costos asociados a la eficiencia energetica

.

1

CAPÍTULO 1

INTRODUCCIÓN

CAPITULO 1. INTRODUCCIÓN

ANÁLISIS DE EFICIENCIA Y COSTO EN SISTEMAS DE AISLACIÓN TÉRMICA APLICADOS A VIVIENDAS DE LA CIUDAD DE TEMUCO.

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CAPITULO1. INTRODUCCIÓN.

1.1 Descripción del Problema.

Según se pueden establecer las necesidades del ser humano, el requerimiento de un lugar que

sirva para el descanso y a su vez entregue seguridad a quien lo habita, toma el primer lugar dentro

de las prioridades naturales que presenta cualquier individuo, junto con la necesidad de alimento,

bebida y sexo (base de la pirámide de necesidades de Abraham Maslow1).

Para satisfacer la necesidad básica de refugio y protección se necesita de una vivienda. La

principal función de la vivienda es ofrecer refugio a sus moradores, manteniéndolos a resguardo

del clima y de otros agentes naturales, por lo cual la funcionalidad de la misma está condicionada

a la barrera que ésta pueda ofrecer entre el clima externo y el ambiente interno del recinto,

haciendo que éste sea lo más confortable posible para las personas que lo habitan.

Dado que el clima que predomina en la zona sur de Chile juega un papel fundamental a la hora de

definir las medidas necesarias para lograr un adecuado confort dentro de la vivienda, es que se

necesita un sistema que se ajuste al mismo, otorgando propiedades aislantes a todos los elementos

que se interponen entre el exterior y el interior de la vivienda.

La acción de aislar el medio interno del externo permite independizar los ambientes, con lo cual

se evita que la energía invertida en climatizar escape al exterior y se impide la pérdida de la

misma, asumiendo así una optimización de los recursos necesarios para producir dicha energía.

Existen dos formas de mantener el confort térmico dentro de un recinto (20ºC constante todo el

año según la OMS): aumentar la energía calórica para compensar las pérdidas, o bien, disminuir

las pérdidas, manteniendo o reduciendo el consumo de energía calórica. Esta última alternativa

hace referencia al concepto de eficiencia energética2 y es la que se necesita promover.

Chile ha tomado conciencia de la necesidad de optimizar el uso de la energía y como parte de los

planes que ha implementado el gobierno se han contemplado sistemas de subsidios para

reacondicionamiento térmico de viviendas sociales (P.P.P.F3) y ha actualizado las normas y

códigos de construcción, en virtud de la implementación de sistemas de aislación térmica más

1 Abraham Maslow: Psicólogo humanista estadounidense, estableció la jerarquía de necesidades del ser humano en una estructura piramidal de prioridades (Pirámide de Maslow). 2 Eficiencia Energética: Conjunto de acciones que permiten optimizar la relación entre la cantidad de energía consumida y los productos y servicios finales obtenidos. (Comisión nacional de energía) 3 P.P.P.F: Plan de Protección del Patrimonio Familiar (MINVU)



3

eficientes (OGUC articulo 4.1.10 “Complejo Térmico”). Por otro lado, la población, en general,

también ha tomado conciencia y ha comenzado a implementar de manera particular el

mejoramiento térmico. El problema de esto es que, generalmente, todos los sistemas requieren de

una inversión inicial de dinero que no todas las personas están en condiciones de desembolsar,

dado que dichos sistemas de aislación son costosos. De esta manera, se puede entrever que existe

un segmento socioeconómico que no es candidato a subsidios estatales por encontrarse en una

condición superior a la máxima requerida por los requisitos socioeconómicos de los sistemas de

subsidio y, por otro lado, tampoco pueden costear un sistema efectivo de aislación térmica

(segmento medio).

Es por lo anterior que se vuelve fundamental identificar un sistema que sea apropiado para el

clima donde se encuentre la vivienda sin entrar en sobredimensiones que puedan encarecer la

implementación del mismo. Según estudios realizados en la Universidad Austral de Valdivia y

experiencia in situ del autor, en muchas oportunidades la aislación térmica se tiende a

sobredimensionar en relación a las solicitaciones climáticas de la zona y esto se traduce en el

mayor costo del sistema. Dicha situación refleja una discordancia en la relación “costo-

beneficio”, lo cual impacta negativamente en las posibles implementaciones del mismo. Es por

esto que se hace necesario encontrar un sistema óptimo que considere tanto la eficiencia como el

costo de implementación, todo en su justa medida.

Este estudio se acota a la ciudad de Temuco, la que se ubica a una Latitud Sur 38º 46’ y Longitud

72º 38’, cuenta con un clima templado lluvioso con un promedio de 12ºC de temperatura media

anual y con 1.300 mm. de precipitación anual (Estudio Climático Departamento de Ing.

Mecánica, Universidad de La Frontera, M. González.).

1.2 Hipótesis

Existe en el mercado un sistema o sistemas de aislación térmica que equilibra el costo y la

efectividad del mismo bajo las solicitaciones climáticas de la ciudad de Temuco.



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1.3 Objetivos.

1.3.1 Objetivo General.

Determinar un sistema o sistemas de acondicionamiento térmico óptimo, para la envolvente de

viviendas unifamiliares en uso, que resulte más eficiente en la ciudad de Temuco, según criterios

tanto de funcionalidad frente al clima predominante en la zona, como del precio que implica la

implementación del mismo (costo-beneficio).

1.3.2 Objetivos Específicos.

a) Seleccionar un grupo de sistemas constructivos para aislación térmica (de entre los que ofrece

el mercado) que se ajusten a las solicitaciones climáticas de la ciudad.

b) Establecer las ventajas de una buena aislación térmica (según selección) para la

confortabilidad del recinto en estudio.

c) Evaluar el consumo y pérdida de energía calórica de las tipologías de viviendas construidas

entre los años 1985 y 1995, con avalúos comerciales entre 1000 y 2000 UF., con aislación

tradicional (existente) versus las mismas tipologías, pero según los parámetros de cada sistema

elegido (objetivo especifico a).

d) Cuantificar la relación existente entre la eficiencia de los sistemas aplicados y el valor

comercial de los mismos.

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CAPÍTULO 2.

AISLAMIENTO TÉRMICO

CAPITULO 2. AISLAMIENTO TÉRMICO


6

CAPÍTULO 2. AISLAMIENTO TÉRMICO

Introducción.

En el presente capitulo se exponen algunas directrices generales sobre el aislamiento térmico para

facilitar la compresión del contexto en que se aborda dicho concepto. Además se presenta un

grupo de sistemas de aislación asociados al complejo térmico de viviendas, los que fueron

elegidos utilizando criterios de adecuación a la normativa vigente, materialidad adecuada y

apropiadamente dimensionada (genérica), economía y aplicación.

2.1 Generalidades

En proyectos de construcción, son frecuentes las situaciones en las que se hace necesario reducir

considerablemente el caudal de calor que se transfiere entre el interior y exterior de los recintos.

Esto en función de los requerimientos térmicos específicos del proyecto, normativa legal vigente,

clima de la región, uso de los espacios o una combinación de estos factores.

Para cumplir con el requisito de aislar es necesario aplicar materiales apropiados a la envolvente

del edificio. Estos materiales atrapan aire o algún otro gas en el interior de pequeñas cavidades

dentro de ellos, o bien se aplican rellenos en el espacio donde tiende a transferirse el calor,

provocando una barrera que impide el paso de calor. Luego los materiales aislantes tienen una

baja conductividad térmica y, por ende, una alta resistencia al paso del calor.

La conductividad térmica del aislamiento es un valor efectivo efK que no sólo cambia con la

temperatura, sino también con la presión y las condiciones ambientales, como la humedad. El

cambio de efK con la temperatura puede ser bastante pronunciado, en especial a temperaturas

elevadas cuando la radiación desempeña un papel significativo en el proceso global de

transferencia de calor total.

Existen fundamentalmente tres tipos de materiales aislantes:

I. Fibrosos: Se componen de filamentos con partículas de diámetro pequeño de baja densidad

que pueden colocarse en una abertura como relleno suelto o en forma de tablas, bloques o



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mantas. Los materiales fibrosos tienen una porosidad muy alta ( 90 %). La lana mineral y

lana de vidrio son un ejemplo de material fibroso.

II. Celulares: Los aislantes celulares son materiales que se encuentran en celdas cerradas o

abiertas que suelen tener la forma de tableros extendidos flexibles o rígidos. También es

posible darles forma o rociarlos en el lugar para darles formas geométricas determinadas. El

aislamiento celular tiene la ventaja de su baja densidad, y una resistencia a la compresión

relativamente buena. Algunos ejemplos son el poliuretano o el poliestireno expandido.

III. Granulares: El aislamiento granular consiste en pequeñas escamas o partículas de material

inorgánicos aglomeradas en forma prefabricada o utilizadas como polvo. Algunos ejemplos

son el polvo de perlita, sílice diatomáceo y vermiculita. Este tipo de aislamiento se utiliza

frecuentemente en las mezclas para morteros aislantes aplicados como revestimiento de

muros.

La propiedad más importante a considerar para elegir un material aislante es la conductividad

térmica, aunque la densidad, la rigidez estructural, la degradación, la estabilidad química y el

costo, desde luego, también son factores influyentes. Las propiedades físicas del material, por lo

general, las indica el fabricante del producto o es posible obtenerlas de manuales y tablas. 4

2.2 Sistemas de Aislación Térmica Elegidos para el Estudio

Para el presente estudio se eligieron los siguientes sistemas comerciales de aislación, los cuales

cuentan con características genéricas que los dejan dentro de lo que exige la normativa aplicable

a la región de La Araucanía (zona 5). Por otro lado dichos sistemas contienen materiales que son

comunes en todos los tratamientos constructivos aislantes, sin sobredimensionar sus propiedades

y por ende, manteniendo un valor comercial razonable. Situación que no se da en todas las

marcas.

4 Principios de Transferencia de Calor. Frank Kreith, Mark S. Bohn



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Tabla 2.1. Sistemas de Aislación Térmica para Muros

SISTEMAS DE AISLACIÓN TÉRMICA PARA MUROS

NÚMERO NOMBRE MARCA MATERIALIDAD TIPO DE

AISLACIÓN

1 Spaceloft + Placa Yeso-cartón Akeron-Caf Silica amorfa reforzada+Placa yeso-cartón Interna

2 EIFS Promuro Eurotec Poliestireno Expandido+Malla fibra de vidrio+Mortero elastomérico Externa

3 Placa Exterior Exacta Termopared Exacta Poliestireno Expandido+Camara de aire+Perfil Galb. C Externa

4 Polyplac Knauf Poliestireno Expandido+Placa yeso-cartón Interna

5 Poligyp Romeral Poliestireno Expandido+Placa yeso-cartón Interna

6 Fibropol Volcán Plancha de Fibrocemento+Poliestireno expandido Externa

Tabla 2.2. Sistemas de Aislación Térmica para Techos

SISTEMAS DE AISLACIÓN TÉRMICA PARA TECHOS

NÚMERO NOMBRE MARCA MATERIALIDAD TIPO DE AISLACIÓN

1 Lana de Vidrio del Sistema Gyplac Romeral Lana de Vidrio Interna

2 Lana Mineral Aislán Volcán Lana mineral Interna

3 Poliestireno Expandido Isoplac Poliestireno Expandido Interna



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Tabla 2.3. Sistemas de Aislación Térmica para Pisos5

SISTEMAS DE AISLACIÓN TÉRMICA PARA PISOS

NÚMERO NOMBRE MARCA MATERIALIDAD TIPO DE AISLACIÓN

1 Piso Fotolaminado Holztek Aglomerado de madera+resinas sinteticas+base de cuacho Interna

2 Palmeta Porcelanato Buonarroti Cerámico esmaltado vitrificado Interna

3 Alformbrado Cubrepiso Atlas Hilado 100% polipropileno, 2mm de pelo+Goma Interna

Tabla 2.4. Sistemas de Aislación Térmica para Ventanas (Acristalamiento)

SISTEMAS DE AISLACIÓN TÉRMICA PARA VENTANAS

NÚMERO NOMBRE MARCA MATERIALIDAD TIPO DE

AISLACIÓN

1 DVH Aluminio Ivesco Vidrio 4mm+Camara de aire estánco 14mm+Vidrio 4mm. Perfil P.S 8,5mm Interna-Externa

2 DVH PVC Veka Vidrio 4mm+Camara de aire estánco 14mm+Vidrio 4mm. Perfil P.S 8,5mm Interna-Externa

5 Nota: La norma sólo considera sistemas de aislación para pisos ventilados.



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2.3 Características Técnicas y Comerciales.

Los sistemas elegidos para el estudio presentan las siguientes características técnicas y

comerciales, de acuerdo a la ubicación que tienen en la envolvente de la vivienda. Estas permiten

clasificarlos de acuerdo a su efectividad y costo de aplicación. (Todos los costos incluyen

instalación):

2.1 Muros:

2.1.1 Sistema Spaceloft + Placa de Yeso-Cartón:

-Marca: Akeron-Caf

-Índice de Conductividad Térmica )( :0,013

KmWº

-Formato: Rollo 1cm de espesor, 1450mm ancho,

12mts.largo Figura 2.1. Spaceloft

-Precio: $2.413 IVA incluido.

-Rendimiento: 1 m 2

2.1.2 Sistema EIFS Promuro:

-Marca: Eurotec

-Índice de Conductividad Térmica )( : 0,05

KmWº

Figura 2.2. EIFS Promuro

-Formato: Poliestireno expandido 2,5 cm espesor, densidad 10

3mKg

-Precio: $13.650 IVA incluido



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-Rendimiento: 1 m 2

2.1.3 Sistema Placa Exterior Exacta Termopared:

-Marca: Exacta


KmWº

-Formato: Poliestireno expandido 2,5 cm espesor,

densidad 10

3mKg Figura 2.3. Exacta Termopared


-Rendimiento: 1 m 2

2.1.4 Sistema Polyplac:

-Marca: Knauf


KmWº

-Formato: Poliestireno expandido 2,50cm espesor, Figura 2.4. Polyplac

densidad 15

3mKg , plancha 1,20x2,40 mts


-Rendimiento: 1 m 2



12

2.1.5 Sistema Poligyp:

-Marca: Romeral


KmWº

-Formato: Poliestireno expandido 2,50cm espesor, Figura 2.5. Poligyp

densidad 15



-Rendimiento: 1 m 2

2.1.6 Sistema Fibropol:

-Marca: Volcán


KmWº

-Formato: Poliestireno expandido 2,50cm espesor, Figura 2.6. Fibropol

densidad 15



-Rendimiento: 1 m 2



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2.2 Techos

2.2.1 Sistema Lana de vidrio Gyplac

-Marca: Romeral

-Índice de Conductividad Térmica )( :0,044

KmWº

-Formato: 50mm x 120cm x 1200cm Figura 2.7. Lana de Vidrio Gyplac


-Rendimiento: 1 m 2

2.2.2 Sistema Lana Mineral Aislán

-Marca: Volcán


KmWº

-Formato: 50mm x 120cm x 2400cm Figura 2.8. Lana Mineral Aislán

-Precio: $901 IVA incluido

-Rendimiento: 1 m 2



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2.2.3 Sistema con Poliestireno Expandido

-Marca: Isoplac


KmWº

-Formato: 100mm x 100cm x 50cm , 10

3mKg Figura 2.9. Poliestireno Expandido


-Rendimiento: 1 m 2

2.3 Pisos

2.3.1 Sistema Piso Fotolaminado

-Marca: Holtztek


KmWº

-Formato: 1.285mm x 123cm x 6cm Figura 2.10. Piso Fotolaminado


-Rendimiento: 1 m 2



15

2.3.2 Sistema Palmetas de Procelanato

-Marca: Buonarroti


KmWº

-Formato: 45cm x 45cm Figura 2.11. Palmeta de Porcelanato


-Rendimiento: 1 m 2

2.3.3 Sistema Alfombrado Cubrepiso

-Marca: Buoranoti


KmWº

-Formato: 4 mts de ancho, venta por m 2 Figura 2.12. Cubrepiso

-Precio: $2.990 IVA incluido el m 2

-Rendimiento: 1 m 2



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2.4 Ventanas

2.4.1 Sistema DVH Aluminio

-Marca: Ivesco


KmWº

-Formato: 14mm espesor, Abatir extierior. Figura 2.13. DVH Aluminio

-Precio: $125.000 IVA incluido el m 2

-Rendimiento: 1 m 2

2.4.2 Sistema DVH PVC

-Marca: Veka


KmWº

-Formato: 14mm espesor, abatir exterior

-Precio: $132.000 IVA incluido el m 2 Figura 2.14. DVH PVC

-Rendimiento: 1 m 2

Conclusión.

