern sus futuros usuarios.

Exposicin actual del problema

Las necesidades de mayores niveles de eficiencia energtica (EE) nunca

han sido tan evidentes como en la actualidad. Factores como los altos precios

de la energa, la creciente preocupacin por el medioambiente y la seguridad

energtica del pas han contribuido a tomar conciencia de la necesidad de unmayor desarrollo de la EE.

Sin embargo, esa conciencia tiene que materializarse en actos concretos y

la eficiencia energtica debe incorporarse en el comportamiento cotidiano de

todos los actores, tanto a nivel pblico como privado, y en este ltimo caso, en

los sectores residencial, comercial, minero, transporte e industrial.

La experiencia reciente ha demostrado que se han efectuado esfuerzospor desarrollar la eficiencia energtica. Por una parte, el Programa Pas de

Eficiencia Energtica, que se desarroll entre los aos 2005 y 2010, fue el

punto de partida para posicionar la EE como un tema de relevancia nacional.

Por la otra, la reciente creacin de la Agencia Chilena de Eficiencia Energtica,

vino a reforzar el compromiso pblico-privado en esta materia. No obstante, el

desafo de posicionar a la eficiencia energtica como uno de los ejes centrales

de esta estrategia, requiere de una institucionalidad de vanguardia, con un

mayor compromiso pblico, acorde con los nuevos retos.

Conforme a los estudios realizados y a un adecuado resguardo de la

productividad, la propuesta es que en el ao 2020 se pueda alcanzar una


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disminucin del 12% en la demanda de energa final proyectada hacia ese ao.

(MINENERGIA, 2012)

En el sector residencial se ha realizado el estudio de Sistema de

Certificacin Energtica de vivienda nueva(2009), realizado por el Instituto de

Investigaciones Tecnolgicas de la Universidad de Concepcin en conjunto con

la Fundacin Chile.

El objetivo del estudio fue establecer un procedimiento bsico para

demostrar la eficiencia energtica de una vivienda, a travs de un sistema de

certificacin y etiquetado energtico que considere aquellos factores que mayor

incidencia tienen en la demanda de energa de los edificios de vivienda de

nueva construccin.

La finalidad de la certificacin y el etiquetado de las viviendas es la

promocin de la eficiencia energtica, mediante informacin objetiva, que

proporcionada por parte de los promotores inmobiliarios, podr informar a los

compradores del comportamiento energtico de su vivienda.

Aumentar la eficiencia en el uso de la energa es la mejor alternativa para

asegurar el abastecimiento de sta en forma confiable y econmica, permitiendo

adems contribuir a un futuro saludable y sustentable para los chilenos. En la

gran mayora de los pases desarrollados, esta situacin ha sido comprendida

desde hace bastante tiempo, y se han aplicado medidas tendientes a mejorar la

eficiencia energtica de las viviendas a travs de una combinacin de incentivos

y regulaciones. (Fissore & Colonelli, 2009)

Se estima que si un 15% del parque nuevo, construido al ao, es

certificado con calificacin letra C (15.419 viviendas, 1.074.000 m2), existirn

ahorros anuales del orden de 111 GWh/ao. (MINVU, 2011)

La disponibilidad de mejor informacin a travs de la certificacin de

viviendas debera impulsar una mayor demanda de viviendas con mejores

estndares trmicos.


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El sistema de certificacin de viviendas nuevas se ha puesto en marcha

en noviembre del 2011, cuando se realiz un llamado para las empresas que se

quisieran someter al proceso voluntariamente. El proyecto es nuevo lo que

produce interrogantes, de los distintos actores del sector, en cuanto a si las

herramientas utilizadas son las adecuadas o cuales son los factores msincidentes a la hora de realizar la certificacin.

1.2

Objetivos generales y especficos.

Objetivos Generales.

Evaluar el sistema de certificacin de eficiencia energtica de viviendas

nuevas propuesto por el MINVU.

Objetivos Especficos.

Calificar proyectos nuevos de la comuna de Temuco, Regin de la Araucana.

Comparar las calificaciones energticas obtenidas por el software propuesto

por el sistema de calificacin energtica (CCTE_v2.0) y un software

alternativo (Design Builder).

Proponer mtodos de mejoramiento energtico a dos de los proyectos, para

subir su escala de calificacin energtica.


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CAPTULO 2

CONTEXTO


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2

CONTEXTO

2.1

Descripcin de la comuna de Temuco.

