Workshop 2010- Eficiencia Energetica en la Construccion

pablo azqueta / consultor técnico

EFICIENCIA ENERGETICA EN LA CONSTRUCCIONUltimas tendencias y ejemplos arquitectónicos con

criterios de sustentabilidad

NewPanelWorkshopHacia una arquitectura más sustentable

Chacras de Coria, Luján, Mendoza, 15 de octubre de 2010

luz verde

PABLO ENRIQUE AZQUETA

Aumento y envejecimiento de la poblaciónmundial

LAS MEGATENDENCIAS GLOBALES Desafíos para la sociedad, direccionadores para la innovación

Urbanización y metropolización

Demanda de energía e impacto climático

Globalización económica y mercados emergentes

MEGATENDENCIASSalud & Nutrición

Vivienda & Construcción

Energía & Recursos

Movilidad & Comunicación

35%

21%11%

7%

2%

24%

1%PETROLEO

GAS NATURAL

BIOMASA

NUCLEAR

HIDROELECTRICA

CARBON

OTRAS

MATRIZ ENERGETICA MUNDIAL


37%

52%

4%3% 4%

PETROLEO

GAS NATURAL

BIOMASA

NUCLEAR

HIDROELECTRICA

MATRIZ ENERGETICA ARGENTINA


Reservas de gas y Petróleo en Argentina

Fuente: Secretaría de Energía de la Nación

Reservas de Gas y Pretroleo

0

5

10

15

20

25

30

1990 1995 2000 2005 2010

años

Res

erva

s G

as [a

ños]

0

2,5

5

7,5

10

12,5

15

Res

erva

s Pe

trole

o [a

ños]

Res_gas (años) Res_Petr (años)

Petroleo

Gas



HORIZONTE DE RESERVAS(Relación entre reservas y producción – estimado de

diversas fuentes)

PETROLEO 11 añosGAS NATURAL 8 años

APORTE de CO2 por habitante al año: 5,7 t(Secretaría de Medio Ambiente y Desarrollo Sustentable)


Consumo de Energía por Sectores

24%

8%

26%7%

35%

RESIDENCIAL

COMERCIAL Y PUBLICO

TRANSPORTE

AGROPECUARIO

INDUSTRIAL

2008


PERDIDAS Y GANANCIAS TERMICAS DE UNA VIVIENDA (o de un edificio)

PAREDES,TECHOS Y PISOS

: INFILTRACIONES DE AIRE

SUPERFICIES VIDRIADA

Consumo medio de una vivienda(estimado)

Se distribuye de la siguiente manera:

• 39% Calefacción – Refrigeración (este porcentaje se reduce con una mayor aislación térmica de la envolvente)

• 28% Para calentamiento de agua sanitaria

• 21% Electrodomésticos

• 12% Iluminación

TECHOS: TRANSMITANCIA TERMICA “K” o “U”

Es la parte de una vivienda que presenta una gran pérdida energética, ya que por su orientación es la que intercambia mayor transferencia de calor con el exterior

K= 2.74 W/m²K

TECHO ORIGINAL

K= 0.78 W/m²K

TECHO CON 5cm AISLACIÓN TÉRMICA

La reducción por pérdida de calor por el techo puede llegar al 70%

Un enfoque SUSTENTABLE de la ARQUITECTURA y del DISEÑO URBANO seapoya, al menos, en dos

aspectos esenciales:

1. el uso racional y eficiente de los recursos, tanto energéticos como materiales y

2. la minimización del impacto ambiental de la implantación, producción y uso de los edificios.


El concepto de SUSTENTABILIDAD

la energía más limpia y barata…es la que no se consume.

El incremento del Aislamiento Térmico de los Edificios, produce:

• menores costos iniciales en equipos de acondicionamiento,

• menores gastos de funcionamiento por reducción del consumo,

• un significativo ahorro de energía,

• una importante mitigación en las emisiones de CO2 y

• un incremento de valor del metro cuadrado construido.

La Política Energética de subsidiar los combustibles resulta imposible de sustentar a mediano plazo, es inequitativa y favorece un elevado consumo.

¿pero qué acciones concretas responden a estos conceptos?pablo azqueta / consultor técnico

• la adecuación a las condiciones del sitio:• la compacidad y las orientaciones de los edificios;• las protecciones y el aprovechamiento de las condiciones climáticas;• la iluminación natural, el asoleamiento, las ventilaciones, etc;

• el uso racional y eficiente del agua y los recursos energéticosentre los que cabe destacar : el adecuado aislamiento térmico y la utilización de fuentes renovables de energía.