De esta forma se logra individualizar cada uno de los sistemas de aislación térmica con sus

respectivas características técnicas y comerciales, los que se aplicarán a las tipologías de

viviendas descritas en el siguiente capítulo.

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CAPÍTULO 3

VIVIENDAS TIPO

CAPÍTULO 3. VIVIENDAS TIPO


18


Introducción.

En este capitulo se presentan cuatro viviendas tipo, elegidas para esta investigación, las que

fueron consideradas debido a su tipología, año de construcción, avalúo comercial y metros

cuadrados construidos.

Además se muestran sus características técnicas con esquemas de arquitectura, los que a su vez

tienen asociados un sistema de códigos que describen sus paramentos y superficies de manera

tabular.

3.1 Tipologías de Viviendas y Nomenclaturas.

Las cuatro tipologías elegidas para la investigación tienen características estructurales y

materiales que las hacen representativas de la zona. Se consideraron dos materiales

predominantes en cada construcción:

-Material 1: Madera

-Material 2: Albañilería de ladrillos hechos a maquina (armada y/o confinada)

A cada vivienda se el asignó una nomenclatura que relaciona sus características materiales con el

nombre asignado. De esta forma las viviendas quedan de la siguiente manera6:

a) Vivienda de un piso de Albañilería: CASA 1PA

b) Vivienda de un piso de Madera: CASA 1PM

c) Vivienda de dos pisos de Madera: CASA 2PM

d) Vivienda de dos Pisos, uno de Albañilería y segundo de Madera: CASA 1PA2PM

6Nota: Desde aquí y en adelante, las referencias a cada vivienda se harán por sus respectivas nomenclaturas



19

Las viviendas comprenden un rango de entre 70 y 200 metros cuadrados construidos y están

avaluadas comercialmente entre 1000 y 2000 Unidades de Fomento.

3.2 Características Técnicas

3.2.1 CASA 1PA

Datos generales:

Vivienda de un piso, de albañilería armada con fundación corrida y radier de hormigón, cadena

de hormigón armado, frontones de madera y estructura de techo de madera con aglomerado y

cubierta de zinc alum.

Fue construida en el año 1988 por la constructora Juan Carlos Ruiz.

Tiene una ampliación de fondo, con muros perimetrales de madera, y revestimiento exterior de

plancha de hojalata 5v, fundación corrida con radier de hormigón y estructura de techo de madera

con yeso cartón y cubierta de zinc alum.

Datos específicos:

Ubicación: Pasaje Parque Nacional

San Rafael #1640, Temuco. (Villa

Parques del Estadio)

Superficie total: 86,04 m2

Tipología: Aislada

Cantidad de Pisos: 1

Ampliada: Si

Superficie Ampliada: 24,32 m2

Avalúo: 1.150 UF

Figura 3.1. Plano de Ubicación



20

Esquemas de Arquitectura CASA 1PA:

Figura 3.2. Elevaciones Norte-Sur

Figura 3.3. Elevaciones Poniente-Oriente



21

Plano de Plantas CASA 1PA:

Figura 3.4. Plano de Plantas



22

Cortes Esquemáticos CASA 1PA:

Figura 3.5. Cortes A-A C-C

Figura 3.6. Cortes D-D B-B



23

Tablas de Simbología, Medidas de Paramentos y Superficies CASA 1PA:

Tabla 3.1. Paramentos

PARAMENTOS CÓDIGO ELEMENTO MATERIAL LARGO (m) ALTO (m) AREA (m2) ESPESOR (m)

V1 Ventana Vidrio 2,83 1,7 4,81 0,006 V2 Ventana Vidrio 1,2 1,2 1,44 0,006 V3 Ventana Vidrio 1,2 1,2 1,44 0,006 V4 Ventana Vidrio 1,2 1,2 1,44 0,006 V5 Ventana Vidrio 1,18 0,47 0,55 0,006 V6 Ventana Vidrio 1,2 1,2 1,44 0,006 V7 Ventana Vidrio 0,6 1,6 0,96 0,006 V8 Ventana Vidrio 0,8 1,3 1,04 0,006 V9 Ventana Vidrio 0,65 0,55 0,36 0,006 V10 Ventana Vidrio 0,7 0,7 0,49 0,006 V11 Ventana Vidrio 1,2 1,2 1,44 0,006 V12 Ventana Vidrio 0,45 1,2 0,54 0,006 M1 Muro Albañilería 5,85 2 6,89 0,14 M2 Muro Albañileria 10,55 2 16,52 0,14 M3 Muro Tabiq+polies+5v+Yc 3,5 2,35 6,79 0,14 M4 Muro Albañileria 10,55 2 16,17 0,14 M5 Muro Tabiq+Polies+5v+Yc 3,5 2,35 6,78 0,14 M6 Muro Madera 5,85 2,35 13,75 0,14 M7 Muro Tabiq+Polies+5v+Yc 1,3 2,35 2,02 0,14 M8 Muro Tabiq+Polies+5v+Yc 1,1 2,35 2,23 0,14 M9 Muro Madera 2,6 0,9 2,34 0,14 P1 Puerta Madera contrachapada 0,85 2 1,70 0,045 P2 Puerta Madera contrachapada 0,75 2 1,50 0,045

MV1 Marco Ventana Acero 9,06 0,03 0,27 0,025 MV2 Marco Ventana Acero 4,8 0,03 0,14 0,025 MV3 Marco Ventana Acero 4,8 0,03 0,14 0,025 MV4 Marco Ventana Madera 4,8 0,045 0,22 0,06 MV5 Marco Ventana Acero 3,3 0,03 0,10 0,025 MV6 Marco Ventana Acero 4,8 0,03 0,14 0,025 MV7 Marco Ventana Madera 4,4 0,045 0,20 0,06 MV8 Marco Ventana Acero 4,2 0,03 0,13 0,025 MV9 Marco Ventana Aluminio 2,4 0,035 0,08 0,02 MV10 Marco Ventana Madera 2,8 0,045 0,13 0,06 MV11 Marco Ventana Acero 4,8 0,03 0,14 0,025 MV12 Marco Ventana Acero 3,3 0,03 0,10 0,025 MP1 Marco Puerta Acero 5,7 0,03 0,17 0,07 MP2 Marco Puerta Acero 5,5 0,03 0,17 0,07

C Cadena Hormigón armado 26,95 0,35 9,43 0,155



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Tabla 3.2. Superficies

SUPERFICIES CÓDIGO ELEMENTO MATERIAL LARGO (m) ANCHO (m) AREA (m2) ESPESOR (m)

PS1 Piso Hormigón, Cp, flexit 14,05 5,85 82,19 0,08 PS2 Piso Hormigón, ceramico 3,5 1,1 3,85 0,08 T1 Techo Zinc alum+mader agl+fiel 3,2 2,75 8,80 0,15 T2 Techo Zinc alum+mader agl+fiel 10,55 2,75 29,01 0,15 T3 Techo Madera+polies 7,35 1,98 14,55 0,03 T4 Techo Yesocart+tabiq+polies 3,5 7,15 25,03 0,03

Tabla 3.3. Resumen por Material

RESUMEN POR MATERIAL CÓDIGO ELEMENTO MATERIAL AREA (m2) ESPESOR (m)

V Ventana Vidrio 15,95 0,006 M Muro Albañilería 39,57 0,14 M Muro Tabiq+Polies+5v+Yc 17,80 0,14 M Muro Madera 16,09 0,14 P Puerta Madera contrachapada 3,20 0,045

PS Piso Hormigón, Cp, flexit 82,19 0,08 PS Piso Hormigón, ceramico 3,85 0,08 T Techo Zinc alum+mader agl+fiel 37,81 0,015 T Techo Madera+polies 14,55 0,03 T Techo Yesocart+tabiq+polies 25,03 0,03

MV Marco Ventana Acero 1,17 0,025 MV Marco Ventana Madera 0,54 0,06 MV Marco Ventana Aluminio 0,08 0,02 MP Marco Puerta Acero 0,34 0,07 C Cadena Hormigón armado 9,43 0,155



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3.2.2 CASA 1PA2PM

Datos Generales:

Vivienda de dos pisos. Primer Piso de albañilería armada, fundación corrida con radier de

hormigón, cadenas de hormigón armado y un pilar también de hormigón armado. Segundo piso

de madera de pino radiata impregnado, revestimientos interiores en yeso cartón.

Estructura de techo en madera con yeso cartón y cubierta de zinc alum.

Fue construida en el año 1988 por la constructora Socovesa.

Tiene una ampliación hacia el costado poniente en el primer piso de en albañilería armada y una

ampliación consecuente en el segundo piso consecuente con la del primero en madera de piso

radiata impregnado (continuidad de material).

Datos específicos:

Ubicación: Calle Santander

#02285, Temuco (Villa

Galicia III)

Superficie total (primer

piso):66,0 m2 Total: 132 m2

Tipología: Aislada

Cantidad de pisos: 2

Ampliada: Si

Superficie ampliada (primer

piso) : 15,5 m2 Total: 31 m2

Avalúo: 1.165 UF




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Esquemas de Arquitectura CASA 1PA2PM:


Figura 3.9. Elevaciones Oriente-Poniente



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Plano de Plantas CASA 1PA2PM:




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Cortes Esquemáticos CASA 1PA2PM:

Figura 3.11. Cortes A-A B-B

Figura 3.12. Corte C-C



29

Tablas de Simbología, Medidas de Paramentos y Superficies CASA 1PA2PM:


PARAMENTOS CÓDIGO ELEMENTO MATERIAL LARGO (m) ALTO (m) AREA (m2) ESPESOR (m) V1 Ventana Vidrio 1,200 1,100 1,650 0,006 V2 Ventana Vidrio 1,600 1,500 2,400 0,006 V3 Ventana Vidrio 1,100 0,900 0,990 0,006 V4 Ventana Vidrio 1,100 0,900 0,990 0,006 V5 Ventana Vidrio 1,100 0,900 0,990 0,006 V6 Ventana Vidrio 1,100 0,900 0,990 0,006 V7 Ventana Vidrio 1,100 1,050 1,155 0,006 V8 Ventana Vidrio 0,900 0,450 0,405 0,006 V9 Ventana Vidrio 0,750 1,000 0,750 0,006 V10 Ventana Vidrio 1,100 1,000 1,100 0,006 V11 Ventana Vidrio 0,650 1,500 0,975 0,006 V12 Ventana Vidrio 1,100 1,000 1,100 0,006 M1 Muro Albañilería 2,500 2,230 3,925 0,140 M2 Muro Albañilería 4,140 2,230 6,832 0,140 M3 Muro Madera 6,800 2,350 14,000 0,140 M4 Muro Madera 6,800 2,350 14,000 0,140 M5 Muro Albañilería 5,050 2,230 10,622 0,140 M6 Muro Albañilería 0,300 2,230 0,669 0,140 M7 Muro Albañilería 2,400 2,230 5,352 0,140 M8 Muro Albañilería 5,800 2,230 11,959 0,140 M9 Muro Albañilería 9,700 2,230 21,631 0,140 P1 Puerta Madera Contrachapada 0,750 2,000 1,500 0,045 P2 Puerta Madera Contrachapada 0,750 2,000 1,500 0,045 MV1 Marco Ventana Aluminio 4,600 0,035 0,161 0,020 MV2 Marco Ventana Aluminio 6,200 0,035 0,217 0,020 MV3 Marco Ventana Aluminio 4,000 0,035 0,140 0,020 MV4 Marco Ventana Aluminio 4,000 0,035 0,140 0,020 MV5 Marco Ventana Aluminio 4,000 0,035 0,140 0,020 MV6 Marco Ventana Aluminio 4,000 0,035 0,140 0,020 MV7 Marco Ventana Acero 4,300 0,030 0,129 0,025 MV8 Marco Ventana Aluminio 2,700 0,035 0,095 0,020 MV9 Marco Ventana Aluminio 2,500 0,035 0,088 0,020 MV10 Marco Ventana Acero 2,000 0,030 0,060 0,025 MV11 Marco Ventana Acero 4,300 0,030 0,129 0,025 MV12 Marco Ventana Acero 3,200 0,030 0,096 0,025 MP1 Marco Puerta Acero 5,500 0,030 0,165 0,070 MP2 Marco Puerta Acero 5,500 0,030 0,165 0,070 C Cadena Hormigón armado 33,000 0,250 8,250 0,140 PL Pilar Hormigón armado 0,150 2,230 0,335 0,140



30


SUPERFICIES

CÓDIGO ELEMENTO MATERIAL LARGO (m) ANCHO (m) AREA (m2) ESPESOR

(m) PS Piso Hormigón, Cerámico 9,700 6,800 65,960 0,080 T1 Techo Zinc alum+mader agl+Yeso cartón 9,700 6,800 65,960 0,200 T2 Techo Zinc alum+mader agl+Yeso cartón 9,700 2,380 21,986 0,150 T3 Techo Zinc alum+mader agl+Yeso cartón 9,700 2,380 21,986 0,150


RESUMEN POR MATERIAL CÓDIGO ELEMENTO MATERIAL AREA (m2) ESPESOR (m) V Ventana Vidrio 13,50 0,006 M Muro Albañilería 60,99 0,140 M Muro Madera 28,00 0,140 P Puerta Madera contrachapada 3,00 0,045 PS Piso Hormigón, cerámico 65,96 0,080 T Techo Zinc alum+mader agl+Yeso cartón 65,96 0,200 T Techo Zinc alum+mader agl+Yeso cartón 43,97 0,150 MV Marco Ventana Acero 0,41 0,025 MV Marco Ventana Aluminio 1,12 0,020 MP Marco Puerta Acero 0,33 0,070 C Cadena Hormigón armado 8,25 0,140 PL Pilar Hormigón armado 0,335 0,140



31

3.2.3 CASA 2PM

Datos Generales:

Vivienda de dos pisos, ambos de madera. Tabiquería y revestimiento exterior en pino radiata

impregnado, revestimientos interiores de tablero aglomerado. Fundación corrida con radier de

hormigón.