La ciudad de Temuco, capital de la regin de La Araucana, se ubica a 674

km al sur de Santiago, a riberas del ro Cautn y en la depresin intermedia de

la regin a 3846' Latitud Sur y 7238' Longitud Oeste, incluyendo las comunas

de Temuco y Padre Las Casas que ocupan una superficie de 875,7 km2, lo que

corresponde al 2,7% del territorio regional. El relieve de la zona, est

constituido al Norponiente por el cerro ielol, con una altura de 340 msnm, y

por el Sur-Este el cerro Conun Huenu, que alcanza una altura de 350 msnm.

Con relacin a sus caractersticas demogrficas, como se observa en la

tabla 2.5 la comuna de Temuco posee la mayor parte de su poblacin

concentrada en el rea urbana alcanzando un 94,8% del total. Por otra parte, la

comuna de Padre Las Casas presenta una distribucin ms uniforme de su

poblacin, con un 57,3 % de poblacin urbana:

Tabla 2.1.Poblacin urbana y rural de las comunas de Temuco y Padre Las

Casas

ZonaTemuco Padre Las Casas

N Hab. %N

Viviendas %N

Hab. %N

Viviendas %Urbana 232.528 94,8% 63.527 94,7% 33.697 57,3% 9.344 59,8%

Rural 12.819 5,2% 3.589 5,3% 25.098 42,7% 6.281 40,2%Total 245.347 100% 67.116 100% 58.795 100% 15.625 100%

Fuente: INE, Censo Poblacional, 2002

Segn el ltimo Censo poblacional, ambas comunas presentan un gran

incremento demogrfico nter censal, del orden de un 25% aproximadamente,


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crecimiento que se explica fundamentalmente por el alto grado de atraccin que

ejerce la ciudad de Temuco. Producto de este aumento poblacional, se tiene el

desarrollo de nuevas reas urbanas y la consiguiente necesidad de consumir

recursos energticos con la finalidad de calefaccin residencial, que en el caso

puntual de Temuco y Padre Las Casas, es preferentemente el combustible lea.

Respecto a las caractersticas climticas, la ciudad de Temuco se

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

presentando temperaturas promedio cercanas a los 12C y precipitaciones de

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

frontales dejan caer gran parte de las precipitaciones registradas en esta zona.

En los meses de verano se registran precipitaciones superiores a los 50 mm,

por lo que no se puede hablar de estaciones secas.

Durante el ao se presentan marcadas diferencias de temperatura

mostrando una oscilacin anual de unos 9C entre Enero y Julio, para los

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

5C (junio) y 37C (febrero). Precisamente, son las temperaturas extremas de

los meses invernales las que hacen particularmente intensivo el uso de

calefaccin residencial en la ciudad. (PDA de Temuco y Padre Las Casas, 2010).

2.1.1

Eficiencia energtica en Temuco

En Temuco no existen viviendas con el certificado de eficiencia energtica

propuesto por el MINVU, pero se pueden encontrar proyectos que presentan

altos ndices de eficiencia energtica como lo es el condominio Frankfurt,

iniciativa que cont con el respaldo Corfo.

La vivienda piloto del condominio recibi en octubre del 2009 el llamado

"Certificado de Desempeo Energtico", entregado por la Universidad Mayor y

que avala que en el caso estudiado el consumo anual de energa para

calefaccin es de 27 kWh/ao. (El Mercurio, 2010)


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No se cuentan con ms antecedentes al respecto, solo que el pasado 8 de

mayo se realiz un llamado a nivel nacional para la seleccin de profesionales

que acten como evaluadores energticos del Sistema de Calificacin

Energtica de Viviendas (Resolucin nmero 3.429 exenta) y para la seleccin

de cincuenta proyectos que deseen calificar a travs del Sistema (Resolucinnmero 3.430 exenta). (MINVU, 2012)

2.2

La energa

En el mbito econmico y tecnolgico, la energa hace referencia a un

recurso natural y los elementos asociados que permiten hacer un uso industrialdel mismo.

La primera distincin que se puede hacer en relacin a un determinado

tipo de energa, es la fuente de la cual proviene. Se distinguen dos fuentes:

Fuente Primaria, si es que el energtico proviene desde un recurso natural,

y que son ms conocidos como energticos primarios.

Fuente Secundaria, si es que el energtico proviene de la transformacin deotro energtico ya procesado, y que son ms conocidos como energticos

secundarios.

Se denomina energa primaria a los recursos naturales disponibles en

forma directa (como la energa hidrulica, biomasa, lea, elica y solar) o

indirecta (despus de atravesar por un proceso minero, como por ejemplo la

extraccin de petrleo crudo, gas natural, carbn mineral, etc.) para su uso

energtico, sin necesidad de someterlos a un proceso de transformacin.

