Estudio de La Energía Contenida y de Ocupación en Viviendas Estructuradas Con Paneles SIP

8/11/2019 Estudio de La Energa Contenida y de Ocupacin en Viviendas Estructuradas Con Paneles SIP.

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UNIVERSIDAD DE LA FRONTERAFACULTAD DE INGENIERA, CIENCIAS Y ADMINISTRACIN

DEPARTAMENTO DE INGENIERA DE OBRAS CIVILES

Estudio de la Energa Contenida y de Ocupacin en Viviendas Estructuradas con

Paneles SIP

TRABAJO DE TTULO PARA OPTAR AL TTULO DEINGENIERO CONSTRUCTOR

PROFESOR GUA: SR. JUAN PABLO CRDENAS

FRANCISCO JAVIER HIDALGO HIDALGO

2011


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Agradecimientos,

Agradezco:

A Dios,

Sin l nada hubiese sido posible ya que me ha brindado todo lo necesario para ser feliz

y a la vez llegar a esta etapa clmine de mis estudios.

A mi Familia,

Mis padres, Roberto y Sofa, por darme todo y mucho ms de lo que han tenido a su

alcance.

Mis hermanos, Ricardo, Gina y Marcelo, por todo el apoyo y el cario que siempre

brindan.

Mis sobrinos por hacerme olvidar los problemas con solo darme su constante alegra ysonrisa.

A Natalia,

Por brindarme gua, apoyo, alegra, tranquilidad y as ser un pilar fundamental en mi

etapa universitaria y vida en general.

Amigos, profesores y a toda la gente en general que hizo posible de alguna u otra

manera a que llegara a donde estoy.


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ndice de Contenidos.

1 Captulo 1. Introduccin. ........................................................................................ 1

1.1 Antecedentes del Problema ................................................................................ 1

1.1.1 Exposicin general del problema .................................................................. 1

1.1.2 Nivel actual del problema ............................................................................. 2

1.2 Objetivos ............................................................................................................. 4

1.2.1 Objetivo general ............................................................................................ 4

1.2.2 Objetivos especficos .................................................................................... 4

2 Captulo 2. Contextualizacin. ............................................................................... 6

2.1 Introduccin ......................................................................................................... 6

2.2 Industria Maderera y su uso en la Construccin. ................................................ 8

2.3 Tableros de Madera en Chile. ........................................................................... 12

2.3.1 Descripcin Tableros .................................................................................. 12

2.3.2 Industria y Clasificacin de Tableros en Chile ............................................ 13

2.4 Panel SIP .......................................................................................................... 18

2.4.1 OSB ............................................................................................................ 18

2.4.2 Poliestireno Expandido (EPS) .................................................................... 21

2.4.3 Propiedades y Caractersticas Panel SIP. .................................................. 24

2.5 Construccin de Viviendas Prefabricadas o Industrializadas ............................ 26

2.6

La Energa ......................................................................................................... 28

2.6.1 Fuentes de emisin de energa .................................................................. 30

2.6.2 Energa en la Construccin. ....................................................................... 32

2.7 Evaluacin de Ciclo de Vida (ECV) ................................................................... 35

2.7.1 Evolucin histrica ECV ............................................................................. 37

2.7.2 Normativa y su Contenido. ......................................................................... 38

2.7.3 Beneficios Evaluacin del Ciclo de Vida. .................................................... 40


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3 Captulo 3. Metodologa. ....................................................................................... 42

3.1 Determinacin de la Energa Contenida: ........................................................... 42

3.1.1 Energa Contenida en los Materiales .......................................................... 42

3.1.2 Energa Requerida en el Proceso de Construccin: ................................... 44

3.2 Determinacin Energa Ocupacional ................................................................. 53

3.3 Determinacin del CO2 Equivalente (CO2e) ...................................................... 55

3.3.1 Determinacin CO2 equivalente Energa Contenida en Materiales de

Vivienda. ................................................................................................................. 56

3.3.2 Determinacin CO2 equivalente (CO2e) en Procesos en Planta. ................ 563.4 Determinacin CO2 equivalente en Proceso de Ocupacin de Viviendas ......... 63

4 Captulo 4. Resultados. ......................................................................................... 66

4.1 Caracterizacin de Muestra .............................................................................. 66

4.2 Fichas de Resultados ........................................................................................ 66

5 Captulo 5. Anlisis y Discusin de Resultados. ................................................ 72

5.1 Anlisis Resultados Energa Contenida. ........................................................... 72

5.2 Evaluacin de la Energa Contenida en Proceso Constructivo, Proceso de

Transporte y Proceso de Carga. ................................................................................. 75

5.3 Anlisis Resultados Energa Ocupacional. ........................................................ 77

5.4 CO2 Equivalente. ............................................................................................... 81

5.5 Comparacin Energa Contenida y de Ocupacin. ........................................... 82

6

Captulo 6. Conclusiones. .................................................................................... 85

7 Bibliografa. ........................................................................................................... 89

8 Anexos. .................................................................................................................. 92

8.1 Anexo A ............................................................................................................. 92

8.2 Anexo B ............................................................................................................. 94

8.3 Anexo C ............................................................................................................ 96

8.4 Anexo D ............................................................................................................ 97


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8.5 Anexo E ............................................................................................................. 98

8.6 Anexo F ........................................................................................................... 100

8.7 Anexo G .......................................................................................................... 105


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ndice de Figuras.

Captulo 2. Contextualizacin.

Figura 2.1 Representacin de superficie ocupada segn tipo de bosque, ......................8

Figura 2.2Distribucin en cuanto a superficie de principales especies forestales dentro

de la totalidad de Plantaciones a nivel nacional. (INFOR, 2002)......................................9

Figura 2.3 Distribucin Porcentual de Materiales Predominantes en Muros a Nivel

Nacional (INE, 2009) ......................................................................................................11

Figura 2.4Imagen de madera tpica contrachapada de 18mm .....................................15

Figura 2.5Imagen de Tableros de Partculas ................................................................16

Figura 2.6Grfico del incremento en la produccin de OSB a nivel nacional ...............19Figura 2.7Etapas Proceso Fabricacin .........................................................................23

Figura 2.8 Panel SIP conformado por dos tableros OSB y un alma de poliestireno

expandido.. .....................................................................................................................24

Figura 2.9Inputs y Outputs Tpicos en un ECV (EPA, 2003) ........................................36

Figura 2.10 Esquema de Interrelacin entre fases de una ECV (Nch-ISO

14040.Of1999) ...............................................................................................................39

Captulo 3. Metodologa.

Figura 3.1Proceso Fabricacin Paneles SIP ................................................................45

Figura 3.2Panel SIP con vano de ventana realizado. ...................................................46

Figura 3.3 Corte del Poliestireno Expandido y posterior Calibrado ...............................47

Figura 3.4Carga mdulo a camin ...............................................................................48

Figura 3.5Esquema de Inputs Energticos ...................................................................48

Figura 3.6Montacargas Utilizado en Planta ..................................................................50

Figura 3.7 Ford Cargo 1622 utilizado en Transporte productos Smithouse. .................51

Figura 3.8Camin Gra Ocupado en Carga y Descarga de Mdulos. .........................51

Figura 3.9 Esquema de Metodologa usada para determinar la Energa Contenida. ....53

Figura 3.10Dibujo tridimensional de una de las viviendas a evaluar ............................54

Captulo 5. Anlisis y Discusin de Resultados.

Figura 5.1Comparacin Energas Contenidas segn Bases de Datos. ........................73


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Figura 5.2 Promedio Energa Contenida por Materiales de Viviendas Evaluadas.........73

Figura 5.3 Energas Normalizadas Contenidas por Materiales de Viviendas. ...............74

Figura 5.4 y Figura 5.5Incidencia de los Procesos en la Energa Contenida Total de

las Viviendas Viv.1 y Viv.2 ............................................................................................75

Figura 5.6y Figura 5.7 Incidencia de los procesos en la Energa Contenida Total de

los Mdulos Mod.3 y Mod.4 ..........................................................................................76

Figura 5.8 kWh por Kilmetro recorrido de Camin estudiado. .....................................77

Figura 5.9 Energa de Ocupacin para las viviendas evaluadas en un periodo de 50

aos de vida. ..................................................................................................................78

Figura 5.10 Demanda Energtica Normalizada. ............................................................79

Figura 5.11 Comparacin entre Demanda Energtica Viviendas Panel SIP con otrasmaterialidades. ...............................................................................................................80

Figura 5.12Participacin de la Energa Contenida y Energa de Ocupacin dentro del

total energtico general correspondiente al Ciclo de Vida. ............................................83

Anexos.

Figura A.1Grfico Energa Consumida por Empresa Smithouse ao 2010. ................93


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ndice de Tablas.

Captulo 2. Contextualizacin.