Estructura de techo en madera con revestimiento interior de tablero aglomerado y cubierta de

zinc alum.

Fue construida en el año 1995 por Conavicoop.

Cuenta con una ampliación al costado oriente del primer piso en madera de similares

características que la construcción original (continuidad de material).

Datos específicos:

Ubicación: Las

begonias #0128, Villa

Altos de San Isidro,

Labranza. Temuco.

Superficie total (primer

piso): 43,5 m2 Total:

86,9m2

Tipología: Aislada

Cantidad de pisos: 2

Ampliada: Si

Superficie ampliada

(sólo primer piso):

11,04

Avalúo: 1.025 UF Figura 3.13. Plano de Ubicación



32

Esquemas de Arquitectura CASA 2PM:


Figura 3.15. Elevaciones Poniente-Oriente



33

Plano de Plantas CASA 2PM:




34

Cortes Esquemáticos CASA 2PM:

Figura 3.17. Cortes Esquemáticos

CAPITULO 3. VIVIENDAS TIPO


35

Tablas de Simbología, Medidas de Paramentos y Superficies CASA 2PM:


PARAMENTOS CÓDIGO ELEMENTO MATERIAL LARGO (m) ALTO (m) AREA (m2) ESPESOR (m) V1 Ventana Vidrio 1,200 1,500 2,130 0,006 V2 Ventana Vidrio 3,030 1,500 4,545 0,006 V3 Ventana Vidrio 1,450 1,100 1,595 0,006 V4 Ventana Vidrio 0,800 0,670 0,536 0,006 V5 Ventana Vidrio 1,450 1,100 1,595 0,006 V6 Ventana Vidrio 0,700 1,000 0,700 0,006 V7 Ventana Vidrio 1,100 1,450 1,595 0,006 V8 Ventana Vidrio 0,750 0,750 0,563 0,006 M1 Muro Madera 6,300 2,500 11,850 0,150 M2 Muro Madera 2,350 2,550 4,398 0,150 M3 Muro Madera 6,300 2,500 13,014 0,150 M4 Muro Madera 2,350 2,550 4,398 0,150 M5 Muro Madera 6,900 2,500 11,380 0,150 M6 Muro Albañilería 6,900 2,500 17,250 0,150 P1 Puerta Madera Contrachapada 0,750 2,000 1,500 0,045 P2 Puerta Madera Contrachapada 0,750 2,000 1,500 0,045 MV1 Marco Ventana Madera 5,400 0,045 0,243 0,060 MV2 Marco Ventana Acero 9,060 0,030 0,272 0,025 MV3 Marco Ventana Aluminio 5,100 0,040 0,204 0,030 MV4 Marco Ventana Aluminio 2,940 0,040 0,118 0,030 MV5 Marco Ventana Aluminio 5,100 0,040 0,204 0,030 MV6 Marco Ventana Madera 3,400 0,050 0,170 0,060 MV7 Marco Ventana Madera 5,100 0,050 0,255 0,060 MV8 Marco Ventana Aluminio 3,000 0,040 0,120 0,030 MP1 Marco Puerta Madera 5,500 0,030 0,165 0,080 MP2 Marco puerta Madera 5,500 0,030 0,165 0,080



36


SUPERFICIES

CÓDIGO ELEMENTO MATERIAL LARGO

(m) ANCHO

(m) AREA (m2)

ESPESOR (m)

PS1 Piso Hormigón+ceramica 6,900 6,300 43,470 0,100

T1 Techo Zinc alum+poliest exp+tablero

aglomerado 1,180 6,900 8,142 0,200


aglomerado 3,200 6,900 22,080 0,200


aglomerado 3,600 6,900 24,840 0,200


RESUMEN POR MATERIAL

CÓDIGO ELEMENTO MATERIAL AREA (m2) ESPESOR (m)

V Ventana Vidrio 13,26 0,006 M Muro Albañilería 17,25 0,150 M Muro Madera 45,04 0,150 P Puerta Madera contrachapada 3,00 0,045 PS Piso Hormigón, cerámico 43,47 0,100 T Techo Zinc alum+mader agl+Yeso cartón 55,06 0,200 MV Marco Ventana Acero 0,27 0,025 MV Marco Ventana Madera 0,67 0,060 MV Marco Ventana Aluminio 0,65 0,030 MP Marco Puerta Madera 0,33 0,080



37

3.2.4 CASA 1PM Datos Generales:

Vivienda de un piso de madera, con fundación corrida y radier de hormigón. Cubierta de zinc-

alum y estructura de techo de madera con planchas de yeso-cartón en el cielo.

Fue construida en el año 1987 por la constructora Juan Carlos Ruiz.

Cuenta con una ampliación lateral (en ambos lados de la casa) en madera, presentando una

continuidad con el material de la construcción original.

Datos Específicos:

Ubicación: Pasaje

Llanquihue #01570,

Temuco. (Villa Entrelagos)

Superficie total: 100,03 m2

Tipología: Aislada

Cantidad de Pisos: 1

Ampliada: Si

Superficie Ampliada: 27,2

m2

Avalúo: 1500 UF




38

Esquemas de Arquitectura CASA 1PM:


Figura 3.20. Elevaciones Oriente-Poniente



39

Plano de Plantas CASA 1PM:




40

Cortes Esquemáticos CASA 1PM:

Figura 3.22. Cortes A-A B-B

Figura 3.23. Corte C-C



41

Tablas de Simbología, Medidas de Paramentos y Superficies CASA 1PM:


PARAMENTOS CÓDIGO ELEMENTO MATERIAL LARGO (m) ALTO (m) AREA (m2) ESPESOR (m) V1 Ventana Vidrio 3,160 2,200 6,952 0,006 V2 Ventana Vidrio 1,770 1,400 2,478 0,006 V3 Ventana Vidrio 1,200 1,200 1,440 0,006 V4 Ventana Vidrio 1,200 1,200 1,440 0,006 V5 Ventana Vidrio 0,850 0,850 0,723 0,006 V6 Ventana Vidrio 1,200 1,200 1,440 0,006 V7 Ventana Vidrio 1,200 1,200 1,440 0,006 V8 Ventana Vidrio 0,500 2,300 1,150 0,006 M1 Muro Tabiq madera+aire+yeso-cart 2,000 2,400 4,800 0,200 M2 Muro Tabiq madera+aire+yeso-cart 6,500 2,400 8,648 0,200 M3 Muro Tabiq madera+aire+yeso-cart 2,050 2,400 2,442 0,200 M4 Muro Tabiq madera+aire+yeso-cart 3,850 1,000 3,850 0,200 M5 Muro Tabiq madera+aire+yeso-cart 3,850 1,000 3,850 0,200 M6 Muro Tabiq madera+aire+yeso-cart 2,050 2,400 3,520 0,200 M7 Muro Tabiq madera+aire+yeso-cart 6,500 2,400 12,720 0,200 M8 Muro Tabiq madera+aire+yeso-cart 2,000 2,400 4,078 0,200 M9 Muro Tabiq madera+aire+yeso-cart 6,800 2,400 13,440 0,200 M10 Muro Tabiq madera+aire+yeso-cart 1,000 2,400 1,000 0,200 M11 Muro Tabiq madera+aire+yeso-cart 2,450 2,400 5,880 0,200 M12 Muro Tabiq madera+aire+yeso-cart 4,200 2,400 10,080 0,200 M13 Muro Tabiq madera+aire+yeso-cart 6,800 2,400 16,320 0,200 P1 Puerta Madera Contrachapada 0,700 2,000 1,400 0,045 P2 Puerta Madera Contrachapada 0,700 2,000 1,400 0,045 MV1 Marco Ventana Madera 10,720 0,045 0,482 0,060 MV2 Marco Ventana Madera 6,340 0,045 0,285 0,060 MV3 Marco Ventana Madera 4,800 0,045 0,216 0,060 MV4 Marco Ventana Madera 4,800 0,045 0,216 0,060 MV5 Marco Ventana Madera 3,400 0,045 0,153 0,060 MV6 Marco Ventana Madera 4,800 0,045 0,216 0,060 MV7 Marco Ventana Madera 4,800 0,045 0,216 0,060 MV8 Marco Ventana Madera 5,600 0,045 0,252 0,060 MP1 Marco Puerta Madera 4,700 0,050 0,235 0,080 MP2 Marco Puerta Madera 4,700 0,050 0,235 0,080



42


SUPERFICIES

CÓDIGO ELEMENTO MATERIAL LARGO

(m) ANCHO

(m) AREA (m2)

ESPESOR (m)

PS1 Piso Hormigón+Piso fotolaminado 11,000 6,500 96,300 0,100 PS2 Piso hormigón+cerámico 2,000 2,000 4,000 0,100 T1 Techo Zinc alum+Fieltro+Poliest+yeso-cartón 7,400 1,500 11,100 0,150 T2 Techo Zinc alum+Fieltro+Poliest+yeso-cartón 12,000 3,970 47,640 0,150 T3 Techo Zinc alum+Fieltro+Poliest+yeso-cartón 12,000 3,970 47,640 0,150 T4 Techo Zinc alum+Fieltro+Poliest+yeso-cartón 7,400 1,500 11,100 0,150


RESUMEN POR MATERIAL

CÓDIGO ELEMENTO MATERIAL AREA (m2) ESPESOR (m)

V Ventana Vidrio 17,063 0,006 M Muro Tabiq madera+aire+yeso-cart 90,628 0,200 P Puerta Madera Contrachapada 2,800 0,045 MV Marco Ventana Madera 2,037 0,060 MP Marco Puerta Madera 0,470 0,080 PS1 Piso Hormigón+Piso fotolaminado 96,300 0,100 PS2 Piso hormigón+cerámico 4,000 0,100 T Techo Zinc alum+Fieltro+Poliest+yeso-cartón 117,480 0,150

Conclusión.

Con esta información es posible modelar el comportamiento térmico de cada una de las

viviendas, considerando además el clima donde se emplazan. De esta manera, también se logra

describir detalladamente cada una de las características necesarias para realizar el análisis de

eficiencia requerido para verificar la efectividad de cada uno de los sistemas descritos en el

capitulo 2.

*Nota: Los diagramas de arquitectura y esquemáticos no están a escala.

43

CAPÍTULO 4

SIMULACIÓN Y ANÁLISIS DE EFICIENCIA

CAPÍTULO 4. SIMULACIÓN Y ANÁLISIS DE EFICIENCIA


44

CAPITULO 4. SIMULACIÓN Y ANÁLISIS DE EFICIENCIA.

Introducción: En este capitulo se simularan las cuatro viviendas descritas en el capitulo anterior, mediante el

software “Desing Builder”, el cual proporciona información relevante referida al comportamiento

térmico de las viviendas.

Para esto es necesario contar con una carta climática de la zona, la cual es ingresada al software

mediante una importación de datos hacia la base del programa. Esta carta fue obtenida desde las

estaciones meteorológicas de la Universidad de La Frontera, la cuales registran durante todo el

año las variaciones climáticas de Temuco.

Se simularán las viviendas, incorporándole a sus características, cada uno de los sistemas de

aislación térmica descritos en el capitulo dos del presente trabajo de titulo. Además, se

considerará en las simulaciones el factor de infiltraciones de aire, para lo cual fue necesario

ensayar las diferentes viviendas mediante el sistema “Blower Door Test”.

4.1 Ensayo de infiltración (Blower Door Test)

Para realizar este ensayo se utilizaron los equipos de la Universidad de La Frontera

(Departamento de Ingeniería de Obras Civiles).

El factor que se obtiene de este ensayo corresponde a la cantidad de renovaciones de aire por hora

que tiene la vivienda (infiltraciones).

4.1.1 Resultados de infiltración por vivienda.

Según el ensayo realizado, los valores de renovaciones de aire por hora en cada vivienda fueron

los siguientes:



45

Tabla 4.1. Resultados infiltración por vivienda

RESULTADOS DE INFILTRACIÓN POR VIVIENDA

Vivienda Infiltración (Renov. Aire/Hora) CASA 1PA 0,73 CASA 1PA2PM 0,78 CASA 1PM 0,95 CASA 2PM 1,21

4.2 Simulación de Viviendas con Desing Builder.

Las cuatro viviendas fueron simuladas dinámicamente a través del programa computacional

Design Builder. Esta simulación consiste en la modelación geométrica de las viviendas en un

espacio tridimensional donde además se le asignan, a cada parte de la envolvente, las propiedades

físicas del material correspondiente. Por otro lado, se ingresa un modelo computacional del clima

donde se emplaza el edificio, se le indica al programa el uso que tiene el edificio y sus espacios,

la densidad de habitantes, el tipo de sistema de calefacción que utiliza, sistema de refrigeración

(si hubiere), temperaturas de confort deseadas dentro del recinto, valores de infiltración (punto

4.1) entre otras.

Luego de modeladas todas las características de las viviendas, el programa genera un análisis

dinámico de todo el año, del comportamiento de las mismas, donde grafica y tabula los resultados

asociados a perdidas y ganancias de energía, consumo de combustibles, entre otros.



46

4.2.1 Modelos en Design Builder.

Los modelos tridimensionales de las viviendas se representan de la siguiente forma:

CASA 1PA:

Figura 4.1. CASA 1PA

CASA 1PA2PM:

Figura 4.2. CASA 1PA2PM



47

CASA 1PM:

Figura 4.3. CASA 1PM

CASA 2PM:

Figura 4.4. CASA 2PM



48

4.2.2 Análisis de Eficiencia de Viviendas Sin Aplicar Sistemas de Aislación.

Para realizar el análisis se le indico al programa que la temperatura deseada dentro de los recintos

fuera de 20 ºC, dado el parámetro de confort térmico.

El programa genero los siguientes gráficos y tablas de valores asociados a la simulación térmica

de los recintos tal cual se encuentran, es decir, en las condiciones actuales (valores base para

realizar posterior análisis comparativo por elemento constructivo):

CASA 1PA:

Figura 4.5. Cargas del Sistema (Anual)

La figura 4.5 corresponde a un gráfico que señala la carga de energía anual de la vivienda por

concepto de calefacción en Kwh/m2. Es un gráfico unidimensional donde los valores se

visualizan en el eje Y (energía del sistema).



49

Figura 4.6. Índices de Confort Dentro del Recinto (Anual)

La figura 4.6 corresponde a las temperaturas existentes dentro del recinto (promedio anual), humedad relativa (promedio anual) y cantidad de horas anuales donde la temperatura se encuentra por debajo del umbral de confort respectivamente.

Figura 4.7. Pérdidas de Energía por Elemento Constructivo e Infiltración. (Anual)

La figura 4.7 corresponde a un gráfico que muestra las pérdidas de energía por superficie de elemento constructivo en KWh/m2 anual de la vivienda, así como las perdidas modeladas por infiltraciones de aire.



50

CASA 1PA2PM:

Figura 4.8. Cargas de Sistema (Anual)






51



Figura 4.10. Pérdidas de Energía por Elemento Constructivo e Infiltración




52

CASA 1PM:

Figura 4.11. Cargas de Sistema (Anual)






53

Figura 4.12. Índices de Confort Dentro de Recinto (Anual)


Figura 4.13. Pérdidas de Energía por Elemento Constructivo e Infiltración (Anual).