Se denomina energa secundaria a los productos resultantes de las

transformaciones o elaboracin de recursos energticos naturales (primarios) o

en determinados casos a partir de otra fuente energtica ya elaborada (por ej.


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Alquitrn). El nico origen posible de toda energa secundaria es un centro de

transformacin y, el nico destino posible un centro de consumo. (CNE, 2012)

Clasificacin de energas primarias

Las energas primarias se clasifican primeramente en renovables, si es queson fuentes energticas de uso sustentable en el tiempo, incluyendo las

energas renovables no convencionales; y en no renovables, si es que son

fuentes energticas de uso limitado en el tiempo. (CNE, 2012)

Dentro de fuentes energticas primarias no renovables estn:

Petrleo crudo

Gas Natural

Carbn mineral

Nuclear

Dentro de fuentes energticas primarias renovables estn:

Hidroenerga

Geotermia

Elica

Solar

Biomasa

Geotermia


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Tabla 2.2.Clasificacin de energas secundarias

Energtico Fuente Energtico Secundario

Petrleo Crudo -Petrleos Combustibles, Alquitrn,

Diesel, Gasolina 93,95 y 97, Gasolina deAviacin, Kerosene, Nafta, Gas licuado

(GLP), Gas de refinera, Coque de petrleo.

Carbn mineral -Coque mineral, Gas coque, Gas de Altos

Hornos, Alquitrn

Gas natural -Metanol, Gas Licuado (GNL)

Petrleo Combustible, Diesel, Gas Natural,

Carbn, Biomasa, Hdrico, Biogs, Elica,

Solar

-Electricidad

Gas Licuado, Gas Natural -Gas de ciudad

Biomasa -Biogs

Consumo de energas primarias y secundarias.

La lea y los derivados del petrleo son los tipos de energa de mayor

consumo en el pas, representando en conjunto ms del 50%. Estos dos tipos

de energa son los ms utilizados en los sistemas de calefaccin en el sector

residencial, por lo que su consumo est fuertemente ligado a la eficiencia

energtica de las viviendas. Si se logra disminuir la demanda energtica de las

viviendas se podr disminuir en grandes cantidades el consumo energtico del

pas. (BNE, 2010)


23/221




Figura 2.1. Consumo de energas primarias, total pas, ao 2010

Figura 2.2. Consumo de energas secundarias, total pas, ao 2010

2.3

Eficiencia Energtica

Eficiencia Energtica segn la Real Academia Espaola (RAE) esla ptima

utilizacin de los recursos disponibles para la obtencin de resultados

deseados". En la ecuacin 2.1 se aclara esta definicin, donde la eficiencia

energtica es igual al cociente entre la energa til y la energa efectivamente

utilizada.

35%

20%

18%

8%

19%PETROLEO CRUDO

GAS NATURAL

CARBONHIDROELECTRICIDAD

LEA Y OTROS

43%

14%

13%

0%

14%

16% DERIVADOS PETRLEO

ELECTRICIDAD

CARBON

GAS CORRIENTE

GAS NATURAL

LEA Y OTROS


24/221




(2.1)

Para hacer ms fcil la comprensin de eficiencia energtica se puede

definir a travs de un ejemplo:

A dos personas que quieren subir al Piso 6 de un edificio se les invita a

que se sumen a la campaa de subir por las escaleras para contribuir a la

eficiencia energtica, dado el alza de los precios de la energa elctrica que

estamos experimentando.

La persona A interpreta esta invitacin como una definicin verdadera

de eficiencia energtica. Para ella subir a pie es no usar el ascensor y,

por lo tanto, consumir menos energa.

La persona B considera que ella no llegar al piso deseado con la misma

facilidad. No cree que est siendo energticamente eficiente, piensa que si

bien est conservando energa, el nivel de servicio es inferior si sube a

pie en lugar de subir en el ascensor.

En la lnea de pensamiento de la persona B, es generalmente aceptado que

un aumento en la EE se genera cuando se reducen los consumos de energa

para un mismo nivel de servicio otorgado o, cuando hay aumento de calidad del

servicio para una determinada cantidad de energa de entrada.

La Eficiencia Energtica es el conjunto de acciones que permiten

optimizar la relacin entre la cantidad de energa consumida y los productos y

servicios finales obtenidos. Esto se puede lograr a travs de la implementacin

de diversas medidas e inversiones a nivel tecnolgico, de gestin y de hbitos

culturales en la comunidad.