Tabla 2.1 Produccin de Tableros en Chile en el periodo comprendido entre el 2000

hasta el 2008. (Estadsticas INFOR, 2010) ....................................................................12

Tabla 2.2 Conductividad y Resistencia trmica de tableros OSB de Louisiana Pacific,

realizados por Idiem, de la Universidad de Chile. ..........................................................20

Tabla 2.3 Densidad y Conductividad Trmica Propia de los Materiales Constructivos

Ms utilizados dentro del pas. (NCh 853 of 1991) .........................................................20

Tabla 2.4 Conductividad Trmica Poliestireno Expandido .............................................24

Tabla 2.5 Tipo de Energa Renovable y su Procedencia (Roldan, 2009) ......................31

Tabla 2.6Tipos de Energa No renovables y su procedencia (Roldan, 2009) ...............32

Captulo 3. Metodologa.

Tabla 3.1 Factores de emisin de gases producidos por consumo de diesel en

camiones pesados. (Estudios Conama & Ambiosis S.A, 2009) .....................................59

Tabla 3.2 Valores Kilmetros y Velocidades Promedio para el ao 2007 en ciudadescon modelo de transporte y parque vehicular mayor a 25.000 vehculos y menor o igual

a 50.000 vehculos. (Estudios Conama & Ambiosis S.A, 2009) .....................................60

Captulo 5. Anlisis y Discusin de Resultados.

Tabla 5.1 Resumen Energas Contenidas y Promedio entre los Resultados de ambas

Bases de Datos .............................................................................................................. 72

Tabla 5.2 Energa Contenida por Materiales y por Procesos en Planta. ........................ 75

Tabla 5.3 Resumen Resultados Energa de Ocupacin ................................................. 77

Tabla 5.4 Resumen Total CO2equivalente por vivienda. ............................................... 81

Tabla 5.5 Resumen Energas Contenida y de Ocupacin. ............................................. 82

Anexos.

Tabla A.1 Consumo elctrico en Planta ......................................................................... 92


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Resumen

El presente trabajo tiene como objetivo cuantificar energticamente una muestra

de viviendas estructuradas con paneles termo estructurales SIP. Para realizar el

presente estudio se hace necesario determinar la energa contenida y de ocupacin de

las viviendas a evaluar.

El trmino energa contenida es referido a la energa necesaria para la

extraccin, fabricacin y transporte de los distintos materiales componentes de la

vivienda sumndole a esta la energa por concepto de construccin. Por otro lado la

energa de ocupacin se define como todos los gastos energticos necesarios para

mantener la vivienda en condiciones de confort trmico para los habitantes. La energade ocupacin se calcula en base a un periodo de vida til de la habitacin, el cual

depende de la materialidad de la vivienda evaluada. Para poder realizar comparaciones

entre este y otros estudios energticos a nivel nacional e internacional se eligi un

periodo de vida til de 50 aos, mismo periodo utilizado en estudios antes

mencionados.

En el presente estudio la energa contenidaen los materiales constituyentes dela vivienda se determina mediante bases de datos extranjeras, dado que en Chile no

existen registros energticos sobre este tema. Las bases de datos utilizadas

corresponden a pases como Nueva Zelanda y de Reino Unido. Seguido a esto la

energa contenida en el proceso de construccin de las viviendas se determina

mediante un levantamiento de datos desde una empresa especialista en la construccin

de viviendas estructuradas en Panel SIP.

La energa de ocupacin se determina mediante un software computacional

llamado DesignBuilder el cual trabaja mediante una base de datos y un motor de

clculos llamado EnergyPLus. Este software permite obtener gran cantidad de datos

energi-termicos, entre ellos demanda energtica, ganancias solares, prdidas de

energas, emisiones de CO2 equivalente, etc.

Al analizar los datos obtenidos mediante la metodologa usada se obtuvo que la

energa contenida por procesos constructivos solo representa alrededor del 1,5% de de


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energa contenida, y a la vez, la energa contenida total representa un 10% de la

totalidad energtica del ciclo de vida de las viviendas, el 90% restante lo representa la

energa de ocupacin.


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CAPTULO 1

INTRODUCCIN


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Captulo 1. Introduccin.

Estudio de la Energa Contenida y de Ocupacin en Viviendas Estructuradas con Paneles SIP1

1 Captulo 1. Introduccin.

1.1 Antecedentes del Problema

1.1.1 Exposicin general del problema

En la actualidad, existe una gran y creciente crisis medio ambiental, situacin

provocada principalmente por los Gases de Efecto Invernadero (GEI). El problema,

segn proyecciones realizadas por Harrison, Paul y Fred Pearce. 2001. AAAS Atlas of

Population and Environment; las emisiones de CO2 creceran de forma deliberadadentro de los prximos 100 aos llegando a cifras de 20.000 millones de toneladas de

carbono elemental, el cual tiene la siguiente equivalencia Una tonelada de carbono

elemental es igual a 33.364 toneladas de CO2. Se estima que esta concentracin

provocara un medio ambiente inhabitable.

Los gases de efecto invernadero atrapan el calor dentro de la atmosfera lo cual

hace que las temperaturas medidas en la superficie de la tierra aumenten. Un recienteestudio realizado por la Organizacin Meteorolgica Mundial asegura que el ao 2010

termin como el tercero ms clido desde 1850, ao en el cual a recopilar y medir datos

sobre el clima. De acuerdo a estos datos el promedio de temperatura entre Enero y

Octubre del presente ao, combinando entre temperatura de la tierra aire y el agua es

0,55 grados centgrados ms elevados que la media medida entre 1961 y 1990 que es

de 14 grados. Este aumento en la temperatura promedio de la tierra provoca una serie

de efectos tales como: Aumento en el nivel del Mar, aumento en la intensidad de los

fenmenos naturales, cambios en ecosistemas agrcolas, entre otras.

La sociedad a nivel mundial, ha sacado la voz en cuanto a este tema y ha

provocado un creciente inters global por cuidar el ecosistema, gracias a esta

preocupacin los gobiernos han creado polticas de estado que protegen al medio

ambiente, es ah cuando en 1997, se firma entre 180 pases el Tratado de Kioto que


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Captulo 1. Introduccin


corresponde a un compromiso para que los pases industrializados reduzcan en un 5%

las emisiones de gases contaminantes entre los aos 2008 y 2012.

Por su parte, en Chile se cre la ley 19.300 recin en el ao 1994 la cual

establece las Bases Generales del Medio Ambiente, aun as segn cifras del Banco

Mundial el 2007 Chile emita alrededor de 4,3 Toneladas mtricas de CO2 per cpita al

ao. Para tratar de aminorar estas emisiones de CO2 Chile ha firmado una serie de

acuerdos multilaterales ambientales, tales como el Protocolo de Montreal y Convencin

Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climtico. El ao 2009 se realizo la

cumbre de Copenhague en la cual Chile se comprometi a disminuir sus emisiones de

Dixido de Carbono en un 20% en un plazo que no supere al ao 2020.

El sector de la construccin es el que mas empleos genera a nivel nacional, pero

tambin es un rubro que necesita una gran cantidad de materiales para poder

concretar las obras, estos materiales requieren de cierta energa para ser elaborados, lo

que se transforma en CO2 liberado al ambiente. La eleccin de materiales

convencionales para realizar una construccin amigable con el medio ambiente es un

tema de discusin, ya que algunos productores de materiales constructivos dicen serms amigables con el medio ambiente porque no se interviene directamente el

ecosistema, como por ejemplo, la tala de rboles; pero el proceso de fabricacin de su

producto puede requerir gran energa que luego se traduce en gran cantidad de CO2

liberado al ambiente.

1.1.2 Nivel actual del problema

Dentro del pas el tema de la Energa en la Construccin es algo relativamente

nuevo, por lo tanto no se tiene suficiente informacin cuantitativa relacionada con el

tema. Distinto es el caso de pases como Nueva Zelanda y Reino Unido, que ya logran

tener bases de datos minuciosamente estudiadas sobre el tema energtico en la

construccin de sus respectivos pases.


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En Chile el sector edificacin representa un 40% de la energa final consumida,

lo que refleja la importancia que se le debe dar al tema energtico, esta energa

corresponde a la demandada por una construccin ya realizada y dentro de su periodo

de vida, no considera a la energa requerida en el proceso de construccin, transporte y

produccin de los diferentes materiales componentes del proyecto. Dentro de la

construccin de viviendas unifamiliares destacan materialidades como; la albailera de

ladrillos de arcilla y bloques de hormign, construcciones relativamente antiguas de

adobe y la madera en sus diferentes variedades y formas de utilizacin.

Chile dispone de 2,3 millones de hectreas destinadas exclusivamente a

plantaciones forestales, lo que muestra la importancia de la actividad forestal en estepas, adems en el sur de Chile este recurso es uno de los ms utilizados al momento

de construir. An conocidos estos datos dentro del pas solo un 15% de las

construcciones de vivienda son estructuradas con madera. (INE, 2008)

Dentro de la gigantesca produccin forestal dentro del pas, 3.400.000 m3

corresponden a Tableros de Madera. Tableros que se utilizan cada vez ms dentro del

pas por su gran cantidad de usos y facilidad para trabajar. Dentro del mbitoconstructivo son utilizados cada vez ms como material estructurante de viviendas

unifamiliares ya que su uso refleja una disminucin de tiempo y facilidad de trabajo.