54

CASA 2PM:

Figura 4.14. Cargas del Sistema (Anual)






55



Figura 4.16. Pérdidas de Energía por Elemento Constructivo e Infiltración (Anual)




56

4.2.3 Análisis de Viviendas Utilizando Sistemas de Aislación Térmica en Muros.

Para establecer las pérdidas de calor en muros considerando la aislación, se procedió a indicarle

al software la materialidad y características de los distintos tipos de sistemas de aislación

descritos en el capitulo 2 de la presente investigación. Este procedimiento arrojó los siguientes

resultados:

Tabla 4.2. Pérdidas en Muros Aislados CASA 1PA (Anual)

PÉRDIDAS POR MUROS

Sistema Tipo de Aislación Pérdida (Kwh/m2)

Spaceloft + Placa Yeso-cartón Interna -101,66

EIFS Promuro Externa -59,64

Placa Exterior Exacta Termopared Externa -85,26

Polyplac Interna -68,65

Poligyp Interna -60,61

Fibropol Externa -74,73

Tabla 4.3. Pérdidas en Muros Aislados CASA 1PA2PM (Anual)

PÉRDIDAS POR MUROS










57

Tabla 4.4. Pérdidas por Muros Aislados CASA 1PM (Anual)

PÉRDIDAS POR MUROS








Tabla 4.5. Pérdidas por Muros Aislados CASA 2PM (Anual)

PÉRDIDAS POR MUROS










58

4.2.4 Análisis de Viviendas Utilizando Sistemas de Aislación Térmica en Cubiertas.

Para establecer las pérdidas de calor en cubiertas de techo considerando la aislación, se procedió

a indicarle al software la materialidad y características de los distintos tipos de sistemas de

aislación descritos en el capitulo 2 de esta investigación. Este procedimiento arrojó los siguientes

resultados:

Tabla 4.6. Pérdidas por Cubiertas Aisladas CASA 1PA (Anual)

PÉRDIDAS POR CUBIERTAS DE TECHO

Sistema Pérdida (Kwh/m2)

Lana de Vidrio del Sistema Gyplac -4,85

Lana Mineral Aislán -4,33

Poliestireno Expandido -4,95

Tabla 4.7. Pérdidas por Cubiertas Aisladas CASA 1PA2PM (Anual)








59

Tabla 4.8. Pérdidas por Cubiertas Aisladas CASA 1PM (Anual)






Tabla 4.9. Pérdidas por Cubiertas Aisladas CASA 2PM (Anual)








60

4.2.5 Análisis de Viviendas Utilizando Sistemas de Aislación Térmica en Pisos.

Para establecer las pérdidas de calor en pisos, considerando la aislación, se procedió a indicarle al

software la materialidad y características de los distintos tipos de sistemas de aislación descritos

en el capitulo 2 de esta investigación. Este procedimiento arrojó los siguientes resultados:

Tabla 4.10. Pérdidas por Pisos Aislados CASA 1PA (Anual).

PÉRDIDAS POR PISO


Piso Fotolaminado -26,33

Palmeta Porcelanato -21,65

Alfombrado Cubrepiso -28,47

Tabla 4.11. Pérdidas por Pisos Aislados CASA 1PA2PM (Anual)

PÉRDIDAS POR PISO







61

Tabla 4.12. Pérdidas por Pisos Aislados CASA 1PM (Anual)

PÉRDIDAS POR PISO





Tabla 4.13. Pérdidas por Pisos Aislados CASA 2PM (Anual)

PÉRDIDAS POR PISO







62

4.2.5 Análisis de Viviendas Utilizando Sistemas de Aislación Térmica en Ventanas.

Para establecer las pérdidas de calor en ventanas, considerando la aislación, se procedió a

indicarle al software la materialidad y características de los distintos tipos de sistemas de

aislación descritos en el capitulo 2 de esta investigación. Este procedimiento arrojó los siguientes

resultados:

Tabla 4.14. Pérdidas por Ventanas Aisladas CASA 1PA (Anual)

PÉRDIDAS POR VENTANAS (ACRISTALAMIENTO)


Sistema DVH PVC -28,02

Sistema DVH Aluminio -30,23

Tabla 4.15. Pérdidas por Ventanas Aisladas CASA 1PA2PM (Anual)







63

Tabla 4.16. Pérdidas por Ventanas Aisladas CASA 1PM (Anual)





Tabla 4.17. Pérdidas por Ventanas Aisladas CASA 2PM (Anual)





Conclusión.

Con los resultados expresados en pérdidas, calculados por la simulación, es posible analizar

comparativamente la efectividad de cada sistema. De esta forma se puede establecer un valor

delta ( P ) entre las pérdidas con y sin aislación, para las diferentes viviendas, lo que se verá en

el siguiente capitulo.

64

CAPÍTULO 5

ANÁLISIS COMPARATIVO DE EFECTIVIDAD

DE SISTEMAS

CAPÍTULO 5. ANÁLISIS COMPARATIVO DE EFECTIVIDAD DE SISTEMAS


65


Introducción.

En este capitulo se determinarán factores que demuestren cuantitativamente, mediante

comparaciones, la efectividad de cada sistema. Para esto se utilizarán como base las pérdidas que

presentaron las viviendas, sin considerar ninguno de los sistemas de aislación térmica instalados,

en el capitulo anterior (Punto 4.2.2).

5.1 Valores de Pérdida Base en Viviendas (sin aislar).

En el capítulo 4 (punto 4.2.2) se presentaron los gráficos que indicaban, entre otras

consideraciones, las pérdidas de calor por elemento constructivo de cada vivienda. Estos

elementos, aunque se calcularon por separado, representan el total de la envolvente térmica de

cada casa.

A continuación se muestran mencionados valores, resumidos por elemento constructivo, en las

siguientes tablas:

Tabla 5.1. Resumen Pérdidas Anuales CASA 1PA

RESUMEN DE PÉRDIDAS

Elemento Pérdida (Kwh/m2)

Muros -114,98

Piso -30,33

Techo -8,81

Ventanas (Acristalamiento) -47



66

Tabla 5.2. Resumen Pérdidas Anuales CASA 1PA2PM



Muros -109,88

Piso -54,64

Techo -3,91

Ventanas (Acristalamiento) -12,1

Tabla 5.3. Resumen Pérdidas Anuales CASA 1PM



Muros -91,94

Piso -44,7

Techo -4,03


Tabla 5.4. Resumen Pérdidas Anuales CASA 2PM



Muros -70,36

Piso -23,61

Techo -17,21




67

5.2 Determinación de Factores de Efectividad ( P )

Para establecer la efectividad de cada sistema se calculará un valor delta entre las pérdidas sin

aislación y las pérdidas con aislación considerando cada casa y cada sistema por separado. De

esta forma se pretende demostrar qué sistema aísla más y por ende es más eficiente desde el

punto de vista térmico.

El procedimiento a seguir consistirá en lo siguiente:

P aislarsin elemento Pérdida – aislado elemento Pérdida 2/ mKwh (5.1)

El factor P considera la energía anual que es posible aislar con un sistema de aislación térmica

determinado.

Haciendo el cálculo descrito en la ecuación 5.1 con todos los sistemas vistos en el capítulo 2

aplicados a las viviendas vistas en el capítulo 3, se obtienen las siguientes tablas:

Tabla 5.5. P en Muros CASA 1PA

EFECTIVIDAD POR SISTEMA

Sistema P (Kwh/m2)

Spaceloft + Placa Yeso-cartón 13,32 EIFS Promuro 55,34 Placa Exterior Exacta Termopared 29,72 Polyplac 46,33 Poligyp 54,37 Fibropol 40,25



68

Tabla 5.6. P en Muros CASA 1PA2PM


Sistema P (Kwh/m2)

Spaceloft + Placa Yeso-cartón 5,43

EIFS Promuro 44,23

Placa Exterior Exacta Termopared 23,07

Polyplac 46,54

Poligyp 49,30

Fibropol 39,11

Tabla 5.7. P en Muros CASA 1PM


Sistema P (Kwh/m2)


EIFS Promuro 55,60


Polyplac 47,13

Poligyp 54,61

Fibropol 40,60



69

Tabla 5.8. P en Muros CASA 2PM


Sistema P (Kwh/m2)


EIFS Promuro 40,34


Polyplac 36,21

Poligyp 39,18

Fibropol 30,52

Tabla 5.9. P en Techo CASA 1PA


Sistema P (Kwh/m2)

Lana de Vidrio del Sistema Gyplac 3,96

Lana Mineral Aislán 4,48

Poliestireno Expandido 3,86

Tabla 5.10. P en Techo CASA 1PA2PM


Sistema P (Kwh/m2)






70

Tabla 5.11. P en Techo CASA 1PM


Sistema P (Kwh/m2)




Tabla 5.12. P en Techo CASA 2PM


Sistema P (Kwh/m2)




Tabla 5.13. P en Piso CASA 1PA


Sistema P (Kwh/m2)

Piso Fotolaminado 4,00

Palmeta Porcelanato 8,68

Alformbrado Cubrepiso 1,86



71

Tabla 5.14. P en Piso CASA 1PA2PM


Sistema P (Kwh/m2)




Tabla 5.15. P en Piso CASA 1PM


Sistema P (Kwh/m2)




Tabla 5.16. P en Piso CASA 2PM


Sistema P (Kwh/m2)






72

Tabla 5.17. P en Ventanas (Acristalamiento) CASA 1PA


Sistema P (Kwh/m2)

Sistema DVH PVC 18,98

Sistema DVH Aluminio 16,77

Tabla 5.18. P en Ventanas (Acristalamiento) CASA 1PA2PM


Sistema P (Kwh/m2)



Tabla 5.19. P en Ventanas (Acristalamiento) CASA 1PM


Sistema P (Kwh/m2)





73

Tabla 5.20. P en Ventanas (Acristalamiento) CASA 2PM


Sistema P (Kwh/m2)



5.3 Curvas Costo – Beneficio

Para poder determinar una condición optima en la relación costo – beneficio de cada sistema, es

necesario graficar los valores de efectividad ( P ) y el costo que implica cada uno (capitulo 2,

punto 2.3) vinculando ambos parámetros con una curva de dos variables que grafique la

dependencia de ambos valores. Esta relación se establecerá, en primera instancia, por cada casa

independientemente.

Para que la comparación entre sistemas sea representativa, se estimará el valor de cada sistema

puesto en cada una de las viviendas, multiplicando el precio unitario por la cantidad de metros

cuadrados del elemento constructivo asociado a cada sistema.

A continuación se muestran los metros cuadrados de superficies a revestir de cada casa:

Tabla 5.21. CASA 1PA

METROS CUADRADOS POR ELEMENTO CONSTRUCTIVO

CÓDIGO ELEMENTO AREA (m2) V Ventanas 15,95 M Muros 73,46 T Techos 77,39 PS Pisos 86,04 P Puertas 3,20



74

Tabla 5.22. CASA 1PA2PM

METROS CUADRADOS POR ELEMENTO CONSTRUCTIVO CÓDIGO ELEMENTO AREA (m2)

V Ventanas 13,50 M Muros 88,99 T Techos 109,93 PS Pisos 65,96 P Puertas 3,00

Tabla 5.23. CASA 1PM



Tabla 5.24. CASA 2PM





75

5.3.1 Costo de Sistemas en Cada Vivienda

Para determinar el costo de aislar cada vivienda (C), con los respectivos sistemas, se procederá a

multiplicar el precio unitario de cada sistema por los metros cuadrados del elemento constructivo

correspondiente en cada casa como se muestra a continuación:

C Precio Unitario Sistema 2m Elemento Constructivo (5.2)

CASA 1PA

Tabla 5.25. Costo en Muros CASA 1PA

MUROS Sistema C ($) Spaceloft + Placa Yeso-cartón 177.270 EIFS Promuro 1.002.789 Placa Exterior Exacta Termopared 1.424.475 Polyplac 382.309 Poligyp 377.460 Fibropol 397.883

Tabla 5.26. Costo en Techos CASA 1PA

TECHOS Sistema C ($) Lana de Vidrio del Sistema Gyplac 183.725

Lana Mineral Aislán 69.729 Poliestireno Expandido 177.224



76

Tabla 5.27. Costos en Pisos CASA 1PA

PISOS Sistema C ($) Piso Fotolaminado 334.705

Palmeta Porcelanato 610.041 Alfombrado Cubrepiso 257.267

Tabla 5.28. Costos en Ventanas CASA 1PA

VENTANAS

Sistema C ($)

Sistema DVH PVC 2.105.809

Sistema DVH Aluminio 1.994.138

CASA 1PA2PM

Tabla 5.29. Costos en Muros CASA 1PA2PM

MUROS Sistema C ($) Spaceloft + Placa Yeso-cartón 214.732 EIFS Promuro 1.214.709 Placa Exterior Exacta Termopared 1.725.510 Polyplac 463.102 Poligyp 457.229 Fibropol 481.968



77

Tabla 5.30. Costos en Techos CASA 1PA2PM

TECHOS Sistema C ($) Lana de Vidrio del Sistema Gyplac 260.979

Lana Mineral Aislán 99.049

Poliestireno Expandido 251.744

Tabla 5.31. Costos en Pisos CASA 1PA2PM

PISOS Sistema C ($) Piso Fotolaminado 256.584

Palmeta Porcelanato 467.656

Alfombrado Cubrepiso 197.220

Tabla 5.32. Costos en Ventanas CASA 1PA2PM

VENTANAS

Sistema C ($)





78

CASA 1PM

Tabla 5.33. Costos en Muros CASA 1PM

MUROS Sistema C ($) Spaceloft + Placa Yeso-cartón 218.684 EIFS Promuro 1.237.065 Placa Exterior Exacta Termopared 1.757.267 Polyplac 471.626

Poligyp 465.644 Fibropol 490.839

Tabla 5.34. Costos en Techos CASA 1PM

TECHOS

Sistema C ($)

Lana de Vidrio del Sistema Gyplac 278.898



Tabla 5.35. Costos en Pisos CASA 1PM

PISOS

Sistema C ($)

Piso Fotolaminado 390.167





79

Tabla 5.36. Costos en Ventanas CASA 1PM

VENTANAS

Sistema C ($)



CASA 2PM

Tabla 5.37. Costos en Muros CASA 2PM

MUROS Sistema C ($) Spaceloft + Placa Yeso-cartón 150.303 EIFS Promuro 850.245 Placa Exterior Exacta Termopared 1.207.784 Polyplac 324.152 Poligyp 320.041 Fibropol 337.357

Tabla 5.38. Costos en Techos CASA 2PM

TECHOS

Sistema C ($)

Lana de Vidrio del Sistema Gyplac 130.717





80

Tabla 5.39. Costos en Pisos CASA 2PM

PISOS

Sistema C ($)

Piso Fotolaminado 169.098



Tabla 5.40. Costos en Ventanas CASA 2PM

VENTANAS

Sistema C ($)





81

5.3.2 Gráficos Costo Beneficio

Se graficaran los resultados de efectividad (punto 5.2) versus costo (punto 5.3.1), generando una

curva de costo – beneficio por cada casa y elemento constructivo. Esta curva tiene asociada una

tabla que muestra los puntos que conforman la curva en orden de costos crecientes (eje x). Las

variables en este punto no son continuas, pero para efectos de esta investigación se consideraran

continuas sólo por conceptos de representar más claramente el comportamiento del grupo de

sistemas elegidos y acotados.