Lo que se mide por tanto en trminos de eficiencia energtica son las

variaciones que experimenta la proporcin entre el nivel de actividad y el


25/221




consumo de energa durante un perodo de tiempo, sin los cambios

estructurales del sector.

Eficiencia Energtica en una Vivienda

Se entender como la cantidad de energa mnima necesaria parasatisfacer las distintas necesidades asociadas a un uso estndar de la vivienda,

manteniendo o mejorando el nivel de servicio o confort. (MINVU, 2012)

2.4

Comportamiento Energtico de un edificio.

Un edificio interacta constantemente con su entorno desde el punto devista energtico. Intercambia calor, lo cede o lo acumula, segn las condiciones

exteriores. Su forma, volumen, orientacin, situacin geogrfica, distribucin

de espacios, materiales constitutivos utilizados, color de la fachada, tamao de

las aberturas, tipo de aislamiento aplicado, etc., son caractersticas que

influyen sobre su comportamiento trmico y las condiciones de confort

naturales que ofrece a sus usuarios, por lo que estos aspectos han de ser

contemplados desde el proyecto y, sobre todo, adaptados a cada zona climtica.Es la base de lo que se conoce como arquitectura bioclimtica o sostenible.

Dos edificios proyectados y construidos exactamente igual no se

comportan de la misma forma, energticamente hablando, si uno est situado

en una regin de clima mediterrneo y el otro en una de clima continental o

atlntico, por ejemplo. La adaptacin del edificio a cada zona tiene, por lo tanto,

un efecto directo sobre la demanda de calefaccin y, como consecuencia, sobre

el consumo final de energa y el volumen de emisiones asociado, por lo que eldiseo y funcionamiento de las instalaciones de servicios han de ser coherentes

con este enfoque constructivo. La implicacin de las personas, sumada a la

introduccin de mejoras tecnolgicas, son factores fundamentales en la

estrategia de reduccin del consumo de energa. (IDAE, 2008)


26/221




2.4.1

El efecto de las condiciones ambientales

Las necesidades de calefaccin de un edificio dependen, en primer lugar,

de las condiciones ambientales exteriores e interiores, que aumentan

lgicamente a medida que disminuye la temperatura exterior. Las prdidas de

calor se producen por transmisin a travs de los cerramientos y porventilacin, y aumentan con la diferencia entre las temperaturas exterior e

interior. Cuanto mayor sea la temperatura interior que se alcance en las

viviendas mayor ser tambin el consumo de calefaccin. (IDAE, 2008)

2.4.2

El aislamiento trmico de los edificios

Las prdidas por transmisin a travs de los cerramientos dependen del

tamao de las viviendas, a mayor tamao mayores necesidades de calefaccin,

y del aislamiento trmico de los cerramientos, teniendo menores necesidades de

calefaccin cuanto ms aislamiento trmico disponga el edificio. La

reglamentacin actual exige que los edificios tengan un mayor nivel de

aislamiento trmico cuanto ms fra sea la zona climtica de ubicacin del

edificio. La mejor forma de reducir los consumos de calefaccin, por lo tanto, es

aislar adecuadamente los edificios. (IDAE, 2008)

2.4.3

Demanda energtica de un edificio

La demanda ser entendida como la cantidad de energa en kWh m2/ao

necesaria para generar las condiciones de habitabilidad y funcionalidad de una

edificacin en funcin a su uso. Es decir, la energa necesaria para

calefaccionar, refrigerar o iluminar los espacios habitacionales, as como la

energa demandada para el abastecimiento de agua caliente sanitaria, entreotros. De esta manera, la demanda depender bsicamente del diseo del

edificio, de sus condiciones de uso y de las condiciones de emplazamiento,

clima y geografa. La demanda de energa puede estudiarse en rgimen

permanente o dinmico. (IDAE, 2008)


27/221




2.5

Certificacin de eficiencia energtica para viviendas nuevas

El procedimiento de la calificacin energtica de viviendas es un

procedimiento oficial del Ministerio de Vivienda y Urbanismo, para evaluar la

calidad energtica de las viviendas. Se aplica a todos los edificios nuevos

destinados a vivienda en Chile. Como resultado de este procedimiento, la

Institucin Administradora de la Calificacin Energtica, en representacin del

MINVU, emite un certificado que evala algunos parmetros que califican la

calidad energtica de la vivienda. Su aplicacin es voluntaria; sin embargo,

para que se entregue este certificado oficial, se debe cumplir con el

procedimiento completo de certificacin.