La produccin de madera acta como almacn de carbono purificando el aire y

contribuyendo a la reduccin del efecto invernadero. Una vez que la madera no puede

ser utilizada como materia prima, es decir, su ciclo de vida no se puede alargar ms,

puede ser utilizada como combustible, ya que se trata de una fuente de energa

renovable y produce menos gases de efecto invernadero que los combustibles fsiles.

Segn un estudio de tesis hecho por Sylvana Gayoso Morellide la Universidad

Austral de Chile, una hectrea de Pino Radiata podra absorber alrededor de 19

Toneladas de CO2 al Ao y segn lo que expresa un estudio de la Universidad de

Huelva en Espaa una hectrea de Eucalipto captura alrededor de 20 Toneladas de

CO2 al ao.


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Mediante el presente estudio se pretende estudiar energticamente viviendas

estructuradas con Paneles Termo-Estructurales SIP que resulta de la unin entre

materiales estructurales y aislantes, como son los Tableros de Partculas Orientadas

(OSB) y el Poliestireno Expandido de Alta Densidad. Se estudiar la energa contenida

o acumulada de cada material componente de las viviendas, energa requerida para su

fabricacin y por ltimo se har una proyeccin de la demanda energtica requerida

una vez que la vivienda ya este ocupada, lo cual corresponde a la Energa de

Ocupacin. Gracias a este estudio se pretende dejar un registro que sirva para

formular futuras bases de datos con informacin concerniente a este pas.

1.2 Objetivos

1.2.1 Objetivo general

Caracterizar energticamente viviendas estructuradas en OSB dentro de la

regin de la Araucana.

1.2.2 Objetivos especficos

- Determinar la cantidad de energa contenida en una muestra de viviendas

estructuradas en OSB dentro de la regin de la Araucana.

- Determinar la cantidad de energa ocupacional en una muestra de viviendas

estructuradas en OSB dentro de la regin de la Araucana.

- Determinar la cantidad de energa requerida en el proceso de construccin y

posterior traslado de viviendas estructuradas en OSB dentro de la regin antes

mencionada.

- Determinar la cantidad de CO2equivalente que se emite al ambiente en la etapa

de construccin, traslado y posterior ocupacin de una vivienda estructurada en

OSB.


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CAPTULO 2

CONTEXTUALIZACIN


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Captulo 2. Contextualizacin


2 Captulo 2. Contextualizacin.

2.1 Introduccin

La preocupacin de la sociedad con respecto al tema de la sustentabilidad

ambiental tiene sus orgenes en la dcada de los aos 70, cuando el tema de la

defensa del medio ambiente cobra gran importancia dentro de las agendas polticas de

varios pases a nivel mundial.

Es as como en 1972 se realiz la denominada conferencia de Estocolmo, una

conferencia convocada por la Organizacin de las Naciones Unidas, donde por primeravez a nivel mundial se manifiesta la preocupacin que exista por la problemtica

ambiental.

Chile adquiri medidas sobre la problemtica ambiental recin en el ao 1994, 22

aos despus de la conferencia de Estocolmo, con la promulgacin de la ley 19.300 la

cual busca responder a la garanta constitucional de la Constitucin Poltica de la

Repblica, que en el Captulo III, Art. 19, Inciso 8, asegura a todas las personas elDerecho a vivir en un ambiente libre de contaminacin. Mediante esta ley se restringe

la cantidad de contaminacin que pueda genera alguna actividad con el fin de lograr un

punto de equilibrio entre el costo que implica el no contaminar sobre lo permitido y el

beneficio al ecosistema.

Un instrumento para la Gestin Ambiental de la ley 19.300 es el Servicio de

Evaluacin de Impacto Ambiental (SEIA), el cual es responsabilidad de la Corporacin

Nacional del Medio Ambiente (CONAMA), o de la Corporacin Regional del Medio

Ambiente (COREMA), segn corresponda, ste servicio contiene un reglamento interno

llamado Reglamento del Servicio de Evaluacin de Impacto Ambiental el cual busca

determinar si la alteracin del medio ambiente que puede generar algn proyecto o

actividad, se encuentra dentro de lo permitido en las normas vigentes. Para esto existen

dos formas de evaluar un proyecto o actividad segn el impacto ambiental que puedan

generar, una es la Declaracin de Impacto Ambiental (DIA), y la otra es el Estudio de


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Impacto Ambiental. El determinar si un proyecto debe ser ingresado al Servicio de

Evaluacin de Impacto Ambiental, y si lo es, determinar si debe ser ingresado como un

DIA o como un EIA depende del impacto ambiental que este puede generar.

Al contextualizar el tema a la construccin, se puede observar que las leyes

vigentes en el pas no contemplan el tema de la energa necesaria para poder llevar a

cabo todos los procesos necesarios para poder realizar y mantener la construccin. El

tema energtico en la construccin ha tomado fuerza desde un tiempo a esta parte

debido a una necesidad del mbito constructivo a abrirse un espacio dentro del tema de

la sustentabilidad. Para poder determinar todos los gastos energticos en que se

incurre en el momento de realizar un proyecto constructivo se necesita de un estudioacabado que contemple un seguimiento de cada proceso que se relacione directa o

indirectamente con la actividad, proceso que puede abarcar desde la energa requerida

para la extraccin y tratamiento de las materias primas necesarias para lograr construir

una vivienda, hasta la energa necesaria para poder mantenerla en condiciones ptimas

para su operacin.

En la fabricacin de los materiales se liberan variadas cantidades de CO2. El cualqueda contenido simblicamente dentro del material y posteriormente dentro del

proyecto. En el conjunto de estos materiales mencionados, existe una hiptesis de que

la madera contiene desde un principio una liberacin de CO2 negativa, dado a la

propiedad de los rboles de absorber este gas de efecto invernadero durante su vida.

Muchos han sido los derivados de la madera utilizados en la construccin, entre

ellos se encuentran las planchas de conglomerados, contrachapados y de fibras. Dentro

de esta conjunto se encuentra el mundialmente conocido OSB (Oriented Strand Board),

que junto con Poliestireno Expandido forman una estructura termo-estructural llamada

PANEL SIP, combinacin de materiales que forman un tablero estructural y a la vez

con gran poder de aislacin trmica. Dentro del presente trabajo se pretende evaluar el

comportamiento Energi-Trmico de viviendas de esta materialidad dentro de la regin.


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2.2 Industria Maderera y su uso en la Construccin.

Chile en si es un pas forestal, solo basta con decir que el ao 2010 este sector

tuvo una participacin de un 3,1% dentro del Producto Interno Bruto (PIB) total del ao,

con una capacidad de entregar 130.000 empleos directos y con un efecto secundario

que, considerando empleos directos e indirectos puede llegar fcilmente a una cifra de

300.000 empleos. (CORMA, 2010).

La superficie nacional consta de 75.662.560,8 hectreas, de las cuales en el ao

1999, 15.647.849 correspondan a la superficie nacional de bosques. De esta superficie

13.430.602,7 corresponden a bosque nativo, 2.119.004,5 a plantaciones forestales y87.625,4 a bosques mixtos. (CONAMA & CONAF, 1999). Hoy en da la cantidad total de

bosques dentro del pas es de 16.231.000 hectreas. (FAO, 2011)

El siguiente grfico explica de mejor manera la distribucin de los tipos de

bosques respecto a la totalidad de ellos existentes en el pas.

Figura 2.1 Representacin de superficie ocupada segn tipo de bosque,

(Conaf&Conama, 1999)

Dentro del 13,5% que corresponde a 2.119.004,5 Hectreas de plantaciones

forestales se encuentran varias especies introducidas desde otros pases, las ms

85,9%

13,5%

0,5%

Bosque Nativo

Plantaciones

Forestales

Bosques Mixtos


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importantes, Pino Radiata, Eucalipto, lamo, Pino Oregn. Las dos especies ms

abundantes dentro del pas son el pino radiata y el eucalipto, las cuales fueron

introducidas desde Estados Unidos y Australia respectivamente y en la actualidad

corresponden a la base del desarrollo forestal dentro del pas.

A continuacin se presenta una distribucin de la cantidad de superficie ocupada

por las principales especies forestales dentro de Chile:

Figura 2.2 Distribucin en cuanto a superficie de principales especies forestales dentrode la totalidad de Plantaciones a nivel nacional. (INFOR, 2002)

La industria de la madera se ha convertido en el segundo exportador nacional

despus del rea de minera. El sector forestal ha experimentado un vertiginoso

crecimiento en las ltimas tres dcadas, el que se ha traducido en el desarrollo de

innumerables productos forestales y madereros, en mltiples inversiones, en un

aumento sostenido de las exportaciones y el interesante desarrollo de un mercado

interno con significativas proyecciones de futuro.