Curva Costo-Beneficio Muros CASA1PA

0

1020

30

4050

60

0 200.000 400.000 600.000 800.000 1.000.000

1.200.000

1.400.000

1.600.000

Costo ($)

Efe

ctiv

idad

(Kw

h/m

2)

Serie1

Figura 5.1. Curva Muros CASA 1PA

Tabla 5.41. Puntos Curva Muros CASA 1PA

Sistema C ($) (Kwh/m2) Spaceloft + Placa Yeso-cartón 177.270 13,32 Poligyp 377.460 54,37 Polyplac 382.309 46,33 Fibropol 397.883 40,25 EIFS Promuro 1.002.789 55,34 Placa Exterior Exacta Termopared 1.424.475 29,72



82

Curva Costo-Beneficio Techos CASA 1PA

3,83,9

44,14,24,34,44,54,6

0 50.000 100.000 150.000 200.000

Costo ($)

Efec

tivid

ad (K

wh/

m2)

Serie1

Figura 5.2. Curva Techos CASA 1PA

Tabla 5.42. Puntos Curva Techos CASA 1PA

Sistema C ($) (Kwh/m2) Lana Mineral Aislán 69.729 4,48 Poliestireno Expandido 177.224 3,86 Lana de Vidrio del Sistema Gyplac 183.725 3,96



83

Curva Costo-Beneficio Pisos CASA 1PA

0

2

4

6

8

10

0 100.000 200.000 300.000 400.000 500.000 600.000 700.000

Costo ($)

Efec

tivid

ad (K

wh/

m2)

Serie1

Figura 5.3. Curva Pisos CASA 1PA

Tabla 5.43. Puntos Curva Pisos CASA 1PA

Sistema C ($) (Kwh/m2)

Alformbrado Cubrepiso 257.267 1,86

Piso Fotolaminado 334.705 4

Palmeta Porcelanato 610.041 8,68



84

Curva Costo-Beneficio Ventanas CASA 1PA

16,5

1717,5

18

18,519

19,5

1.980.000

2.000.000

2.020.000

2.040.000

2.060.000

2.080.000

2.100.000

2.120.000

Costo ($)

Efec

tivid

ad (K

wh/

m2)

Serie1

Figura 5.3. Curva Ventanas CASA 1PA

Tabla 5.44. Puntos Curva Ventanas CASA 1PA


Sistema DVH Aluminio 1.994.138 16,77

Sistema DVH PVC 2.105.809 18,98



85

Curva Costo-Beneficio Muros CASA1PA2PM

0

10

20

30

40

50

60

0 500.000 1.000.000 1.500.000 2.000.000

Costo ($)

Efec

tivid

ad (K

wh/

m2)

Serie1

Figura 5.4. Curva Muros CASA 1PA2PM

Tabla 5.45. Puntos Curva Muros CASA 1PA2PM




86

Curva Costo-Beneficio Techos CASA1PA2PM

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000 300.000

Costo ($)

Efec

tivid

ad (K

wh/

m2)

Serie1

Figura 5.5. Curva Techos CASA 1PA2PM

Tabla 5.46. Puntos Curva Techos CASA 1PA2PM


Lana Mineral Aislán 99.049 0,93

Poliestireno Expandido 251.744 0,67

Lana de Vidrio del Sistema Gyplac 260.979 0,99



87

Curva Costo-Beneficio Pisos CASA1PA2PM

0

5

10

15

20

25

0 100.000 200.000 300.000 400.000 500.000

Costo ($)

Efec

tivid

ad (K

wh/

m2)

Serie1

Figura 5.6. Curva Pisos CASA 1PA2PM

Tabla 5.47. Puntos Curva Pisos CASA 1PA2PM



Piso Fotolaminado 256.584 19,86




88

Curva Costo-Beneficio Ventanas CASA1PA2PM

00,5

11,5

22,5

33,5

44,5

1.680.000 1.700.000 1.720.000 1.740.000 1.760.000 1.780.000 1.800.000

Costo ($)

Efec

tivid

ad (K

wh/

m2)

Serie1

Figura 5.7. Curva Ventanas CASA 1PA2PM

Tabla 5.48. Puntos Curva Ventanas CASA 1PA2PM






89

Curva Costo-Beneficio Muros Casa 1PM

0

10

20

30

40

50

60

0 500.000 1.000.000 1.500.000 2.000.000

Costo ($)

Efec

tivid

ad (K

wh/

m2)

Serie1

Figura 5.8. Curva Muros CASA 1PM

Tabla 5.49. Puntos Curva Muros CASA 1PM




90

Curva Costo-Beneficio Techos CASA 1PM

00,20,40,60,8

11,21,4

0 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000 300.000

Costo ($)

Efec

tivid

ad (K

wh/

m2)

Serie1

Figura 5.9. Curva Techos CASA 1PM

Tabla 5.50. Puntos Curva Techos CASA 1PM

Sistema C ($) (Kwh/m2) Lana Mineral Aislán 105.849 1,26 Poliestireno Expandido 269.029 1,05 Lana de Vidrio del Sistema Gyplac 278.898 1,3



91

Curva Costo-Beneficio Pisos CASA1PM

0

5

10

15

20

25

0 100.000 200.000 300.000 400.000 500.000 600.000 700.000 800.000

Costo ($)

Efec

tivid

ad (K

wh/

m2)

Serie1

Figura 5.10. Curva Pisos CASA 1PM

Tabla 5.51. Puntos Curva Pisos CASA 1PM







92

Curva Costo-Beneficio Ventanas CASA1PM

7,47,67,8

88,28,48,68,8

99,2

2.120.000 2.140.000 2.160.000 2.180.000 2.200.000 2.220.000 2.240.000 2.260.000

Costo ($)

Efec

tivid

ad (K

wh/

m2)

Serie1

Figura 5.11. Curva Ventanas CASA 1PM

Tabla 5.52. Puntos Curva Ventanas CASA 1PM






93

Curva Costo-Beneficio Muros CASA2PM

05

1015202530354045

0 200.000 400.000 600.000 800.000 1.000.000 1.200.000 1.400.000

Costo ($)

Efec

tivid

ad (K

wh/

m2)

Serie1

Figura 5.12. Curva Muros CASA 2PM

Tabla 5.53. Puntos Curva Muros CASA 2PM

Sistema C ($) (Kwh/m2) Spaceloft + Placa Yeso-cartón 150.303 13,33 Poligyp 320.041 39,18 Polyplac 324.152 36,21 Fibropol 337.357 30,52 EIFS Promuro 850.245 40,34 Placa Exterior Exacta Termopared 1.207.784 29,34



94

Curva Costo-Beneficio Techos CASA2PM

7,357,4

7,457,5

7,557,6

7,657,7

0 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000 140.000

Costo ($)

Efec

tivid

ad (K

wh/

m2)

Serie1

Figura 5.13. Curva Techos CASA 2PM

Tabla 5.54. Puntos Curva Techos CASA 2PM


Lana Mineral Aislán 49.611 7,44

Poliestireno Expandido 126.092 7,4

Lana de Vidrio del Sistema Gyplac 130.717 7,64



95

Curva Costo-Beneficio Pisos CASA2PM

0

2

4

6

8

10

12

0 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000 300.000 350.000

Costo ($)

Efec

tivid

ad (K

wh/

m2)

Serie1

Figura 5.14. Curva Pisos CASA 2PM

Tabla 5.55. Puntos Curva CASA 2PM







96

Curva Costo-Beneficio Ventanas CASA2PM

20,120,220,320,420,520,620,720,8

1.640.000 1.660.000 1.680.000 1.700.000 1.720.000 1.740.000 1.760.000

Costo ($)

Efec

tivid

ad (K

wh/

m2)

Serie1

Figura 5.15. Curva Ventanas CASA 2PM

Tabla 5.56. Puntos Curva Ventanas CASA 2PM




Conclusión.

Dadas las curvas Costo-Beneficio por cada casa y cada sistema, es posible visualizar el

comportamiento que tiene cada solución según su precio y efectividad. Esta relación permite

identificar si existen sistemas, de entre los estudiados, que equilibren de mejor forma la eficiencia

técnica y la economía. Para ello se realizara un análisis de resultados en el siguiente capitulo.

97

CAPÍTULO 6

ANÁLISIS DE RESULTADOS

CAPÍTULO 6. ANÁLISIS DE RESULTADOS


98


Introducción.

En este capítulo se analizarán los resultados obtenidos en los capítulos anteriores del presente

documento. El propósito de este análisis es dar significado a los resultados, tanto numéricos

como gráficos, identificando las directrices necesarias para concluir respecto de la hipótesis y los

objetivos enunciados en el capítulo 1 de esta investigación.

Análisis de Curvas

Según el enfrentamiento de variables entre valores de efectividad de sistemas P y el costo C

asociado a cada uno de ellos, se generaron ciertas curvas que representan la relación costo-

beneficio existente entre ambos parámetros (Capítulo 5, punto 5.3.2.):

6.1 Muros

Se presentan y analizan las curvas correspondientes a muros, identificando cada sistema en los

gráficos respectivos.

6.1.1 CASA 1PA

Figura 6.1. Muros CASA 1PA



99

Según Grafico:

Sistema de mayor rendimiento: EIFS Promuro

Sistema de menor rendimiento: Spaceloft + Placa de yeso-cartón

Sistema de mayor costo: Exacta Termopared

Sistema de menor costo: Spaceloft + Placa de yeso-cartón

Sistema optimo costo-beneficio: Poligyp

6.1.2 CASA 1PA2PM

Figura 6.2. Muros CASA 1PA2PM

Según Grafico:

Sistema de mayor rendimiento: Poligyp







100

6.1.3 CASA 1PM

Figura 6.3. Muros CASA 1PM

Según Grafico:








101

6.1.4 CASA 2PM

Figura 6.4. Muros CASA 2PM

Según Grafico:








102

6.2 Techos

Se presentan y analizan las curvas correspondientes a techos, identificando cada sistema en los


6.2.1 CASA 1PA

Figura 6.5. Techos CASA 1PA

Según Grafico:

Sistema de mayor rendimiento: Aislán (Lana Mineral)

Sistema de menor rendimiento: Poliestireno Expandido.

Sistema de mayor costo: Gyplac (Lana Mineral)

Sistema de menor costo: Aislán (Lana Mineral)

Sistema optimo costo-beneficio: Aislán (Lana Mineral)



103

6.2.2 CASA 1PA2PM

Figura 6.6. Techos CASA 1PA2PM

Según Grafico:

Sistema de mayor rendimiento: Gyplac (Lana Mineral)







104

6.2.3. CASA 1PM

Figura 6.7. Techos CASA 1PM

Según Grafico:








105

6.2.4 CASA 2PM

Figura 6.8. Techos CASA 2PM

Según Grafico:








106

6.3 Pisos

Se presentan y analizan las curvas correspondientes a pisos, identificando cada sistema en los


6.3.1 CASA 1PA

Figura 6.9. Pisos CASA 1PA

Según Grafico:

Sistema de mayor rendimiento: Palmetas de Porcelanato

Sistema de menor rendimiento: Cubre Piso

Sistema de mayor costo: Palmetas de Porcelanato

Sistema de menor costo: Cubre Piso

Sistema optimo costo-beneficio: Piso Fotolaminado



107

6.3.2 CASA 1PA2PM

Figura 6.10. Pisos CASA 1PA2PM

Según Grafico:








108

6.3.3 CASA 1PM

Figura 6.11. Pisos CASA 1PM

Según Grafico:








109

6.3.4 CASA 2PM

Figura 6.12. Pisos CASA 2PM

Según Grafico:








110

6.4 Ventanas (Acristalamiento)

Se presentan y analizan las curvas correspondientes a ventanas, identificando cada sistema en los


6.4.1 CASA 1PA

Figura 6.13. Ventanas CASA 1PA

Según Grafico:

Sistema de mayor rendimiento: DVH PVC

Sistema de menor rendimiento: DVH Aluminio

Sistema de mayor costo: DVH PVC

Sistema de menor costo: DVH Aluminio

Sistema optimo costo-beneficio: No se aprecia.



111

6.4.2 CASA 1PA2PM

Figura 6.14. Ventanas CASA 1PA2PM

Según Grafico:





Sistema optimo costo-beneficio: No se aprecia.



112

6.4.3 CASA 1PM

Figura 6.15. Ventanas CASA 1PM

Según Grafico:





Sistema optimo costo-beneficio: No se aprecia



113

6.4.4 CASA 2PM

Figura 6.16. Ventanas CASA 2PM

Según Grafico:





Sistema optimo costo-beneficio: No se aprecia

Conclusión.

Realizado el análisis, se puede determinar qué sistema se ajusta de mejor forma a la relación

costo-beneficio y qué sistema no. Esto queda ordenado según cada vivienda y según el elemento

constructivo asociado respectivamente. Con esta información se puede concluir respecto de la

hipótesis: “Existe en el mercado un sistema o sistemas de aislación térmica que equilibra el costo

y la efectividad del mismo bajo las solicitaciones climáticas de la ciudad de Temuco.” y los

objetivos planteados al inicio de esta investigación.

114

CAPÍTULO 7

CONCLUSIONES

CAPÍTULO 7. CONCLUSIONES


115


En base a los objetivos planteados al inicio de este Trabajo de Título y a los resultados obtenidos

después la actividad de campo, se puede concluir lo siguiente:

De los Sistemas Seleccionados y la Normativa Aplicable.

Los sistemas de aislación térmica elegidos se pueden clasificar según el lugar específico

de la envolvente donde son instalados. En virtud de lo anterior, los sistemas pueden ser de

aplicación externa, o bien, de aplicación interna. La normativa vigente no especifica

características concretas para cada uno de ellos puesto que no hace diferencias

sustanciales entre uno y otro. Por otro lado, los parámetros con que acota la normativa

según la zonificación, sólo especifica, desde el punto de vista físico, factores de

densidades mínimas según elemento constructivo, transmitancia y conductividad térmica,

lo cual no necesariamente permite un análisis completo del comportamiento

termodinámico de una vivienda según la metodología utilizada para desarrollar el presente

Trabajo de Título.

De la forma de Medir las Ventajas de una Buena Aislación.

Las ventajas que se pueden obtener aplicando un sistema de aislación térmica son

medibles y cuantificables analizándolas dentro de un contexto de aplicación, por lo cual el

elegir una muestra de viviendas con materialidad representativa de la zona de estudio es

fundamental. De manera análoga, se puede concluir que las ventajas de cada sistema de

aislación están directamente relacionadas con el costo de cada sistema en específico,

considerando dentro de éste, el costo de la mano de obra necesaria para la instalación del

mismo, además del costo propio asociado al sistema en si.



116

De la Evaluación Energética.

Para lograr una real evaluación del consumo y pérdida energética de las viviendas en

estudio, es necesario no sólo cuantificar los valores asociados, sino que también se

necesita tener un parámetro de comparación, lo cual posibilita formar un criterio

discriminante que permite medir los conceptos: “evaluación” y “consumo”. Las

comparaciones vienen dadas por análisis antes y después de aplicados los sistemas. Estas

comparaciones han demostrado que en promedio las pérdidas energéticas se reducen en

un 40% según análisis dinámico. Con esta cifra se entiende que no existe ninguna razón

técnica que reste importancia a aislar una vivienda en su totalidad (envolvente continua).

