Estudio Aislacon Viviendas en Chile

8/14/2019 Estudio Aislacon Viviendas en Chile

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FICHA RESUMEN / MEMORIA DE TÍTULO

Corporación de Desarrollo Tecnológico / Universidad Técnica Federico Santa María / Constructora Smithouse

A partir de la memoria de título “Estudio y Caracterización del Comportamiento Térmico

de un Tipo de Vivienda Construido por la Empresa SMITHOUSE en las Diferentes Zonas

Climáticas de Chile”, la presente ficha presentará los resultados con mayor relevancia

técnica para el lector.

El objetivo principal de dicha memoria,

fue determinar el consumo energético

y económico requerido en calefacción

que demanda una vivienda en

particular de 141 m2

de superficie,

construida por la empresa Smithouse,

emplazada en las siete zonas climáticas

de Chile. El costo monetario anualdestinado a calefaccionar la vivienda en

estudio está calculado para electricidad

y gas natural como fuentes energéticas.

Debido a que cada zona climática agrupa varios lugares con niveles de radiación solar

similares, se optó por representar cada zona con una ciudad de interés para la empresa

patrocinante. La tabla que se expone a continuación, presenta lo antes mencionado.

ZONA CLIMÁTICA CIUDAD REPRESENTANTE

1 La Serena

2 Valparaíso

3 Santiago

4 Concepción

5 Temuco

6 Puerto Montt

7 Punta Arenas

El estudio térmico fue realizado para dos opciones residenciales, diferenciándose una de

otra sólo por el sistema constructivo de muros y su respectiva aislación térmica.





Los dos tipos de alternativas se identificaron como “A” y “B”. El resto de los complejos, no

posee variaciones de ningún tipo, salvo el espesor del material aislante utilizado en la

estructura de techumbre que aumenta a medida que lo hace también la zona climática.

Por su parte, el diseño arquitectónico no presenta ninguna variación en el lugar de

emplazamiento.

La alternativa “A” es la comúnmente utilizada por otras empresas constructoras del rubro,

que consiste en una estructura de Metalcon que posee en su interior lana de vidrio como

material aislante. Hacia el exterior, se instala una plancha de OSB y un aislamiento hídrico

que finalmente, se reviste con siding de fibrocemento como terminación exterior. Hacia el

interior, se atornillan planchas de yeso – cartón como material de terminación. En esta

opción residencial, el espesor del material aislante es el mismo en todas las zonas

climáticas donde se emplaza el proyecto constructivo y en todas ellas se cumple laexigencia de transmitancia térmica (U) máxima para muro estipulada en el Artículo 4.1.10

de la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones. Es así como se comprobó que

las condiciones aislantes en muros están sobredimensionadas en todas las zonas térmicas,

excepto la siete, que alcanza con precisión el valor exigido por la Ordenanza.

Por su parte, la alternativa residencial “B”, está construida a

través de paneles estructurales SIP (Structural Insulated Panels).

Estos consisten en dos placas de OSB adheridas a un alma de

poliestireno expandido de alta densidad. Esta estructura de muro,

también NO presenta variaciones de ningún tipo dentro de las

siete zonas climáticas y se encuentra sobredimensionada

térmicamente en todas ellas.

Para la realización de los cálculos, primero fue necesario determinar la transmitancia

térmica (U) de los diferentes complejos que tienen contacto directo con el medio

ambiente y a través de los cuales se libera el calor al exterior, es decir, por donde se

producen las pérdidas de calor.

Estos complejos son: techumbre, muros, piso, ventanas y puertas. El cálculo individual de

cada uno de ellos, se realizó mediante la Norma Chilena NCh853. Of91, a excepción de las

ventanas, ya que el valor U es entregado por el propio fabricante.

Los resultados obtenidos de transmitancia térmica ponderada en muros, para ambas

alternativas residenciales, son los mismos en todas las zonas climáticas de Chile y en los

dos tipos de opciones residenciales. Se tabulan a continuación:





Alternativa ResidencialU [W/m2K ]

A 0,6

B 0,4

Siguiendo el tema de cálculos y considerando las pérdidas de calor al exterior y el calor

cedido al aire que se introduce en la vivienda por ventilación o infiltración, se obtienen las

pérdidas de calor totales de la vivienda, que es uno de los valores necesarios para conocer

la energía requerida en calefacción (ERC).

Otro dato importante para obtener el resultado deseado, es conocer los valores de grado

– día mensual que posee cada ciudad representante (GDM). Donde “cada grado promedio

diario bajo 18,3 [ºC] se le designa como grado – día o GD” , según lo define el autor PedroSarmiento en su libro Energía Solar en Arquitectura y Construcción. Esta temperatura se

ha designado como temperatura base o de referencia.

Del mismo modo, el autor señala que “se considera la necesidad de calefacción cuando un

mes posee más de 100 GD” por lo que, los valores de costo monetario están referidos a los

meses que lo demandan (los cuales aumentan a medida que se llega a la zona 7) y

calculados de acuerdo al método sugerido por el mismo autor en su libro ya mencionado.

Los resultados de energía requerida en calefacción obtenidos, en unidades de

kWh/m

2

año, para ambas alternativas residenciales en las diferentes zonas climáticas deChile, son los siguientes:

ZONACLIMÁTICA

Energía Requerida en Calefacción[kWh/m

2año]

Opción "A" Opción "B"

1 111 1072 105 101

3 145 139

4 182 174

5 196 188

6 227 217

7 354 339





Los dos gráficos que se presentan a continuación, indican el costo económico que

demanda anualmente en calefacción la vivienda en estudio dentro de cada una de las

zonas climáticas, si para ello se utiliza electricidad o gas natural respectivamente. Es

posible visualizar que el uso de la electricidad tiene un costo monetario más elevado que

el gas natural.

Gasto en Calefacción mediante Energía Eléctrica en las

Zonas Climáticas de Chile

$ 0

$ 1.000.000

$ 2.000.000

$ 3.000.000

$ 4.000.000

$ 5.000.000

$ 6.000.000

1 2 3 4 5 6 7


Costo [$]

Alternativa Residencial "A"

Alternativa Residencial "B"

Gasto en Caleacción mediante Gas Natural en las Zonas

Climáticas de Chile

$ 0

$ 500.000

$ 1.000.000

$ 1.500.000

$ 2.000.000

$ 2.500.000

$ 3.000.000

$ 3.500.000

$ 4.000.000

1 2 3 4 5 6 7


Costo [$]

Alternativa Residencial "A"


A modo de comparación, una vivienda social emplazada en la zona 3 bajo fiscalización del

SERVIU demanda 175 [kWh/m2año] sólo para calefacción, mientras que la vivienda

construida por Smithouse en la misma zona climática y con mayor volumen, sólo requiere

139 [kWh/m2año]. Estos 36 [kWh/m

2año] de diferencia traducidos a costo monetario





logra una variación anual entre $385.000 si el medio de calefacción es gas y $555.000 si

es electricidad.

Consumo y Ahorro Energético Mediante


0

50

100

150

200

250

300

350

400

1 2 3 4 5 6 7


E n e r g í a R e q u e r i d a p a r a

C a l e f a c c i ó n

[ k W h / m ² a ñ o ]

Ahorro


Finalmente, este último gráfico indica que entre los dos tipos de alternativas residenciales,

en promedio, la opción “A” requiere un 4,1% más de energía en calefacción que si se

escoge como vivienda la alternativa “B”, la cual posee muros en base a paneles SIP.

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