En la Regin de la Araucana el sector forestal constituye uno de los pilares

fundamentales econmicamente hablando ya que de los US$490 millones que la regin

exporto el ao 2010, el sector forestal aporto US$ 249,5 millones, equivalentes al 71,3%

73,0%

19,0%

8,0%

Pino Radiata

ucali!to

"tras s!ecies


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del total, adems de ser fuente de trabajo de 15 mil personas en forma directa y de 30

mil en forma indirecta. (CORMA, 2008)

A nivel nacional existen ms de un milln y medio hectreas de plantaciones con

Pino Radiata y dentro de la Regin de la Araucana existe 450 mil hectreas de

plantaciones de Pino Radiata, Eucaliptus y Pino Oregn, las cuales dan sustento a

industrias productoras de celulosa, astillas, maderas aserradas y elaboradas, perfiles y

molduras, tableros de madera, muebles y construcciones prefabricadas. (CORMA,

2011).

La produccin maderera ha seguido creciendo y madurando, lo que exige buscarnuevos nichos y mercados para posicionar en forma rentable esta mayor produccin.

En tal caso, aumentar el consumo interno de madera se ha vuelto una prioridad, y as lo

han entendido las industrias y sus gremios, las universidades, centros de investigacin

y tambin el estado. En los ltimos aos los esfuerzos se han sumado en la misma

direccin, a tal punto que hoy se advierte una suerte de ofensiva pblico privada

destinada a potenciar la utilizacin de la madera en Chile. El siguiente grafico muestra

una distribucin porcentual de materiales predominantes en muros de construcciones anivel nacional, en al ao 2009.


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Figura 2.3 Distribucin Porcentual de Materiales Predominantes en Muros a NivelNacional (INE, 2009)

Mediante este grafico se observa claramente que en el mbito de la construccin

habitacional el porcentaje de viviendas construidas en madera es de un 21,9% lo que

contrasta con otros pases madereros, en los cuales el 80 a 90% de las viviendas

unifamiliares son construidas de este material.

En el mundo empresarial ligado al sector forestal tambin se estn desplegando

importantes esfuerzos para desarrollar el mercado interno de la madera de Pino radiata.

En este contexto, al alero de Corma naci el Centro Tecnolgico de la Madera (CTT),

entidad que ha contado con el apoyo de la Corporacin Forestal para realizar una serie

de iniciativas para promover el uso de la madera en la construccin. La organizacin

cuenta hoy con 33 empresas socias, entre las que figuran las grandes forestales del

pas, Arauco y CMPC. La creacin de un Centro de Transferencia Tecnolgica de la

Madera, se orienta a desarrollar un programa de trabajo que permita caracterizar la

madera de Pino radiata, estandarizar su oferta, proponer cambios a normas de INN y

establecer un proceso de transferencia tecnolgica directa a empresas y profesionales

de la construccin.

#do$e 0,1% Bloque dece&ento ' otrasco&$inaciones

1,5%

Metal PanelPre(or&ado '

"tras

)o&$inaciones*+,8%

or&i-on ' otrasco&$inaciones

**,0%

Panel Poliestirenox!andido ' "tras

)o&$inaciones

0,*%

Madera *1,9%

"tras)o&$inaciones

3,.%

/adrillo ' "tras)o&$inaciones

*5,9%


23/118



2.3 Tableros de Madera en Chile.

La industria de los tableros y chapas de madera es una de las ms promisorias y

que ha presentado una evolucin gigantesca, con un crecimiento anual de un 15%

antes de la crisis Subprime el 2008. Esta industria se caracteriza por su constante

modernizacin y ampliacin de sus capacidades. En la siguiente tabla se muestra la

produccin nacional anual desde el ao 2000 hasta el 2008 de distintos tipos de

tableros fabricados en Chile.

Tabla 2.1 Produccin de Tableros en Chile en el periodo comprendido entre el 2000hasta el 2008. (Estadsticas INFOR, 2010)

AO TOTAL HARDBOARD MDF PARTCULAS OSB CONTRACHAPADOS CHAPAS

2000 1187,*. 77,0+ +33,1+ 3..,13 *1+,30 9.,.5

2001 13*.,55 8.,79 +.+,8+ 339,91 *0,00 3+3,17 71,8+

2002 15+*,55 8+,+3 5*3,71 38.,10 .*,00 +**,.0 .3,71

2003 1739,01 8+,.. .77,+9 350,5* 9.,00 +.9,*+ .1,10

2004 19*8,.5 9+,19 750,37 381,85 10.,50 51.,3+ 79,+02005 *111,08 95,3* 7+7,+8 38.,5+ 11+,00 .97,05 70,.9

2006 *310,0* 95,+0 837,.3 +0*,7* 119,70 80+,3. 50,*1

2007 **79,3+ 90,81 8*8,*5 388,50 1*7,00 788,85 55,93

2008 *.5.,*0 8+,0* 931,1+ 377,90 173,00 10*3,85 ..,*9

2.3.1 Descripcin Tableros

Los tableros son productos donde el elemento constitutivo principal es la madera,

en los cuales predomina el largo y el ancho antes que el espesor. La madera es

utilizada en diferentes estados como: Chapas, Listones o Tablas, Partculas, Virutas,

Fibras, Tiras de Madera.


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Los diferentes subproductos de la madera son unidos mediante adhesivos que

se usan para unir, dar consistencia y durabilidad. Dado al gran crecimiento y evolucin

de esta industria los adhesivos han mejorado los requerimientos tcnicos y

medioambientales actuales. La eleccin del adhesivo a utilizar depende del tipo de

tablero a fabricar. Entre los ms utilizados estn:

- Urea Formol (UF).

- Urea Melamina Formol.

- Fenol Formaldehdo.

- Colas Mejoradas con aditivos (Tableros Estructurales)

Adems de los adhesivos se le agregan diferentes aditivos especiales que

mejoran propiedades fsicas del tablero, mayor resistencia al fuego, resistencia a la

humedad, dureza, resistencia a los hongos y enemigos de la madera, etc. Son algunas

de las propiedades que se puede mejorar.

2.3.2 Industria y Clasificacin de Tableros en Chile

Dentro del amplio sector forestal del pas la industria de los tableros de madera

es una de las ms desconocidas muy por debajo de industrias gigantescas como las de

celulosa. Sin embargo la produccin de este tipo de tableros ha crecido enormemente

en estos ltimos aos llegando a cifras de 3,4 millones de m3 al ao, con una inversin

cercana a unos US$ 350 Millones. (ATCP, 2006)

El sector de la Industria Tableros y Chapas y productos se clasifica segn la

Clasificacin Internacional Industrial Uniforme (CIIU), cdigo D2021, como Fabricacin

de Hojas de Madera para Enchapado; Fabricacin de Madera Terciada, Tableros

Laminados, Tableros de Partculas y Otros Tableros y Paneles. En la actualidad la

industria de tableros y chapas aporta aproximadamente un 1% al PIB nacional.

(CORMA, 2005)


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La produccin total del sector sigue un crecimiento sostenido, lo cual refleja el

mayor nivel de productividad alcanzado por el sector en virtud de los cambios

tecnolgicos y ampliaciones de capacidad productiva.

En el mercado Chileno existen variados tipos de tableros, algunos de estos con

caractersticas estructurales y otros con fines decorativos (revestimiento, muebles, etc.).

Todo depende del tipo de fibra utilizado, el adhesivo, las placas ocupadas y una serie

de caractersticas que dan propiedades estructurales a los tableros. Los tableros

fabricados en el pas son los siguientes:

- EGP.

Edge Glued Panels, los cuales tienen la particularidad de ser listones de

madera, los cuales son secos al horno, seleccionados y cepillados para eliminar

cualquier imperfeccin propia de la madera. Estos listones se unen en sus en sus

extremos para hacerlos ms largos, en el caso de molduras, o para hacerlos mas

anchos, en el caso de querer fabricar tableros. Para unirlos se usa la tcnica del

endentado (Finger Joint). En Chile estos tableros se hacen principalmente conpino radiata, madera que tiene un color claro y beta poco profunda lo que le da

llamativa caracterstica. El tablero formado es homogneo y sin imperfecciones,

ideal para poder realizar muebles barnizados.

- Tableros Contrachapados.

Estos tableros son conocidos normalmente como Terciados o Tryplay,

consisten en una serie de lminas de maderas previamente encoladas colocadas

perpendicularmente una entre otras en cuanto al sentido de sus fibras, dejando

las caras exteriores de los tableros con sus fibras en el sentido longitudinal de

esta, siempre en una cantidad de caras impares para as lograr una mayor

estabilidad y resistencia. Estas planchas son usadas para una amplia gama de

finalidades, dentro de las principales:


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a) Estructurales: Paredes, Pisos, Techos

b) Moldajes Hormign

c) Mueblera.

d) Industria.