Del Proceso de Cuantificación de la Curva Costo-Beneficio.

Para realizar la cuantificación de la relación existente entre la variable “costo” y la

variable “beneficio” se hizo necesario enfrentarlas por medio de un gráfico costo v/s

beneficio donde se pudo determinar matemáticamente una curva que permite visualizar

dónde se encuentra la media entre estas dos variables, para todos los elementos

constructivos que constituyen la envolvente de la vivienda. Este gráfico permite ver sólo

las cifras, lo cual no posibilita incorporar criterios económicos asociados a requerimientos

comerciales. Esto se traduce en que la media costo – beneficio matemática no

necesariamente es clara desde el punto de vista economico, porlo que se hace necesario

prestar atención a otros factores técnicos para determinar un optimo costo-beneficio

(Solución de Ventanas)

De los Resultados Generales.

En concordancia con el objetivo general, es posible determinar qué sistema se ajusta de

mejor forma a la relación costo beneficio. Esto se logra visualizar por cada elemento

constructivo según la mayoría de concordancias en el análisis de resultados. Esto se

evidencia de la siguiente manera:



117

-Sistema óptimo en Muros: POLIGYP

Según el análisis realizado, el Sistema Poligyp es el que demuestra una mejor

aproximación a la media costo-beneficio. Esto ya que en el 100% de los análisis

correspondientes a muros, se determinó que este era el sistema optimo en las curvas

generadas. Esto se aprecia en las figuras 6.1, 6.2, 6.3 y 6.4 respectivamente.

Este resultado significa que, desde un punto de vista meramente matemático, existe un

sistema que se ajusta a las solicitaciones requeridas en el análisis. Por otro lado, este

sistema demuestra un ahorro considerable de dinero en comparación con el sistema más

eficiente desde el punto de vista técnico de la muestra (EIFS Promuro).

Es por lo anterior que el sistema Poligyp de Romeral demuestra ser el óptimo dentro del

contexto del análisis costo-beneficio propuesto en el presente trabajo de título y es el

recomendable de implementar en la ciudad de Temuco sin encarecer la solución

constructiva.

-Sistema óptimo en Techos: AISLÁN

En lo que respecta al techo de la vivienda, el sistema de Lana Mineral Aislán de Volcán

es el que se ajusta, según en análisis, a la media costo-beneficio propuesta en el estudio.

Esto ya que según se puede apreciar en las figuras 6.5, 6.6, 6.7 y 6.8 respectivamente

existe una clara tendencia hacia este sistema. Por otro lado, el costo del mismo también

permite sindicarlo como óptimo según el estudio de precios realizado.

En este caso se dio una solución bastante atípica dentro de la tendencia de la curva ya que

este sistema demostró ser el mas eficiente en aislación y a su vez el de menor costo. Esto

lo convierte de manera indiscutible en el sistema óptimo de implementar en Temuco.

-Sistema óptimo en Ventanas: DVH PVC

En el análisis de sistemas aplicables en ventanas, no fue posible determinar la existencia

de un sistema óptimo puesto que según los criterios de evaluación, sólo se consideraron

dos sistemas, lo cual restringio considerablemente las posibilidades de encontrar una

media costo-beneficio. Por otro lado, el modelo matemático empleado en la simulación

térmica no fue lo suficientemente preciso en modelar el comportamiento de ambos

sistemas (DVH PVC y DVH de Aluminio) ya que no se logro visualizar una diferencia

significativa entre los mismos. Esto es atribuible a que el software no modeló de manera



118

correcta el comportamiento de los puentes térmicos que se generan en ambos materiales.

Dado que se sabe que el aluminio, por ser un metal, conduce el calor mucho mejor que el

PVC, se determina que el sistema DVH PVC es el óptimo a pesar de ser más costoso.

-Sistema óptimo en Pisos: PISO FOTOLAMINADO

En el análisis de sistemas aplicados a pisos, el sistema de Piso Fotolaminado de Holtztek

fue el que demostró ser el óptimo costo-beneficio (Figuras 6.9, 6.10, 6.11 y 6.12

respectivamente). En este caso se puede ver claramente que este sistema se ubica dentro

del intervalo de puntos acotado por las fronteras de minima y máxima eficiencia de los

sistemas seleccionados. Esto significa que este sistema es el recomendable para ser

utilizado en Temuco según todos los parámetros establecidos en el presente Trabajo de

Título ya que permite un buen rendimiento a un costo razonable.

Según lo anterior se pude concluir que una combinación de los sistemas: Poligyp en

muros, Aislán en techos, DVH de PVC en ventanas y Piso fotolaminado en pisos, se

traducirse (teóricamente) en una solución óptima tanto en funcionalidad frente al clima

predominante en Temuco, como del precio que implica la implementación de los mismos.

Esto significa que la envolvente de la vivienda se debe revestir en su totalidad con estos

sistemas par asegurar una condición aislante de la mima sin incurrir en un gasto de

implementación desproporcional al beneficio.

De la hipótesis Planteada.

A modo global y asumiendo que el gasto necesario para aislar es una inversión, los

resultados obtenidos en este Trabajo de Título, si bien matemáticamente demuestran la

existencia parcial de un grupo de sistemas óptimos, las diferencias de precios y

efectividad en el item Ventanas, no permite aseverar de manera categórica que en un

contexto económico este conjunto de soluciones puedan constituir una solución integral

para la envolvente de una vivienda desde el punto de vista del costo-beneficio. Es por esta

razón que la hipótesis planteada: “Existe en el mercado un sistema o sistemas de aislación

térmica que equilibra el costo y la efectividad del mismo bajo las solicitaciones



119

climáticas de la ciudad de Temuco” no se cumple bajo la metodología empleada para

desarrollar esta investigación.

Por lo anterior se hace necesario estudiar de manera más precisa la constitución de los

sistemas de aislación para ventanas. Para lograr esto se requiere implementar un modelo

matemático que modele de manera mas precisa el comportamiento de los puentes

térmicos de estas soluciones constructivas, de manera tal de que se pueda cuantificar

dicho comportamiento dentro de una matriz de datos que permitan discriminar de manera

real entre un sistema y otro.

Por otro lado se requiere de una muestra de sistemas más amplia que aumente la

probabilidad de encontrar una media costo-beneficio, lo cual demandaría el estudio de

otros materiales y, eventualmente, desarrollar nuevos sistemas que permitan optimizar los

costos bajo los mismos criterios de efectividad aplicados en climas como el de Temuco y

otras latitudes.

En virtud de todo lo anterior, el autor señala los aportes que realiza este Trabajo de Título al

conocimiento general del área de desarrollo del tema:

- Este Trabajo de Título es el primero, entre los realizados en la Universidad de La

Frontera, en que se estudia de manera primaria el costo asociado a los sistemas de

aislación térmica junto con la efectividad de los mismos en un contexto de optimización

costo-beneficio.

- En esta investigación se aporto con datos asociados a tipologías de viviendas poco

estudiadas en trabajos anteriores. Esto ya que las viviendas estudiadas corresponden a

casas que están por sobre el estándar social básico (vivienda social), las que no pueden

optar a subsidios asistenciales. Es preciso señalar que, en general, los estudios se enfocan

a viviendas sociales.

- La experiencia que aporta este Trabajo de Título demuestra que dentro de un contexto de

aplicación, los procedimientos necesarios para lograr una simulación precisa de las

condiciones térmicas de una vivienda requieren de un mayor grado de representatividad

de las condiciones in situ. Es por esto que los datos aportados en el presente estudio

ayudarán a precisar futuras investigaciones contribuyendo con parámetros de

comparación y guía.



120

- La metodología empleada en este estudio permitirá maximizar los resultados de otros

análisis de acondicionamiento térmico, aportando criterios económicos para evitar el

sobredimensionamiento de las soluciones.

- Si bien, en este Trabajo de Título se realizaron ensayos que permitieron precisar las

condiciones térmicas de los recintos, como las infiltraciones, hay que señalar que la

mitigación de éstas necesita de estudios in situ de las situaciones en particular, midiendo

antes y después de aplicadas las soluciones puesto que no es posible modelar una

situación real de mejoramiento de estas características sólo desde el punto de vista

teórico.

- Finalmente, la experiencia en este estudio permite afirmar que en el futuro las soluciones

constructivas de aislación térmica deberían ser función de la zona térmica donde se

encuentran aplicadas, lo cual debe reflejarse de manera categórica en el precio de

mercado de las mismas.

121

BIBLIOGRAFÍA:

Kreith Frank, Bohn Mark S. 2001. “Principios de Transferencia de Calor”. México:

International Thomson Editores.

Hernández Sampieri Roberto, Fernández Collado Carlos, Baptista Lucio Pilar. 1991.

“Metodología De La Investigación”. México: Mc Graw Hill. Segunda Edición.

González Alexander, Roldrán Jorge. 2004. “Mejoramiento Térmico para Viviendas”.

Chile: Unalmed.

Normativas y Manuales:

- NCh2251.Of1994 Aislación térmica - Resistencia térmica de materiales y elementos de

construcción.

- NCh2787.Of2003 Aislación térmica - Materiales, productos y sistemas – Terminología.

- NCh2795.Of2003 Aislación térmica - Transferencia de masa - Magnitudes y

definiciones.

- NCh849.Of1987 Aislación térmica - Transmisión térmica - Terminología, magnitudes,

unidades y símbolos Oficial

- NCh850.Of1983 Aislación térmica - Método para la determinación de la conductividad

térmica en estado estacionario por medio del anillo de guarda.

- NCh851.Of1983 Aislación térmica - Determinación de coeficientes de transmisión

térmica por el método de la cámara térmica.

- NCh1960.Of1989 Aislación térmica - Cálculo de coeficientes volumétricos globales de

pérdidas térmicas.

- NCh1971.Of1986 Aislación térmica - Cálculo de temperaturas en elementos de

construcción.

- NCh1973.Of1987 Acondicionamiento térmico - Aislación térmica - Cálculo del

aislamiento térmico para disminuir o eliminar el riesgo de condensación superficial.

- NCh1980.Of1988 Acondicionamiento térmico - Aislación térmica - Determinación de la

ocurrencia de condensaciones intersticiales.

122

- Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones, titulo 4: Reglamentación Térmica.

- Ernst Müller, “Mejoramiento Térmico de Viviendas con Climatización Pasiva

- para la Zona Central de Chile con Programas de Simulación Térmica”, Laboratorio de

Construcción Experimental de la Universidad de Kassel (Alemania).

- Listado oficial de soluciones constructivas para acondicionamiento térmico, MINVU-

DITEC, año 2007.

- Manual de aislación térmica exterior, Corporación de desarrollo tecnológico de la Cámara

Chilena de la Construcción. 2008.

- Manual de Reacondicionamiento térmico de viviendas en uso, Corporación de desarrollo

tecnológico de la Cámara Chilena de la Construcción. 2010

- Manual de aplicación reglamentación térmica, MINVU. 2006

Sitios Web:

- www.aislaciontermica.cl

- es.wikipedia.org

- www.minvu.cl

- www.frioycalor.cl

Catálogos técnicos:

- Catálogo sistema “Gyplac,” Romeral.

- Catálogo sistema “EXACTA termopared”, Exacta.

- Catálogo sistema “Poligyp”, Romeral.

- Catálogo sistema “Prosol-STE” (EIFS), Prosolsystem.

- Catálogo “Placa de Yeso Carton”, Kanuf.

- Catálogo sistema “Promuro” (EIFS), Eurotec.

- Catálogo sistema “Promuro Direct”, Eurotec.

- Catálogo “Aislanglass”, Volcán.

- Catálogo “Aislan”, Volcán.

- Catálogo Poliestireno expandido, Archipex

- Catálogo sistema “Placas de aislación Aistaforte”, Aislaforte

- Catálogo sistema “Omegafelx” (EIFS), Andes Construcción.

123

- Catálogo sistema “Senerflex”, Basf.

- Catálogo sistema “Direct applied”, Andes Construcción.

- Catálogo sistema “One Coat”, Cintac.

- Catálogo sistema “Revestimiento exterior Durafront, Fibropol, Fibrolan”, Volcán.

- Catálogo “Volcapol”, Volcán.

- Catálogo “Poliestireno Extruido”, Transaco.

- Catálogo Ventanas DVH “Sistema Xelentia”, Indalum.

- Catálogo “Termopanel”, Termohome.

- Catálogo “Termopanel Viterma”, Viterma.

Trabajos de Título:

- Aislación Térmica en Viviendas, Legislación Vigente y Aplicación Práctica. Autor: Denis A.

Soto Nahuelquin. Año 2005

-Aislación de Termopaneles (DVH) en la Aislación y Acústica de Edificios. Autor: Andrea S.

Fernández Concha. Año 2005.

-Eficiencia Energética en la Edificación. Autor: Carolina D. Grandón Pellet. Año 2006

-Puentes Térmicos y Eficiencia Energética, La Experiencia Alemana y Normativa Chilena.

Autor: Alejandro E. Reyes Riveros. Año 2006.

-Tratamiento de los Puentes Térmicos y su Importancia en el Control de la Eficiencia Energética.

Autor: Ricardo J. Saldías Merino. Año 2007.

-Estudio de Perdidas Energéticas por Infiltración de Aire en Viviendas, a través del Blower Door Test. Autor: Gonzalo A. González Delgado, Jim A. Hope Beltrán. Año 2009. - Evaluación Energética de las Viviendas Intervenidas en la Iniciativa Piloto de

Reacondicionamiento Térmico en Temuco y Padre Las Casas. Autor: Cristian Araneda Marquez..

Año 2010.

ANEXO A

ANÁLISIS DE EFICIENCIA Y COSTO EN SISTEMAS DE AISLACIÓN TÉRMICA

APLICADOS A VIVIENDAS DE LA CIUDAD DE TEMUCO.

124

ANEXO A. TERMINOLOGÍA.

ANEXO A



125

TERMINOLOGÍA

Calefacción

La calefacción es el medio a través del cual se entrega energía en forma de calor a un recinto para

climatizarlo, de manera de generar un equilibro entre la energía que se pierde y la que se entrega

para mantener un ambiente confortable desde el punto de vista térmico.

Para calefaccionar cualquier recinto existen una gran cantidad de equipos que, mediante

cualquiera de las tres formas de transferencia de calor (ver definición 2.6), aportan energía al

ambiente. Esta energía es creada a partir del consumo o combustión de algún tipo de combustible,

los que pueden ser: petróleo, gas natural, leña, electricidad, entre otros.

Aislante Térmico

Material utilizado en construcción que presenta una alta resistencia al paso de calor (resistencia

térmica). Establece una barrera que impide o retarda el paso calor que se traslada entre dos

medios que se encuentran a diferentes temperaturas. Esto producto de que el flujo de calor

siempre tiende a equilibrar las temperaturas, desplazándose hacia donde la temperatura es más

baja.

Transmitancia Térmica

Es la cantidad de energía que atraviesa, en una unidad de tiempo, una unidad de superficie de un

elemento constructivo de caras plano paralelas cuando entre dichas caras hay un gradiente

térmico. Es el inverso a la resistencia térmica y se simboliza con la letra U.