El objetivo del Procedimiento de certificacin y el etiquetado de las

viviendas es la promocin de la eficiencia energtica mediante la entrega de

informacin objetiva por parte de los promotores inmobiliarios a los

compradores, con la cual podrn informarse del comportamiento energtico de

su vivienda, y as comparar entre viviendas con distintos comportamientos

energticos. Este procedimiento de certificacin es aplicable en viviendas de

nueva construccin. (Fissore & Colonelli, 2009)

2.5.1

Calificacin y Certificacin energtica de una vivienda

La calificacin energtica de una vivienda corresponde a la expresin de

eficiencia energtica para satisfacer los requerimientos de calefaccin,

iluminacin y agua caliente sanitaria en condiciones normales de

funcionamiento y ocupacin. Se determina de acuerdo a lo indicado en el

documento Fundamentos Tcnicos del Sistema de Certificacin de Eficiencia

Energtica de Viviendas (MINVU, 2009a) y se expresa con indicadores

energticos mediante una Etiqueta de Eficiencia Energtica definida en el

mismo documento.


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El proceso de certificacin consiste en la determinacin de la calificacin

energtica de una vivienda, que conduce a un Certificado de Eficiencia

Energtica. Se realiza sobre el Proyecto de Arquitectura, como una certificacin

provisoria y tambin sobre la Vivienda Terminada. (Fissore & Colonelli, 2009)

2.5.2

Certificado

Se definen dos tipos de certificados en base a las etapas de diseo y

construccin de la vivienda: uno provisorio del Proyecto de Arquitectura, y el

otro final de Vivienda Terminada.

El certificado del Proyecto de Arquitectura Indicar la calificacin

energtica obtenida por el Proyecto de Arquitectura de pre obra, determinado

en base a planos, especificaciones tcnicas de arquitectura y especialidades

correspondientes a climatizacin y agua caliente sanitaria (ACS). Tiene un

carcter provisorio mientras se ejecuta la obra.

El Certificado de EE de la Vivienda Terminada, corresponde al Certificado

Final y definitivo de la vivienda. Indica la calificacin energtica obtenida

finalmente por la Obra Terminada. En este caso, el evaluador energtico califica

nuevamente el proyecto de acuerdo a los planos y especificaciones tcnicas

finales (tal como quedo construido) y documentacin adicional de acuerdo a loindicado en el Manual de Certificacin (MINVU, 2009b)

El resultado de la calificacin se expresa en indicadores que van desde la A

a la G, siendo la calificacin A la mejor. Adicionalmente para obtener las

calificaciones A+ y B+, se debe realizar una medicin de infiltraciones por el

mtodo de presurizacin.

En caso que el Certificado del EE de la Vivienda Terminada obtenga una

calificacin distinta al Certificado del Proyecto de Arquitectura, ya sea mayor o

menor, el propietario primer vendedor deber informar a sus clientes respecto a

las modificacin en la calificacin final. En caso de haber realizado una venta o

pactado un compromiso de compraventa, deber informar directamente a sus

clientes.


29/221




El certificado propuesto para Chile se compone de tres pginas. La

primera pgina corresponde a la etiqueta y contiene la identificacin de la

vivienda y los indicadores principales. La segunda pgina incluye alguna

informacin adicional relativa a la eficiencia energtica as como algunos

elementos que permiten el control del proceso de certificacin por parte delcomprador. Finalmente, la tercera pgina incluye alguna informacin relevante

sobre la certificacin. (Fissore & Colonelli, 2009)

2.5.3

Escala y calificacin del certificado

Un indicador energtico es un ndice con el que se evala la eficiencia

energtica de una vivienda para los requerimientos de calefaccin, agua

caliente sanitaria e iluminacin, en condiciones normales de funcionamiento y

ocupacin en relacin a una vivienda de referencia.

Indicadores

Se definen indicadores principales y secundarios. Los indicadores

principales seleccionados fueron: Demanda de Energa y Consumo de Energa

Primaria

El indicador de demanda de energa es medida comparativa respecto a

una referencia, de la cantidad efectiva de energa utilizada por la vivienda en

calefaccin e iluminacin. Est relacionada con la calidad del diseo de la

vivienda y de los materiales utilizados, sin considerar la eficiencia del sistema

de calefaccin e iluminacin y el tipo de combustible.