Figura 2.4 Imagen de madera tpica contrachapada de 18mm

- Tableros de Partculas Aglomeradas

Corresponden a tableros fabricados a base de partculas pequeas como

el aserrn, partculas que son impregnadas con una resina adhesiva, y que

mediante procesos industriales se someten a prensado, cortado y pulido. Luego

son sometidas a un acondicionamiento para lograr equilibrar el tablero a la

humedad propia de los ambientes. En Chile se fabrican principalmente de pino

insigne. Se usan principalmente en mueblera pero tambin son utilizadas en

revestimientos interiores en zonas secas. A este tipo corresponde lacomnmente llamada Masisa, que realmente es un productor de este tipo de

tablero.


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Figura 2.5 Imagen de Tableros de Partculas

- Tableros MDF

MDF (Tableros de fibra de densidad media). Son tableros fabricados a

base de fibras de madera, las cuales son obtenidas mediante desfibrado

termomecnico, el cual consiste en un proceso de centrifugado de las fibras que

las convierte en una especie de algodn que mediante el prensado a alta

temperatura ms algn tipo de mecanismo de adhesin se convierten en los

tableros que son. Comnmente llamado Trupn.

Los tableros MDF de pino radiata se clasifican segn su densidad en:

- MDF Standard : 720 a 750 kg/m3

- MDF Light : 550 a 600 Kg/m3

- MDF Ultra Light: 420 a 480 Kg/m3

1) Tableros HDF

HDF (Tableros de fibra de alta densidad). Estos tableros al igual que los

MDF se fabrican a base de fibras, pero a una densidad mucho ms alta llegandoa alcanzar densidades superiores a 1000 Kg/m3. Se fabrican con la fibra de pino

radiata a la cual se le inserta una resina, para luego someterse a procesos de

prensa a alta temperatura y presin.

Dentro del pas se comercializa con el nombre de Cholgun por Paneles

Arauco, se fabrican en espesores bajo los 5mm y sus usos principales son en

mueblera, decoracin, revestimientos interiores econmicos etc.


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- Tableros OSB

El tablero de Virutas Orientadas (Oriented Strand Board), corresponde a

un tablero elaborado tcnicamente con partculas o virutas de madera las cuales

son unidas entre s, formando ngulos rectos unas con otras. Estas virutas son

colocadas en capas perfectamente orientadas y diferenciadas. Por lo general en

las capas ms exteriores las virutas son orientadas en forma longitudinal al

tablero, para luego en las capas interiores hacerlo en sentido perpendicular a las

exteriores. Esta forma de orientacin de las partculas le otorga al tablero las

caractersticas de resistencia y estructuralidad propias del OSB.

Los tableros antes descritos son normalmente clasificados en:

- Tableros Estructurales: Diseados para soportar cargas de estructura

en el rubro constructivo. Dentro de esta clasificacin se encuentra el

OSB y tableros contrachapados estructurales.

- Tableros no Estructurales: Sus usos radican ms bien en la mueblera.Dentro de esta clasificacin se encuentran los Edge Glued Panels

(EGP), tableros contrachapados con fines decorativos, tableros de

partculas aglomeradas, tableros MDF y HDF.


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2.4 Panel SIP

Structural Insulated Panels o Paneles Estructurales Isotrmicos, consisten en un

panel conformado por un alma de algn material aislante como Poliuretano, Poliestireno

Extruido, etc. Sin embargo el ms utilizado es el Poliestireno Expandido (EPS), el cual

es recubierto por dos pieles exteriores de un panel estructural de madera, generalmente

OSB de un espesor especfico. Comnmente de 9,5 y 11,1mm.

2.4.1 OSB

Tablero formado capas de virutas orientadas en forma perpendicular unacapa de otra para otorgar mayor resistencia mecnica. Como medio de adhesin

entre partculas se usa un conjunto de resinas fenlicas resistentes al agua entre

las cuales se encuentra; Urea formol, Urea melamina formol, Fenol formaldehdo

y Poliuretano, limitando el uso de alguna resina segn el uso que se le quiera dar

al tablero.

En la actualidad existen dos tipos de tableros OSB, uno de ellos es el quetiene las capas superficiales alineadas y el centro al azar, el que se identifica 0-1,

y el otro tiene sus superficies alineadas y el centro orientado de forma

perpendicular a las capas superficiales, denominado 0-2. La clasificacin

mencionada satisface los requisitos de la Asociacin Canadiense de Normas

C.S.A.0437.0-M. (SBA, 1993).

Los Tableros de OSB son sometidos a altas temperaturas y presiones,

originando grandes tableros los cuales son dimensionados y sellados en sus

cantos para as otorgar productos, estructurales, densos, con alto rendimiento,

dimensionalmente estables y duraderos. Las dimensiones de las lminas de

OSB, una vez terminado el proceso de produccin, son: 2.44 m x 1.20 m, 2.44 x

1.22 m y 3.66 x 1.22 m, y con espesores desde 6 mm hasta 38 mm.


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En Chile la produccin industrial del OSB empieza en el ao 2001, con

20.000 m3 producidos. Luego en el ao 2008 la cifra se increment a 173.000

m3.

Figura 2.6 Grfico del incremento en la produccin de OSB a nivel nacional

(Estadsticas INFOR, 2010)

Dentro del pas los principales productores de OSB son: Louisiana Pacific

(LP), Masisa S.A y Paneles Arauco. De los cuales Louisiana Pacific o LP es

uno de los lderes a nivel mundial y el ms conocido fabricante de OSB dentro

del pas.

El OSB posee aplicaciones variadas en el sector de la construccin de

viviendas, dentro de los cuales se puede mencionar:

- Bases de cubiertas de techos.

- Revestimientos de tabiques estructurales.

- Pisos.

- Forros de aleros, etc.

0,00

50,00

100,00

150,00

*00,00

*001 *00* *003 *00+ *005 *00. *007 *008

Producc!" d$ OSB d$%d$ 2001 &

2008

Produccin de "B

desde *001 a *008


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Los tableros OSB poseen un comportamiento trmico ptimo comparado

con otros materiales estructurales constructivos. A continuacin en la Tabla 2.2

algunos indicadores trmicos de diferentes espesores comerciales de tableros

OSB, y a continuacin en la Tabla 2.3 se mostrar la conductividad trmica de

algunos de los materiales estructurales ms usados dentro del pas.

Tabla 2.2 Conductividad y Resistencia trmica de tableros OSB de Louisiana Pacific,realizados por Idiem, de la Universidad de Chile.

Tabla 2.3 Densidad y Conductividad Trmica Propia de los Materiales ConstructivosMs utilizados dentro del pas. (NCh 853 of 1991)

M&'$r&( D$"%d&d )*+,-3. / ),- *.

or&i-n #r&ado 2Nor&al *4+00 1,.3

/adrillo Macio 6ec6o a &quina 1000 0,+.#do$e 14100 14800 0,9

#lu&inio *4700 *10


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2.4.2 Poliestireno Expandido (EPS)

Segn la Asociacin Nacional de Poliestireno Expandido de Espaa, este

corresponde a un material plstico espumado utilizado en el sector de la

construccin, principalmente como aislamiento trmico, en el sector del envase y

embalaje, y en una serie de aplicaciones diversas.

El EPS se define tcnicamente como: material plstico celular y rgido,

fabricado a partir del moldeo de perlas preexpandidas de poliestireno expandible

o uno de sus copolmeros, que presenta una estructura celular cerrada y rellena

de aire.

Dado que la estructura del EPS consiste en un 98 por 100 de aire,

capturado dentro de un 2 por 100 de matriz celular, sus propiedades trmicas

iniciales se mantienen a lo largo de su vida til.

Proceso de Transformacin

El proceso de transformacin de la materia prima (poliestireno expandible)en artculos acabados de poliestireno expandido transcurre en tres etapas:

Preexpansin, reposo intermedio y estabilizacin, y finalmente expansin y

moldeo final.

a) Preexpansin: La materia prima se calienta en unas mquinas

especiales denominadas preexpansores, con vapor de agua a

temperaturas situadas entre 80 y 110 C. En funcin de la

temperatura y del tiempo de exposicin, la densidad aparente del

material disminuye de unos 630 kg/m3 a densidades que oscilan

entre 10 y 30 kg/m3. En este proceso, las perlas compactas de la

materia prima se convierten en perlas de plstico celular con

pequeas celdillas cerradas que contienen aire en su interior.


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b) Reposo intermedio y estabilizacin: Al enfriarse las partculas

recin expandidas se crea un vaco interior que es necesario

compensar con la penetracin de aire por difusin. De este modo

las perlas alcanzan una mayor estabilidad mecnica y mejoran su

capacidad de expansin, lo que resulta ventajoso para la siguiente

etapa de transformacin. Este proceso se desarrolla durante el

reposo intermedio del material preexpandido en silos ventilados. Al

mismo tiempo se secan las perlas.

c) Expansin y moldeo final: En esta etapa, las perlas preexpandidas

y estabilizadas se transportan a unos moldes donde nuevamente seles comunica vapor de agua y las perlas se sueldan entre s. De

esta forma se pueden obtener grandes bloques que se mecanizan

posteriormente en las formas deseadas como planchas, bovedillas,

cilindros, o productos conformados con su acabado definitivo.