Se expresa cuantitativamente mediante la siguiente ecuación:

KSWU

(2.1)

ANEXO A



126

En donde:

U = Transmitancia en Watts por metro cuadrado grados kelvin (o Celsius)

W = Potencia en Watts

S = Superficie en metros cuadrados

K = Diferencia de temperatura en grados Kelvin o Celsius.

Resistencia Térmica

Es la capacidad que posee un material para oponerse al paso de un flujo de calor determinado a

través del mismo. Se considera teóricamente como el recíproco de la transmitancia térmica. En el

caso de materiales homogéneos, es la razón entre el espesor y la conductividad térmica del

material; en materiales no homogéneos, la resistencia es el inverso de la conductancia térmica.

Conductividad térmica

Es una propiedad física que presentan los materiales, que determina la capacidad que poseen los

mismos para conducir el calor a través de sí mismos. Se calcula mediante ensayos en laboratorio

bajo condiciones controladas y se simboliza con la letra griega . Se expresa en W/mK.

Calor

El calor es la transferencia de energía entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo

cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas. Este flujo siempre ocurre desde el cuerpo de

mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia de calor

hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico.

ANEXO A



127

La energía puede ser transferida por diferentes mecanismos, entre los que cabe reseñar la

radiación, la conducción y la convección, aunque en la mayoría de los procesos reales todos se

encuentran presentes en mayor o menor grado.

-Radiación: Propagación de energía térmica a través de ondas electromagnéticas.

-Conducción: Transferencia de energía térmica entre dos cuerpos o sistemas mediante el

contacto directo de sus partículas.

-Convección: La energía es transferida a través de un fluido (aire o agua) entre dos medios

específicos.

-Equilibrio Térmico: Se produce cuando dos o más cuerpos se encuentran en contacto térmico

y entre ellos no existe transferencia de calor de ningún tipo.

Envolvente Térmica

Corresponde a todos los cerramientos de un edificio que separan los ambientes habitables de los

no habitables y, a su vez, del exterior.

Sistema de aislación Térmica

Conjunto de materiales que, aplicados simultáneamente sobre un cerramiento (sándwich),

aumentan la resistencia térmica de la superficie. En general se conforman por uno o más

materiales aislantes y, eventualmente, un remate de terminación estético. Se fabrican y patentan

comercialmente bajo marcas registradas y sus características térmicas corresponden a las del

conjunto de materiales.

ANEXO A



128

Puente Térmico

Corresponde a una zona de la envolvente de un edificio donde el calor se transfiere más

fácilmente, debido a que existe una discontinuidad de material o hay un cambio de espesor en el

mismo.

Infiltración

Flujo descontrolado de aire que ingresa a la vivienda desde el exterior, el cual genera un

desequilibrio térmico dentro de la misma, disminuyendo o aumentando la temperatura interior del

recinto. Se expresa como renovaciones de aire por hora.

Curva Costo Beneficio

Modelo matemático que permite cuantificar y graficar el costo asociado a un beneficio y la

efectividad que presenta dicho beneficio. Esto se produce cuando se enfrentan ambos conceptos

cuantificados en un gráfico de dos variables y se establece su dependencia (x,y).

Simulación Térmica Dinámica

La simulación térmica dinámica simula la respuesta térmica de la construcción en función del

clima, de la ocupación y la geometría de la edificación. Se calcula las necesidades energéticas

para llegar a las temperaturas deseadas de calefacción / aire acondicionado, las posibles

ganancias solares, hora por hora, diario, mensual o anual en diferentes zonas preestablecidas del

edificio. Para generar resultados cuantitativos se utilizan software computacionales que permiten

optimizar el tiempo, ya que los cálculos necesarios para este tipo de simulación son largos y

complejos.

ANEXO A



129

Simulación Térmica Estática

Esta simulación permite estimar las pérdidas de calor por elemento constructivo sólo para un

único escenario climático, considerando una diferencia de temperatura preestablecida en los

cálculos. Este sistema es el que utiliza la Norma Chilena 853 (NCh 853).

ANEXO B



130

ANEXO B.

A.P.U

ANEXO B



131

ANÁLISIS DE PRECIO UNITARIO POR VIVIENDA (A.P.U)

CASA 1PA Sistema Pecio Unitario ($) M2 TOTAL ($)

Spaceloft + Placa Yeso-cartón 2.413 73,46 177.270 EIFS Promuro 13.650 73,46 1.002.789 Placa Exterior Exacta Termopared 19.390 73,46 1.424.475 Polyplac 5.204 73,46 382.309 Poligyp 5.138 73,46 377.460 Fibropol 5.416 73,46 397.883 Lana de Vidrio del Sistema Gyplac 2.374 77,39 183.725 Lana Mineral Aislán 901 77,39 69.729 Poliestireno Expandido 2.290 77,39 177.224 Piso Fotolaminado 3.890 86,04 334.705 Palmeta Porcelanato 7.090 86,04 610.041 Alformbrado Cubrepiso 2.990 86,04 257.267 Sistema DVH PVC 132.000 15,95 2.105.809 Sistema DVH Aluminio 125.000 15,95 1.994.138

CASA 1PM Sistema Pecio Unitario ($) M2 TOTAL ($)


ANEXO B



132

CASA 1PA2PM Sistema Pecio Unitario ($) M2 TOTAL ($)


CASA 2PM Sistema Pecio Unitario ($) M2 TOTAL ($)

Spaceloft + Placa Yeso-cartón 2.413 62,289 150.303 EIFS Promuro 13.650 62,289 850.245 Placa Exterior Exacta Termopared 19.390 62,289 1.207.784 Polyplac 5.204 62,289 324.152 Poligyp 5.138 62,289 320.041 Fibropol 5.416 62,289 337.357 Lana de Vidrio del Sistema Gyplac 2.374 55,062 130.717 Lana Mineral Aislán 901 55,062 49.611 Poliestireno Expandido 2.290 55,062 126.092 Piso Fotolaminado 3.890 43,47 169.098 Palmeta Porcelanato 7.090 43,47 308.202 Alformbrado Cubrepiso 2.990 43,47 129.975 Sistema DVH PVC 132.000 13,26 1.750.122 Sistema DVH Aluminio 125.000 13,26 1.657.313

ANEXO C



133

ANEXO C.

METODOLOGÍA

ANEXO C



134

Para realizar esta investigación y obtener los resultados expuestos en el Trabajo de Título, se

aplico la siguiente metodología de trabajo:

1.- Definición de objetivos, hipótesis y conceptos.

2.- Selección de grupo de sistemas de aislación térmica basando la selección en los parámetros

mínimos según zona, dados en la normativa vigente.

3.-Selección de viviendas tipo para realizar los análisis según materialidad, avalúo y metros

cuadrados construidos.

3.- Modelación y simulación térmica de las viviendas tipo, en programa computacional (Design

Builder) en condiciones iniciales (sin aplicar soluciones térmicas).

4.- Simulación de viviendas con solución térmica. Esta evaluación se realiza aplicando las

soluciones de manera independiente (una por una) en las distintas partes de la envolvente de la

vivienda.

5.- Comparación de resultados de los puntos 3 y 4.

6.- Determinación de factores de eficiencia a través de algoritmos que permitan evaluar

cuantitativamente la efectividad técnica de cada sistema.

7.- Enfrentamiento de variables asociadas al costo de cada solución vs. factores de eficiencia

(punto 6) y confección de gráficos costo-beneficio.

8.- Análisis de gráficos y conclusiones.

ÍNDICE

Índice de Contenidos Pág.

CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................1

1.1 Descripción del Problema. .........................................................................................................2 1.2 Hipótesis......................................................................................................................................3 1.3 Objetivos. ....................................................................................................................................4

1.3.1 Objetivo General. ................................................................................................................4 1.3.2 Objetivos Específicos..........................................................................................................4

CAPÍTULO 2. AISLAMIENTO TÉRMICO................................................................................................................5

2.1 Generalidades..............................................................................................................................6 2.2 Sistemas de Aislación Térmica Elegidos para el Estudio ........................................................7 2.3 Características Técnicas y Comerciales. .................................................................................10

2.1 Muros: ...................................................................................................................................10 2.1.2 Sistema EIFS Promuro:...................................................................................................10 2.1.3 Sistema Placa Exterior Exacta Termopared: ..............................................................11 2.1.4 Sistema Polyplac: ...........................................................................................................11 2.1.5 Sistema Poligyp:...............................................................................................................12 2.1.6 Sistema Fibropol: ...........................................................................................................12

2.2 Techos ................................................................................................................................13 2.2.1 Sistema Lana de vidrio Gyplac........................................................................................13 2.2.2 Sistema Lana Mineral Aislán...........................................................................................13 2.2.3 Sistema con Poliestireno Expandido ...............................................................................14

2.3 Pisos.....................................................................................................................................14 2.3.1 Sistema Piso Fotolaminado .......................................................................................14 2.3.2 Sistema Palmetas de Procelanato ....................................................................................15 2.3.3 Sistema Alfombrado Cubrepiso.......................................................................................15

2.4 Ventanas..............................................................................................................................16 2.4.1 Sistema DVH Aluminio............................................................................................16 2.4.2 Sistema DVH PVC....................................................................................................16

CAPÍTULO 3 VIVIENDAS TIPO .............................................................................................................................17

3.1 Tipologías de Viviendas y Nomenclaturas. ......................................................................18 3.2 Características Técnicas .....................................................................................................19

3.2.1 CASA 1PA........................................................................................................................19 3.2.2 CASA 1PA2PM.................................................................................................................25 3.2.3 CASA 2PM.......................................................................................................................31 3.2.4 CASA 1PM.......................................................................................................................37

CAPÍTULO 4 SIMULACIÓN Y ANÁLISIS DE EFICIENCIA.............................................................................43

4.1 Ensayo de infiltración (Blower Door Test)............................................................................44 4.1.1 Resultados de infiltración por vivienda............................................................................44

4.2 Simulación de Viviendas con Desing Builder. .................................................................45 4.2.1 Modelos en Design Builder. ............................................................................................46

4.2.2 Análisis de Eficiencia de Viviendas Sin Aplicar Sistemas de Aislación......................48 4.2.3 Análisis de Viviendas Utilizando Sistemas de Aislación Térmica en Muros. .............56 4.2.4 Análisis de Viviendas Utilizando Sistemas de Aislación Térmica en Cubiertas. ........58 4.2.5 Análisis de Viviendas Utilizando Sistemas de Aislación Térmica en Pisos. ...............60 4.2.5 Análisis de Viviendas Utilizando Sistemas de Aislación Térmica en Ventanas..........62

CAPÍTULO 5 ANÁLISIS COMPARATIVO DE EFECTIVIDAD DE SISTEMAS.............................................64

5.1 Valores de Pérdida Base en Viviendas (sin aislar)...........................................................65 5.2 Determinación de Factores de Efectividad ( P ).............................................................67 5.3 Curvas Costo – Beneficio ..................................................................................................73

5.3.1 Costo de Sistemas en Cada Vivienda........................................................................75 5.3.2 Gráficos Costo Beneficio...........................................................................................81

CAPÍTULO 6 ANÁLISIS DE RESULTADOS ........................................................................................................97

6.1 Muros........................................................................................................................................98 6.1.1 CASA 1PA.......................................................................................................................98 6.1.2 CASA 1PA2PM .........................................................................................................99 6.1.3 CASA 1PM...............................................................................................................100 6.1.4 CASA 2PM...............................................................................................................101

6.2 Techos....................................................................................................................................102 6.2.1 CASA 1PA ...............................................................................................................102 6.2.2 CASA 1PA2PM.............................................................................................................103 6.2.3. CASA 1PM...................................................................................................................104 6.2.4 CASA 2PM...............................................................................................................105

6.3 Pisos...................................................................................................................................106 6.3.2 CASA 1PA2PM............................................................................................................107 6.3.3 CASA 1PM.....................................................................................................................108 6.3.4 CASA 2PM...............................................................................................................109

6.4 Ventanas (Acristalamiento)..................................................................................................110 6.4.1 CASA 1PA......................................................................................................................110 6.4.2 CASA 1PA2PM..............................................................................................................111 6.4.3 CASA 1PM.....................................................................................................................112 6.4.4 CASA 2PM...............................................................................................................113

CAPÍTULO 7 CONCLUSIONES ............................................................................................................................114 BIBLIOGRAFÍA: .........................................................................................................................12121 ANEXO A. TERMINOLOGÍA. ....................................................................................................1244

ANEXO B. A.P.U……………………………………………………………………………….130

ANEXO C. METODOLOGÍA………………………………………………………………….133

ÍNDICE DE TABLAS: Pág. Tabla 2.1. Sistemas de Aislación Térmica para Muros .....................................................................8 Tabla 2.2. Sistemas de Aislación Térmica para Techos ....................................................................8 Tabla 2.3. Sistemas de Aislación Térmica para Pisos........................................................................9 Tabla 2.4. Sistemas de Aislación Térmica para Ventanas (Acristalamiento) ..................................9 Tabla 3.1. Paramentos........................................................................................................................23 Tabla 3.2. Superficies.........................................................................................................................24 Tabla 3.3. Resumen por Material ......................................................................................................24 Tabla 3.4. Paramentos........................................................................................................................29 Tabla 3.5. Superficies.........................................................................................................................30 Tabla 3.6. Resumen por Material ......................................................................................................30 Tabla 3.7. Paramentos........................................................................................................................35 Tabla 3.8. Superficies.........................................................................................................................36 Tabla 3.9. Resumen por Material ......................................................................................................36 Tabla 3.10. Paramentos......................................................................................................................41 Tabla 3.11. Superficies ......................................................................................................................42 Tabla 3.12. Resumen por Material ....................................................................................................42 Tabla 4.1. Resultados infiltración por vivienda ...............................................................................45 Tabla 4.2. Pérdidas en Muros Aislados CASA 1PA (Anual)..........................................................56 Tabla 4.3. Pérdidas en Muros Aislados CASA 1PA2PM (Anual)..................................................56 Tabla 4.4. Pérdidas por Muros Aislados CASA 1PM (Anual)........................................................57 Tabla 4.5. Pérdidas por Muros Aislados CASA 2PM (Anual)........................................................57 Tabla 4.6. Pérdidas por Cubiertas Aisladas CASA 1PA (Anual) ...................................................58 Tabla 4.7. Pérdidas por Cubiertas Aisladas CASA 1PA2PM (Anual) ...........................................58 Tabla 4.8. Pérdidas por Cubiertas Aisladas CASA 1PM (Anual)..................................................59 Tabla 4.9. Pérdidas por Cubiertas Aisladas CASA 2PM (Anual)..................................................59 Tabla 4.10. Pérdidas por Pisos Aislados CASA 1PA (Anual). .......................................................60 Tabla 4.11. Pérdidas por Pisos Aislados CASA 1PA2PM (Anual) ................................................60 Tabla 4.12. Pérdidas por Pisos Aislados CASA 1PM (Anual)........................................................61 Tabla 4.13. Pérdidas por Pisos Aislados CASA 2PM (Anual)........................................................61 Tabla 4.14. Pérdidas por Ventanas Aisladas CASA 1PA (Anual)..................................................62 Tabla 4.15. Pérdidas por Ventanas Aisladas CASA 1PA2PM (Anual)..........................................62 Tabla 4.16. Pérdidas por Ventanas Aisladas CASA 1PM (Anual) .................................................63 Tabla 4.17. Pérdidas por Ventanas Aisladas CASA 2PM (Anual) .................................................63 Tabla 5.1. Resumen Pérdidas Anuales CASA 1PA .........................................................................65 Tabla 5.2. Resumen Pérdidas Anuales CASA 1PA2PM.................................................................66 Tabla 5.3. Resumen Pérdidas Anuales CASA 1PM ........................................................................66 Tabla 5.4. Resumen Pérdidas Anuales CASA 2PM ........................................................................66 Tabla 5.5. P en Muros CASA 1PA ...............................................................................................67 Tabla 5.6. P en Muros CASA 1PA2PM .......................................................................................68 Tabla 5.7. P en Muros CASA 1PM...............................................................................................68 Tabla 5.8. P en Muros CASA 2PM...............................................................................................69 Tabla 5.9. P en Techo CASA 1PA................................................................................................69 Tabla 5.10. P en Techo CASA 1PA2PM .....................................................................................69 Tabla 5.11. P en Techo CASA 1PM.............................................................................................70 Tabla 5.12. P en Techo CASA 2PM.............................................................................................70