El indicador de consumo de energa primaria es una medida comparativa,

respecto a una referencia, del consumo total de energa utilizada por la viviendaen calefaccin, iluminacin y agua caliente sanitaria. Considera el diseo de la

vivienda, la eficiencia de los sistemas y el tipo de energa utilizada,

considerando sus transformaciones y prdidas desde su lugar de origen hasta

el lugar de consumo final.


30/221




Ambos indicadores estn expresados en % respecto una vivienda de

referencia. Adicionalmente, se incluye adems el valor en kWh/m2 ao para

cada caso.

Los indicadores secundarios seleccionados son: Consumo de energa en

kWh/m2ao, ndice de Riesgos de Sobrecalentamiento y Porcentaje de Aporte

de Energas Renovables para cada consumo. (Fissore & Colonelli, 2009)

Escala

Para definir las escalas de la calificacin energtica (de los indicadores

principales) se definen valores de referencia para comparar el desempeo

energtico de una vivienda respecto a un consumo estndar. Para ello se

utilizaron dos metodologas en forma complementaria.

La primera se bas en un anlisis tcnico econmico, donde se

estudiaron las medidas que eran econmicamente rentables bajo diferentes

escenarios de aumento del costo de la energa. Luego, se le asignaron las

diferentes letras de la evaluacin (de la A a la G) segn los escenarios. De esta

forma se asigna los siguientes conceptos:

Calificacin F a las viviendas que cumplen slo con la reglamentacin. Calificacin C a las viviendas a las que se le han aplicado medidas de

eficiencia energtica que son rentables con el escenario ms probable de

aumento del costo de la energa.

Calificacin A a las viviendas a las que se le han aplicado medidas de

eficiencia energtica que son rentables con el escenario ms pesimista del

aumento anual del precio de la energa.

La segunda metodologa, se bas en un anlisis que considera un grannmero de simulaciones sobre diferentes tipos de vivienda a las que se les

aplican diferentes criterios para cada una de las calificaciones. Los aspectos

considerados en este anlisis son:


31/221




La escala debe permitir poder diferenciar las viviendas eficientes de las no

eficientes.

Las viviendas que presenten, aunque sea pequeas mejoras en la

envolvente, respecto al caso base (O.G.U.C 2007.) deberan ser reconocidas

con un nivel de calificacin superior. La escala debiera permitir que para cada una de las zonas trmicas las

viviendas alcancen el nivel A de calificacin. No obstante, las viviendas que

lo logren debieran considerar una envolvente de un alto acondicionamiento

trmico, equipos y sistemas de calefaccin y agua caliente sanitaria de alta

eficiencia y en lo posible el uso de energas renovables.

La escala debe ser estable por un cierto tiempo, no debe quedar obsoleta al

poco tiempo de iniciado la calificacin energtica de viviendas. La escala, a pesar de que corresponde para viviendas de nueva

construccin, debe considerar niveles para viviendas ya construidas que

requieran mayor consumo de energa que la vivienda de referencia O.G.U.C

2007, para una posterior certificacin energtica para viviendas existentes.

Con esto, los criterios objetivos para cada una de las calificaciones son:

Tabla 2.3.Objetivos para cada clase

Clase Objetivos

A Esta clase corresponde a la mayor eficiencia que se pudiera lograr enuna vivienda, sin considerar los costos de inversin.

B Vivienda de alta eficiencia energtica.

C Vivienda eficiente sin un excesivo costo de inversin. Generalmente noconsidera doble vidriado hermtico.

D Se obtiene este nivel con pequeas mejoras a la envolvente.

E Caso BaseF Viviendas que incluyen aislacin en techumbre

G Viviendas que no incluyen ningn tipo de aislacin


32/221




Con esto, se determinaron dos escalas independientes, las que diferan en

forma moderada una de otra. Luego, en base a criterios subjetivos y estudio de

casos, se defini finalmente las escalas a utilizar. Las escalas son las

siguientes:

Tabla 2.4.Calificacin energticaIndicador de demanda de energa

Calificacin Zona Trmica

1 y 2

Zona Trmica

3, 4 y 5

Zona Trmica

6 y 7

A C < 30 C < 40 C < 55

B 30 < C < 40 40 < C < 50 55 < C < 65

C 40 < C < 55 50 < C < 65 65 < C < 85

D 55 < C < 75 65 < C < 85 85 < C < 95

E 75 < C < 110 85 < C < 110 95 < C < 110

F 110 < C < 135 110 < C < 135 110 < C < 135

G 135 < C < 135 < C < 135 < C

sistema de certificación de eficiencia energética y métodos de mejoramientos para viviendas...

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