(IDE, 2011)


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Figura 2.7 Etapas Proceso FabricacinPoliestireno Expandido

El Poliestireno Expandido tiene variadas aplicaciones debido a su

versatilidad, disponibilidad, ligereza, resistencia a la humedad, capacidad de

reciclaje y poca conductividad trmica (Tabla 2.4). Por esta ltima propiedad es

que es usado como material aislante en diferentes aplicaciones, por ejemplo

revestimiento trmico externo o interno, tambin como material incorporado

dentro de un sistema constructivo, como es el caso del Panel SIP.


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Tabla 2.4 Conductividad Trmica Poliestireno Expandido

segn sus Densidades Aparentes (Nch 853)

D$"%d&dA&r$"'$)*+,-3.

Co"duc'd&dTr-c& /),)- *..

10 0,0+30

15 0,0+13

20 0,038+

30 0,03.1

2.4.3 Propiedades y Caractersticas Panel SIP.

Los dos materiales antes descritos se logran complementar de tal manera que

logran aprovechar todas las propiedades trmicas del Poliestireno Expandido, sumando

la estructuralidad del OSB.

Figura 2.8 Panel SIP conformado por dos tableros OSB y un alma de poliestirenoexpandido.


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Estos tipos de tableros son utilizados generalmente en la construccin de

viviendas unifamiliares y multifamiliares y proyectndose a estructuras comerciales. El

SIP se instala principalmente en muros perimetrales de las viviendas, as como tambin

se puede utilizar como estructura de techo, cielo y piso; conformando as una solucin a

problemas de envolvente trmica en edificios.

La eficiencia energtica que genera una envolvente trmica en un edificio es uno

de los pilares fundamentales dentro de un edificio sustentable. Los edificios que

consumen menos energa, generan menos emisiones de Dixido de Carbono (CO2),

por lo tanto generan un menor impacto sobre el medio ambiente.

El ncleo o el alma aislante de un Panel SIP permite un aislamiento continuo de

la habitacin que envuelva, disminuyendo la cantidad de puentes trmicos que se

producen mediante la madera aserrada utilizada para conformar la estructura del muro.

Lo anteriormente descrito se puede apreciar ms claramente con un trmino

ampliamente utilizado en Estados Unidos llamado Framing Factor que se podra

traducir como factor de entramado, en este caso factor de entramado de madera,

utilizado para expresar un porcentaje del rea total de la pared ocupada por miembrosde la estructura que estn sujetos a considerarse puentes trmicos, es decir, en otras

palabras el framing factor, es un indicador de porcentaje de puentes trmicos

provocado por la estructura de los muros. En una vivienda con estructura tpica de

madera en sus muros los promedios de este Factor fluctan entre 15 y 25%, mientras

que en una vivienda constituida por paneles SIP en sus muros el factor disminuye

considerablemente a un valor de alrededor de slo un 3%. (APA & SIPA, 2007)

Las dimensiones comerciales de los Paneles SIP, dentro del pas son

generalmente de 1,22 x 2,44, y a pedidos especiales de 1,22 x 4,88, el ancho del

Poliestireno Expandido es Variable dependiendo de los requerimientos del cliente y

zonificacin trmica dentro del pas.

Una construccin hecha de SIP permite que se produzca menos infiltracin de

aire en comparacin con otros mtodos constructivo dando as un mejor control sobre el


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ambiente interior. Las pruebas han demostrado que la construccin en SIP puede

permitir que las fugas de aire puedan disminuir en un 90% menos a la que ocurre en

viviendas normales con entramados de madera. (Christian, Jeff & T.W. Petrie, 2002)

2.5 Construccin de Viviendas Prefabricadas o Industrializadas

Para contextualizar el tema de la prefabricacin es necesario decir que los

mtodos constructivos utilizados en vivienda van desde lo ms tradicional a lo

completamente industrializado, pasando por una gran variedad de mtodos

constructivos intermedios que constan de distintos grados de industrializacin. Cuando

se habla de construccin tradicional es aquella que se realiza insitu ocupando unavariedad de materiales y con mano de obra artesanal que trabaja en la misma obra. Por

otro lado se encuentra la construccin totalmente industrializada de viviendas que

corresponde a la fabricacin de viviendas modulares, las cuales son fabricadas

totalmente en Planta, para luego transportarlas, ensamblarlas y montarlas en su lugar

definitivo.

Entre estos dos extremos se puede encontrar diferentes grados deindustrializacin, por ejemplo, existen viviendas que se realizan insitu, pero utilizando

mayor grado de tecnologa y racionalizando an mas los materiales. Y luego tambin se

puede encontrar dentro de las viviendas industrializadas, aquellas viviendas en que la

mayor parte de sus componentes son hechos en fbrica, por ejemplo, cerchas,

tabiqueras, paneles, elementos estructurales, etc. Que luego de trasladadas a terreno

se ensamblan con otras piezas prefabricadas y otras partidas realizadas en terreno

para as completar la construccin de la obra.

Actualmente las viviendas que se construyen en Chile con sistemas constructivos

industrializados emplean materiales como la madera, metal, polietileno, PVC, paneles

de hormign y otros, los cuales se aplican especialmente en los segundos pisos de

viviendas tradicionales de albailera y hormign. Si bien en las regiones de la VIII al

sur tienen una mayor aplicacin en el mercado habitacional, los mtodos constructivos


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industrializados tienen una baja presencia en la construccin de viviendas a nivel

nacional.

La Divisin Tcnica de Estudio y Fomento Habitacional del Ministerio de Vivienda

y Urbanismo (MINVU), define a los sistemas constructivos prefabricados en trminos

generales como los que presentan condiciones estructurales que no pueden

determinarse total o parcialmente por los mtodos tradicionales de clculo; o cuando su

montaje en obra se efecte por procedimientos especialmente diseados; y cuando se

empleen nuevos materiales o stos se combinen en forma diferente a la consultada en

la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones.

La vivienda industrializada, que difiere de la prefabricacin, se define por el

MINVU como aquella en que se emplea un sistema constructivo constituido por

elementos y/o componentes dimensionalmente coordinados, producidos

industrialmente, siguiendo diseos tipificados y procedimientos en su mayor parte

mecanizados y utilizando controles de calidad en las etapas de fabricacin y montaje.

Las viviendas panelizadas, en tanto, estn constituidas por un set de paneles

prefabricados, ms un kit de elementos y planos de ejecucin. Las construccionesprefabricadas son aquellas que en su totalidad o parcialmente emplean un sistema

constructivo constituido por elementos y/o componentes dimensionalmente

coordinados, que se fabrican o arman antes de su montaje en obra o fbrica, y que

pueden producirse y colocarse por mtodos tradicionales conocidos de la construccin.

(Alvarado, 2010)

En el presente trabajo se estudiar energticamente una empresa de viviendas

industrializadas en base a paneles SIP.


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2.6 La Energa

Dentro del nombre del presente trabajo Estudio de la Energa Contenida y de

Ocupacin en Viviendas Estructuradas con Paneles SIP, el concepto energa es el que

ms incidencia tiene y por ende la necesidad de estudiarlo. Este concepto es difcil de

entender, ya que no es algo que lo podamos ver explcitamente, adems de ser

interpretado de una u otra forma por varios campos de estudio. Por ejemplo, para la

fsica, la Energa es una magnitud abstracta que esta ligada al estado dinmico de un

sistema y que permanece invariable en el tiempo por la ley de conservacin de la

energa; En este mismo mbito se encuentra la energa mecnica que es la suma de

la Energa Cintica, generada por el movimiento, y la Energa Potencial que esrelacionada a la posicin o altura de un cuerpo dentro de un campo de fuerzas; Por

otra parte en el mbito econmico y tecnolgico, la energa hace referencia a un

recurso natural y los elementos asociados que permitan hacer un uso industrial del

mismo. Resumiendo, el concepto de energa se puede relacionar a la capacidad poner

en movimiento o transformar algo, definicin similar a la que genera la mecnica,

segn la cual la energa es la capacidad que tiene un sistema de realizar un trabajo.

Dentro del ecosistema existen variados tipos de energa, algunas de las ms

empleadas en la vida humana, y que a la vez interfieren dentro de este estudio son:

- Energa Solar: Es la forma de energa ms pura que se conoce, producida

por las ondas electromagnticas que irradia el sol a la tierra, sta energa es

necesaria para la subsistencia de cualquier tipo de vida sobre el planeta.

- Energa Elctrica: La electricidad es una propiedad fundamental de la

materia, la cual se manifiesta mediante la atraccin y repulsin de sus partes,

dependiendo de la existencia de protones o neutrones.