Tabla 5.13. P en Piso CASA 1PA.................................................................................................70 Tabla 5.14. P en Piso CASA 1PA2PM.........................................................................................71 Tabla 5.15. P en Piso CASA 1PM ................................................................................................71 Tabla 5.16. P en Piso CASA 2PM ................................................................................................71 Tabla 5.17. P en Ventanas (Acristalamiento) CASA 1PA..........................................................72 Tabla 5.18. P en Ventanas (Acristalamiento) CASA 1PA2PM..................................................72 Tabla 5.19. P en Ventanas (Acristalamiento) CASA 1PM .........................................................72 Tabla 5.20. P en Ventanas (Acristalamiento) CASA 2PM .........................................................73 Tabla 5.21. CASA 1PA......................................................................................................................73 Tabla 5.22. CASA 1PA2PM..............................................................................................................74 Tabla 5.23. CASA 1PM.....................................................................................................................74 Tabla 5.24. CASA 2PM.....................................................................................................................74 Tabla 5.25. Costo en Muros CASA 1PA..........................................................................................75 Tabla 5.26. Costo en Techos CASA 1PA.........................................................................................75 Tabla 5.27. Costos en Pisos CASA 1PA ..........................................................................................76 Tabla 5.28. Costos en Ventanas CASA 1PA....................................................................................76 Tabla 5.29. Costos en Muros CASA 1PA2PM ................................................................................76 Tabla 5.30. Costos en Techos CASA 1PA2PM ...............................................................................77 Tabla 5.31. Costos en Pisos CASA 1PA2PM ..................................................................................77 Tabla 5.32. Costos en Ventanas CASA 1PA2PM............................................................................77 Tabla 5.33. Costos en Muros CASA 1PM........................................................................................78 Tabla 5.34. Costos en Techos CASA 1PM.......................................................................................78 Tabla 5.35. Costos en Pisos CASA 1PM..........................................................................................78 Tabla 5.36. Costos en Ventanas CASA 1PM...................................................................................79 Tabla 5.37. Costos en Muros CASA 2PM........................................................................................79 Tabla 5.38. Costos en Techos CASA 2PM.......................................................................................79 Tabla 5.39. Costos en Pisos CASA 2PM..........................................................................................80 Tabla 5.40. Costos en Ventanas CASA 2PM...................................................................................80 Tabla 5.41. Puntos Curva Muros CASA 1PA ..................................................................................81 Tabla 5.42. Puntos Curva Techos CASA 1PA.................................................................................82 Tabla 5.43. Puntos Curva Pisos CASA 1PA ....................................................................................83 Tabla 5.44. Puntos Curva Ventanas CASA 1PA .............................................................................84 Tabla 5.45. Puntos Curva Muros CASA 1PA2PM..........................................................................85 Tabla 5.46. Puntos Curva Techos CASA 1PA2PM.........................................................................86 Tabla 5.47. Puntos Curva Pisos CASA 1PA2PM............................................................................87 Tabla 5.48. Puntos Curva Ventanas CASA 1PA2PM .....................................................................88 Tabla 5.49. Puntos Curva Muros CASA 1PM .................................................................................89 Tabla 5.50. Puntos Curva Techos CASA 1PM ................................................................................90 Tabla 5.51. Puntos Curva Pisos CASA 1PM ...................................................................................91 Tabla 5.52. Puntos Curva Ventanas CASA 1PM.............................................................................92 Tabla 5.53. Puntos Curva Muros CASA 2PM .................................................................................93 Tabla 5.54. Puntos Curva Techos CASA 2PM ................................................................................94 Tabla 5.55. Puntos Curva CASA 2PM .............................................................................................95 Tabla 5.56. Puntos Curva Ventanas CASA 2PM.............................................................................96

ÍNDICE DE FIGURAS: Pág. Figura 2.1. Spaceloft ..........................................................................................................................10 Figura 2.2. EIFS Promuro .................................................................................................................10 Figura 2.3. Exacta Termopared.........................................................................................................11 Figura 2.4. Polyplac ...........................................................................................................................11 Figura 2.5. Poligyp.............................................................................................................................12 Figura 2.6. Fibropol ...........................................................................................................................12 Figura 2.7. Lana de Vidrio Gyplac ...................................................................................................13 Figura 2.8. Lana Mineral Aislán .......................................................................................................13 Figura 2.9. Poliestireno Expandido...................................................................................................14 Figura 2.10. Piso Fotolaminado ........................................................................................................14 Figura 2.11. Palmeta de Porcelanato ................................................................................................15 Figura 2.12. Cubrepiso ......................................................................................................................15 Figura 2.13. DVH Aluminio..............................................................................................................16 Figura 2.14. DVH PVC .....................................................................................................................16 Figura 3.1. Plano de Ubicación .........................................................................................................19 Figura 3.2. Elevaciones Norte-Sur....................................................................................................20 Figura 3.3. Elevaciones Poniente-Oriente ........................................................................................20 Figura 3.4. Plano de Plantas ..............................................................................................................21 Figura 3.5. Cortes A-A C-C ..............................................................................................................22 Figura 3.6. Cortes D-D B-B ..............................................................................................................22 Figura 3.7. Plano de Ubicación .........................................................................................................25 Figura 3.8. Elevaciones Norte-Sur....................................................................................................26 Figura 3.9. Elevaciones Oriente-Poniente ........................................................................................26 Figura 3.10. Plano de Plantas ............................................................................................................27 Figura 3.11. Cortes A-A B-B ............................................................................................................28 Figura 3.12. Corte C-C ......................................................................................................................28 Figura 3.13. Plano de Ubicación.......................................................................................................31 Figura 3.14. Elevaciones Norte-Sur..................................................................................................32 Figura 3.15. Elevaciones Poniente-Oriente......................................................................................32 Figura 3.16. Plano de Plantas ............................................................................................................33 Figura 3.17. Cortes Esquemáticos.....................................................................................................34 Figura 3.18. Plano de Ubicación.......................................................................................................37 Figura 3.19. Elevaciones Norte-Sur..................................................................................................38 Figura 3.20. Elevaciones Oriente-Poniente......................................................................................38 Figura 3.21. Plano de Plantas ............................................................................................................39 Figura 3.22. Cortes A-A B-B ............................................................................................................40 Figura 3.23. Corte C-C ......................................................................................................................40 Figura 4.1. CASA 1PA ......................................................................................................................46 Figura 4.2. CASA 1PA2PM..............................................................................................................46 Figura 4.3. CASA 1PM .....................................................................................................................47 Figura 4.4. CASA 2PM .....................................................................................................................47 Figura 4.5. Cargas del Sistema (Anual)............................................................................................48 Figura 4.6. Índices de Confort Dentro del Recinto (Anual)............................................................49 Figura 4.7. Pérdidas de Energía por Elemento Constructivo e Infiltración. (Anual).....................49 Figura 4.8. Cargas de Sistema (Anual).............................................................................................50 Figura 4.9. Índices de Confort Dentro del Recinto (Anual)............................................................51

Figura 4.10. Pérdidas de Energía por Elemento Constructivo e Infiltración .................................51 Figura 4.11. Cargas de Sistema (Anual)...........................................................................................52 Figura 4.12. Índices de Confort Dentro de Recinto (Anual) ...........................................................53 Figura 4.13. Pérdidas de Energía por Elemento Constructivo e Infiltración (Anual). ..................53 Figura 4.14. Cargas del Sistema (Anual)..........................................................................................54 Figura 4.15. Índices de Confort Dentro del Recinto (Anual)..........................................................55 Figura 4.16. Pérdidas de Energía por Elemento Constructivo e Infiltración (Anual) ...................55 Figura 5.1. Curva Muros CASA 1PA...............................................................................................81 Figura 5.2. Curva Techos CASA 1PA..............................................................................................82 Figura 5.3. Curva Pisos CASA 1PA.................................................................................................83 Figura 5.3. Curva Ventanas CASA 1PA ..........................................................................................84 Figura 5.4. Curva Muros CASA 1PA2PM.......................................................................................85 Figura 5.5. Curva Techos CASA 1PA2PM......................................................................................86 Figura 5.6. Curva Pisos CASA 1PA2PM.........................................................................................87 Figura 5.7. Curva Ventanas CASA 1PA2PM ..................................................................................88 Figura 5.8. Curva Muros CASA 1PM ..............................................................................................89 Figura 5.9. Curva Techos CASA 1PM .............................................................................................90 Figura 5.10. Curva Pisos CASA 1PM ..............................................................................................91 Figura 5.11. Curva Ventanas CASA 1PM........................................................................................92 Figura 5.12. Curva Muros CASA 2PM ............................................................................................93 Figura 5.13. Curva Techos CASA 2PM...........................................................................................94 Figura 5.14. Curva Pisos CASA 2PM ..............................................................................................95 Figura 5.15. Curva Ventanas CASA 2PM........................................................................................96 Figura 6.1. Muros CASA 1PA ..........................................................................................................98 Figura 6.2. Muros CASA 1PA2PM..................................................................................................99 Figura 6.3. Muros CASA 1PM .......................................................................................................100 Figura 6.4. Muros CASA 2PM .......................................................................................................101 Figura 6.5. Techos CASA 1PA.......................................................................................................102 Figura 6.6. Techos CASA 1PA2PM...............................................................................................103 Figura 6.7. Techos CASA 1PM ......................................................................................................104 Figura 6.8. Techos CASA 2PM ......................................................................................................105 Figura 6.9. Pisos CASA 1PA ..........................................................................................................106 Figura 6.10. Pisos CASA 1PA2PM................................................................................................107 Figura 6.11. Pisos CASA 1PM .......................................................................................................108 Figura 6.12. Pisos CASA 2PM .......................................................................................................109 Figura 6.13. Ventanas CASA 1PA .................................................................................................110 Figura 6.14. Ventanas CASA 1PA2PM .........................................................................................111 Figura 6.15. Ventanas CASA 1PM.................................................................................................112 Figura 6.16. Ventanas CASA 2PM.................................................................................................113

RESUMEN

La aislación térmica de los recintos destinados a habitación se ha transformado, en el último

tiempo, en una prioridad básica al momento de materializar un proyecto de construcción. Esto a

su vez ha ido marcando una tendencia pro eficiencia energética que está causando un impacto

significativo en la calidad de vida los chilenos. Este cambio también incluye a las viviendas en

uso, las cuales tienen que ser sometidas a reacondicionamiento térmico para aumentar sus

propiedades aislantes en toda la envolvente, lo cual significa un desembolso de dinero importante

para quienes deciden invertir en mejorar térmicamente sus viviendas.

Es por lo anterior que el gobierno ha decidido implementar subsidios asistenciales en virtud de

quienes no pueden costear dichos mejoramientos, por otro lado, las personas que cuentan con

mayores ingresos han invertido de manera particular en esto. De esta manera se puede entrever

que existe un segmento socioeconómico marginado de poder optar a este tipo de mejoramientos

por contar con ingresos superiores a los máximos establecidos por las bases de los subsidios, y

por otro lado, no tan altos como para poder invertir en ello de manera independiente (segmento

medio).

El presente Trabajo de Título desarrolla un análisis que pretende encontrar un sistema, o un grupo

de sistemas comerciales de aislación térmica, que puedan equilibrar la efectividad (capacidad de

aislar) y el costo que implica su instalación, aplicados a la ciudad de Temuco, de manera tal de

poder optimizar la inversión y hacerla más accesible para todos.

Esto se logra eligiendo y comparando la efectividad de distintos sistemas de aislación para la

envolvente de la vivienda mediante la simulación por software (Design Builder) y la realización

de análisis de precios unitarios por sistema en vivienda, lo cual permite confeccionar un gráfico

costo-beneficio. Este gráfico permite determinar cual sistema es el óptimo considerando

efectividad y costo dentro del criterio discriminante. Esto permite establecer que el sistema que

más aísla no es necesariamente el más conveniente.

Se invita al lector, si es de su interés, a interiorizarse en la investigación y conocer los resultados

obtenidos según el análisis realizado.

UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS Y ADMINISTRACIÓN

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE OBRAS CIVILES

“ANÁLISIS DE EFICIENCIA Y COSTO EN SISTEMAS DE AISLACIÓN TÉRMICA APLICADOS A VIVIENDAS DE LA CIUDAD DE TEMUCO.”

TRABAJO DE TÍTULO PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO CONSTRUCTOR

PROFESOR GUÍA: SR. GUILLERMO LIRA CIFUENTES

GERARDO ADOLFO BECERRA PINO - 2011-

"He sido un hombre afortunado en la vida: nada me fue fácil."

Dr. Sigmund Freud

AGRADECIMIENTOS

Para lograr llegar a esta instancia no sólo se necesita de merito propio, sino que también se

necesita, en mayor o menor medida, de la ayuda y apoyo de personas importantes que permiten, a

fin de cuentas, concretar las etapas importantes. Esto significa que finalizar etapas importantes

requiere de contar con personas importantes.

En mi caso, agradeceré a las siguientes personas, ya que sin ellas, la obra nunca se hubiese

podido terminar:

A Ester: quien no me dejo cuando pudo hacerlo y es la piedra angular de este proyecto.

A Carolina: quien surgió en el momento clave y cimentó las bases de lo que hoy se logra.

A Sylvia: quien supo decir lo que nadie me dijo y aporto el mortero para unir las piedras que dan

forma.

A mis amigos: en especial a Javier, Carlos, Jairo, Daniel y Samuel quienes trabajaron junto a mí

y acompañaron durante toda esta etapa. Todos ellos, sin importare el área, son mis colegas y mis

iguales.

A mis profesores: quienes guiaron mi camino y me ayudaron a formar las herramientas que hoy

comienzo a ocupar. En especial a don Guillermo, quien guío este último paso.

A todas las personas anónimas que en determinados momentos tuvieron un consejo o una palabra

que iluminaron momentos oscuros.

DEDICATORIA

Dedicado a la memoria de mis padres: Gustavo y Patricia.

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costos asociados a la eficiencia energetica