La energa elctrica es la forma de energa que se basa en esta propiedad y

que se genera mediante la diferencia de potencial que existe entre dos

puntos, esta diferencia hace posible que se produzca un flujo de carga que

pasa por un cuerpo, o mejor llamada corriente elctrica.


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Es una de las energas con mas demanda a nivel mundial ya que es

indispensable para tener una buena calidad de vida, por lo mismo se produce

en cifras gigantescas mediantes diferentes fuentes.

- Energa Trmica: Esta energa es la que se transfiere de un cuerpo a otro

debido a la diferencia de temperatura que existe entre ellos. Cuando dos

cuerpos se ponen en contacto trmico fluye energa trmica (Temperatura)

del cuerpo que posee ms temperatura al que posee menos hasta que estos

dos cuerpos se igualan. Otra situacin es cuando se pone un objeto caliente

en un ambiente frio, este objeto pierde energa interna, mientras que el

ambiente la gana.En el momento de evaluar trmicamente una edificacin es necesario saber

que existe un delta de temperatura entre el interior y el exterior de la

habitacin, por lo tanto las diferencias de energas trmicas saltan a la vista.

Es en este momento cuando entran en juego factores de aislacin que ponen

una resistencia al libre fluir de la energa trmica del interior al exterior y

viceversa.

Estos son los tipos de energa ms utilizados dentro del pas, y los principales

que se consideraran al momento de evaluar trmicamente una vivienda. Es importante

mencionar que el Principio de Conservacin de la Energa establece que esta energa

no se puede crear ni se destruir, sino que se transforma de un estado a otro, es decir la

cantidad de energa es la misma antes de la transformacin, que despus de esta. Un

ejemplo son las continuas transformaciones que se producen en la naturaleza; La

energa radiante que emite el sol calienta el ambiente transformndose en energa

trmica, esta hace que se derrita la nieve de las montaas que luego baja en forma de

rio alimentando a una posible planta hidroelctrica que transforman la energa hidrulica

del rio en electricidad.


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2.6.1 Fuentes de emisin de energa

Desde la antigedad el hombre ha ingeniado diferentes maneras de obtener

energa de diferentes fuentes y las ha ido aplicando en funcin de sus necesidades y la

cantidad de conocimiento que exista en ese momento, todo esto para su subsistencia

y desarrollo. Por ejemplo:

- Siempre ha aprovechado la energa del sol que es la ms importante y pura

de todas para necesidades trmicas, de luz y de vida en general.

- El viento (energa elica) que lo aprovechaba desde hace muchos siglos atrs

para mover barcos a vela y las aspas de los molinos.- La energa hidrulica que contiene el agua de los ros tambin se

aprovechaba para poder mover molinos hidrulicos y en poca industrial para

mover diferentes maquinas en general.

- Desde la invencin del fuego que se aprovecha la lea y forrajes (biomasa)

para necesidades trmicas y de comida.

- Luego el carbn tambin sirvi para proporcionar calor.

- Mas en la actualidad aparecieron otras fuentes de energa como son la:qumica (pilas y bateras), hidrocarburos, gas natural, nuclear, etc.

La mayora de las fuentes de energa anteriormente mencionadas son

transformadas principalmente en energa elctrica para el consumo industrial y

domiciliario a nivel mundial. Muchas veces en este proceso de transformacin es donde

se generan gran cantidad de contaminantes que afectan a la tierra, el agua, la

atmosfera y los seres vivos.

Estas fuentes energticas se pueden clasificar en dos grandes familias

dependiendo de la cantidad, disponibilidad y posibilidad de renovacin de estos

recursos existentes en Fuentes de Energa Renovables y no Renovables:


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a) Fuentes de Energa Renovables:

Las fuentes de energa renovables son aquellas que son inagotables a escala

humana, siempre y cuando se respeten los ciclos normales de la naturaleza

(en caso de la biomasa).

La fuente que da origen a las diferentes energas renovables es la del sol, ya

que esta provoca diferencias de presiones que originan las rfagas de viento;

regula el ciclo de lluvias, hielo y deshielo que provocan los ros y por ende la

energa hidrulica; provocan la fotosntesis que da origen a la biomasa y

adems de poder utilizar la energa directa del sol.

Son energas que generan un impacto ambiental mnimo con respecto a las

Fuentes no Renovables.

Tabla 2.5 Tipo de Energa Renovable y su Procedencia (Roldan, 2009)

b) Fuentes de Energa no Renovables:

Se denominan as aquellas fuentes que se han ido formando a lo largo de

pocas geolgicas pasadas y como consecuencia de condiciones geolgicas

determinadas. Se encuentran de forma limitada en el planeta y una vez

utilizadas y liberadas estas fuentes de energa debern transcurrir miles de

Tipo de Energia Procedencia

Energia Elica El Agua

Energia Geotermica Calor interior Tierra

Energia Hidarulica El Viento

Energia Solar Termica El Sol

Energia Solar Fotovoltaica El Sol

Energia proveniente de la Biomasa Materias Agricolas diversas

Otras Diversas Procedencias


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generaciones humanas para que se vuelvan a generar, es decir su velocidad

de consumo es mayor a la de su regeneracin.

Tabla 2.6 Tipos de Energa No renovables y su procedencia (Roldan, 2009)

2.6.2 Energa en la Construccin.

En la actualidad, la industria de la construccin se enfrenta a presiones sin

precedentes, ya que esta se encuentra reviviendo de una crisis econmica mundial, ha

sufrido el aumento de los costos de material, ha existido un aumento de los desastres

naturales, y adems ha crecido en gran medida el inters de los consumidores a

comprar inmuebles que ofrezcan un confort trmico sin necesidad de gastar grandes

sumas de dinero en esto, es decir con pequeos costos de operacin y que adems no

cause un impacto negativo al medio ambiente. Todo lo anteriormente descrito ha

motivado a la industria a reevaluar cada vez ms su posicin y adoptar el diseo

sostenible y mtodos de construccin acordes, enmarcado en un esfuerzo para

construir edificios ms eficientes, diseados para conservar energa y agua, mejorar las

operaciones de construccin, y mejorar la salud y el bienestar de la poblacin general.

A lo largo de la vida til de un edificio o vivienda, se incurre en gasto energtico

al momento mantener y operar en un nivel habitable. Histricamente la atencin y

estudios se han centrado en la energa de funcionamiento o de mantenimiento, es decir

la Energa de Ocupacin. Pero para poder tener un anlisis objetivo del tema

energtico debe evaluarse toda la vida til de la vivienda, edificio o lo que corresponda,

es decir, desde el proceso de extraccin, fabricacin, transporte de materiales,

Tipo de Energia Procedencia

Carbon Minas

Gas Natural Pozos

Otros Gases Obtencion Diversa

Petroleo y sus Derivados Pozos

Nuclear Mineral


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incluyendo tambin la energa requerida en el proceso de fabricacin del producto final,

en este caso el proceso de construccin. Todos estos procesos requieres de energa

para poder ser realizados, esta energa se acumula en los materiales o productos

fabricados, a esto se le denomina Energa Contenida.

Generalmente cuando se habla de Energa en la Construccin, especficamente

en viviendas, se tiende a pensar que se refiere al tema operacional de esta, es decir, a

toda la energa en que incurren los ocupantes para poder mantener energtica y

trmicamente la viviendas en optimas condiciones. Con esto nos podemos referir a

calefaccin, iluminacin, ventilacin, aire acondicionado, etc. En este caso nos

referimos a la Energa de Ocupacin que se estima una vez construida la vivienda.Este trmino tiene directa relacin con la eficiencia energtica del edificio ya que al

mejorar trmicamente las condiciones especificas de una vivienda, como por ejemplo:

infiltracin, aislacin muros, aislacin techumbres y disminucin de puentes trmicos, se

disminuye la demanda energtica del edificio en cuestin. Pero por otro lado est la

etapa anterior a la operacin de la vivienda, la cual dice que cada material que se

ocupa tuvo que haber pasado por diferentes procesos para poder llegar a convertirse

en parte constituyente de la vivienda, procesos que pueden partir de la energarequerida para la extraccin de las materias primas constituyentes del material, la

fabricacin de estos, el transporte, construccin, etc. Estos diferentes procesos

necesariamente demandan energa para poder realizarlos, la cual representativamente

va quedando contenida en el material, de ah el nombre referido a esto Energa

Contenida. A continuacin se especifica ms claramente.

- Energa Contenida:

Se refiere a la energa consumida por todos los procesos asociados con la

produccin de una edificacin, incluyendo el proceso de construccin.

Entonces si se desea realizar un estudio de la energa contenida es necesario

analizar desde la extraccin y el procesamiento de los recursos naturales

para fabricacin, transporte y producto entrega. Dado que en Chile recin se

est introduciendo este trmino, existen muy pocos datos de inventario para


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que al momento de determinar la energa contenida de un producto especfico

se pueda obtener un resultado con las condiciones propias del pas.

Dentro del estudio de la Energa Contenida en una edificacin se incluyen

los siguientes principales procesos:

a) Extraccin de materias primas para realizacin del producto

b) Fabricacin Producto

c) Transporte del producto hasta el lugar en que ser ocupado

d) Construccin del proyecto

- Energa de Ocupacin:

Se refiere a la energa que es utilizada una vez que la construccin se halla

realizado y est siendo habitada. Principalmente es la demanda requerida

para satisfacer necesidades de confort trmico de los ocupantes de la

habitacin.


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2.7 Evaluacin de Ciclo de Vida (ECV)

En los ltimos aos las organizaciones han comenzado a preocuparse de cmo

sus actividades pueden afectar al medio ambiente, aunque la mayora de estas solo se

preocupan de cumplir con las normas vigentes en cada pas, tambin existen aquellas

que han respondido al crecimiento de la conciencia del agotamiento de los recursos

naturales y de la degradacin del medio ambiente, haciendo ambientalmente mas

eficientes sus procesos. Una de las herramientas para lograr esto es el Evaluacin del

Ciclo de Vida.

La Evaluacin del Ciclo de Vida (EVC) es una herramienta de gestin que tienepor objetivo estudiar los Potenciales Aspectos e Impactos Ambientalesde las distintas

etapas en la vida de un producto y servicio, es decir desde el proceso de extraccin de

las materias primas para la fabricacin del producto, hasta el proceso de desecho y

disposicin adecuada de ste, De la Cuna hasta la Tumba.

Mediante esta herramienta es posible evaluar todas las etapas de la vida de un

producto, teniendo en cuenta lo interdependientes de estas, lo que significa que unaetapa lleva a la otra. A la vez ECV nos permite la estimacin de la suma de todos los

impactos ambientales acumulativos de las etapas del Ciclo de Vida, incluyendo aquellos

impactos que no son incluidos en los anlisis ms tradicionales como lo son: La

extraccin de materias primas, el transporte, el mtodo de disposicin final, etc.

Dentro de las categoras generales de los impactos ambientales a considerar

en una ECV, se incluyen el uso de recursos, la salud humana, y las consecuencias

ecolgicas1

A continuacin una ilustracin que hace una mencin de la forma de los factores

que se consideran en la forma de trabajar en una Evaluacin de Ciclo de Vida.

1Extracto de Nch-ISO 14040


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Figura 2.9 Inputs y Outputs Tpicos en un ECV (EPA, 2003)

El proceso de ECV consta de cuatro fases interrelacionadas entre s: definicin

de objetivos y alcance, anlisis de inventario, la evaluacin del impacto, y por ltimo la

interpretacin.

1. Definicin del objetivo y alcance: Etapa en la cual se define y describeminuciosamente el producto, proceso o actividad; se debe establecer el

contexto en el cual estar inmersa la evaluacin; y por ltimo se debe

establecer y determinar los lmites del sistema y los efectos ambientales a

considerar para la evaluacin.

2. Anlisis de Inventario:Se refiere ms que nada a la recoleccin y anlisis

de datos y procedimientos de clculo necesarios para poder cuantificar

la energa, el agua, el uso de materiales, emisiones al medio ambiente, es

decir, todas las entradas y salidas pertinentes a un sistema de produccin.

3. Evaluacin de Impactos: En esta etapa se evala la importancia de los

posibles efectos medio ambientales que estn asociados al anlisis de

inventario y a la vez tratar de comprenderlos, para as poder clasificarlos,

caracterizarlos y ponderarlos.

ntradas

Materias Pri&as

ner-a

#dquisicin de MateriasPri&as

Fa$ricacin

:so;Reuso;Mantencin


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4. Interpretacin del Ciclo de Vida:En esta fase se combinan los resultados

del Anlisis de Inventario y de la evaluacin de impactos, para as llegar a

resultados que puedan llevar claramente a realizar conclusiones y

recomendaciones.

2.7.1 Evolucin histrica ECV

En la dcada de 1960, existi una cierta preocupacin sobre el uso de las

materias primas y sus correspondientes requerimientos energticos para tratarlas, con

el fin de proyectar los futuros suministros de energa y su uso. En una de las primeras

publicaciones de su tipo, Harold Smith inform de su clculo de los requerimientos deenerga acumulada para la produccin de productos qumicos en la Conferencia de

Energa Mundial en 1963.

En 1969, Midwest Research Institute realiz un estudio interno a la compaa

Coca Cola, que sent las bases de los mtodos actuales de Anlisis de Inventario de

Ciclo de Vida. El Objetivo principal de este estudio era determinar que tipo de envases

eran los que requeran mas uso y consumo de recursos, para as disminuirlos y a la vezreducir la cantidad de emisiones al medio ambiente.

Luego en el ao 1991 la Evaluacin de Ciclo de Vida comenz a ser mal utilizado

por compaas que realizaban marketing de sus productos mediante este concepto,

gracias a esto se realizaron grandes demandas que tuvieron como resultado un

comunicado emitido por once fiscales de Estados Unidos, en el cual se denunciaba el

uso de los resultados de la ECV para la promocin de productos de distintas

Organizaciones. Gracias a esto se pudo llegar a un consenso sobre como este tipo de

estudios ambientales puede llegar a ser un objeto de publicidad lcita y no engaosa.

Este consenso mas la presin de otras organizaciones ambientales que exigan

estandarizar esta metodologa, llev a la Organizacin Internacional de Normalizacin

(ISO) a crear un estndar para aplicar esta metodologa, lo cual se traduce en la familia

de las normas ISO 14000 (1997 a 2002).


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2.7.2 Normativa y su Contenido.

Una vez que la Organizacin Internacional de Normalizacin (ISO) estandariz

los conceptos bsicos sobre Administracin y Gestin Ambiental, en Chile el instituto

nacional de normalizacin (INN) internaliz esta normativa dentro del pas mediante la

Nch-ISO 14040, la cual fue preparada por la Divisin de Normas del INN.

Como se dijo anteriormente esta normativa estandariza la Gestin Ambiental

para la Evaluacin del Ciclo de Vida, trmino que la Nch-ISO 14040.Of 1999, define

como: Es una tcnica para evaluar los aspectos e impactos potenciales ambientales

asociados con un producto, mediante:

La compilacin de un inventario de entradas y salidas pertinentes a un

sistema de produccin;

La evaluacin de los impactos ambientales potenciales asociados con

dichas entradas y salidas;

La interpretacin de los resultados de las fases de anlisis del inventario y

de la evaluacin de los impactos en relacin con los objetivos delestudio.2

La Nch-ISO 14040.Of 1999, describe principalmente los principios y Marcos

generales para poder llevar a cabo y obtener resultados de una Evaluacin del Ciclo de

Vida, es decir, da a conocer todo lo necesario saber a nivel general sobre ECV,

pasando por la definicin de conceptos necesarios, caractersticas de ECV, fases del

ECV, hasta el proceso de Interpretacin y entrega de informes.

La Nch-ISO 14041 Of 2000, describe con ms detalle la forma de trabajar las dos

primeras etapas del ECV, las cuales son:

2Extracto de Nch-ISO 14040. Of 1999.


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Definicin de los Objetivos y Alcance, y;

Anlisis de Inventario.

La Nch-ISO 14042 Of 2003, describe la tercera fase de ECV la cual corresponde

a la etapa de Evaluacin del Impacto del Ciclo de Vidadependiendo directamente de

la etapa de Anlisis de Inventario.

Y la ltima de esta familia de normas es la Nch-ISO 14043 Of 2003, la cual

contiene la descripcin de la ltima fase del ECV que corresponde a la Interpretacin

del Ciclo de Vida.

Para entender mejor las fases de una ECV y su interrelacin se presenta elsiguiente esquema.

Figura 2.10 Esquema de Interrelacin entre fases de una ECV (Nch-ISO14040.Of1999)


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2.7.3 Beneficios Evaluacin del Ciclo de Vida.

La capacidad que posee una ECV, de rastrear y documentar los cambios en los

posibles impactos ambientales que pueda ocasionar una organizacin permite a los

tomadores de decisiones caracterizar el intercambio medioambiental relacionado con

alternativas de productos o procesos. Mediante la realizacin de un ACV, los analistas

pueden:

Desarrollar una evaluacin sistemtica de las consecuencias ambientales

asociadas a un producto determinado.

Analizar las ventajas y desventajas ambientales asociados con uno o ms

productos y/o procesos

Cuantificar las emisiones ambientales al aire, el agua y la tierra en relacin con

cada etapa del ciclo de vida y / o proceso de los principales contribuyentes.

Ayudar a identificar los cambios significativos en los impactos ambientales entrelas etapas del ciclo de vida y medios ambientales.

Evaluar los efectos humanos y ecolgicos que provoca el consumo de materiales

y emisiones al medio ambiente, a nivel de la comunidad local, regional y mundial.

Comparar impactos a la salud y ecolgicos que pueda provocar el uso de dos o

ms produc

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Estudio de La Energía Contenida y de Ocupación en Viviendas Estructuradas Con Paneles SIP