• la mitigación de las emisiones de CO2 y otros poluentes y el tratamiento de residuos y efluentes.

• la utilización de materiales y tecnologías apropiadasECOEFICIENCIA: crear más bienes y servicios utilizando menos recursos y produciendo menos basura y polución.LCEA “Life Cycle Energy Analysis” mide la energía consumida en el ciclo total de vida de productos y procesos. LCA “Life Cycle Assessment” investiga y evalúa los impactos ambientales de un producto o servicio durante todas las etapas de su existencia(extracción, producción, distribución, uso y disposición final).


La arquitectura y el diseño urbano requieren hoy nuevos paradigmas que expresen estos condicionantes, trascendiendo el mero maquillaje, para convertirse en un nuevo lenguaje arquitectónico.

Análisis del consumo anual de combustible en BEP’s y la contaminación atmosférica de una casa aislada y una no aislada para el clima de Río Grande, Tierra del Fuego

CARACTERISTICAS• A LOS EFECTOS DEL CALCULO SE ESTIMO UNA SUPERFICIE DE TECHO SIMILAR

A LA HABITABLE DE 100 m2.

• LA SUPERFICIE DE CERRAMIENTOS OPACOS SE ESTIMO EN 100 m2.

• LA CONSTRUCCION ES EN BLOQUES DE HORMIGON Y EL TECHO CON ESTRUCTURA Y CIELO RASO DE MADERA Y CUBIERTA DE CHAPA.

• LA RESISTENCIA ADICIONAL PROPUESTA PARA LOS MUROS ES DE 1,6 m2.K/W yEL DOBLE PARA EL TECHO, OBVIANDOSE LAS PERDIDAS POR PISO.

• EN EL EJEMPLO EL AISLAMIENTO TERMICO SE OBTUVO CON 3,5 y 7,0 cm DE PUR RESPECTIVAMENTE; EQUIVALENTES A 5 y 10 cm de EPS.

Ejemplo cedido gentilmente por Paul BittnerTierra del Fuego GD20≈ 5200 - Zona Bioambiental IIIa Templado-Cálida GD20= 1200/2000


CASO DE ESTUDIO

EL CONSUMO Y LAS EMISIONES SE REDUJERON EN 81.3%

Análisis del CONSUMO ANUAL de combustible en BEP’s y la CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA de una casa no aislada y una aislada para el clima de Río Grande, Tierra del Fuego, Argentina.

48 BEP’s = 6,7 ton.

779 kWh/m2año

9 BEP’s = 1,3 ton.

151 kWh/m2año


CI + CF + CM

VUCU =

Donde:CU es el costo unitario (en cualquier

unidad de valor);CI es el costo inicial;CF es el costo de funcionamiento;CM es el costo de mantenimiento yVU es la vida útil medida en años.

LA AISLACION TERMICA NO ES UN GASTO… ES UNA INVERSION


EL COSTO DE LA NO AISLACION O DEL INSUFICIENTE AISLAMIENTO TERMICO

TERMOGRAFIA

Gentileza Ing. Tangari

29,4 C

22,7 C


Una experiencia exitosa en el Uso Racional de la Energía


El caso alemán, un ejemplo de desarrollo histórico hacia edificios de bajo consumo energético

Tipologia y año1. Ordenanza aisl. termico (1978) 200-2502. Ordenanza aisl. termico (1984) 130-1503. Ordenanza aisl. termico (1995) 80-100Ordenanza ahorro energia (2002) 90-70Casa bajo consumo 1. Generation 70Casa bajo consumo 2. Generation 40Casa pasiva 15Casa energeticamente auto suficiente

0

Casa con ganancia energetica ++ ....

Consumo de energía en calefacción (kWh/m²año)


Nuevas tecnologías y ejemplos de arquitectura con criterios de

sustentabilidad


Eficiencia energética en la rehabilitación y en casas nuevas de bajo consumo de energía

"Barrio de Brunck", Ludwigshafen, Alemania

Rehabilitación: 7L, 5L y 3L Obra Nueva: 5L y 1L


aislamiento termico para la cubiertaLa casa- 3-litros

Placas de 20 cm de espesor de Neopor por el exterior y 9 cm entre vigas de madera interiores


Porticones corredizos en vez de persianas aportan una mejor apariencia y evitan puentes térmicos

Nuevos balcones amplios incrementan el nivel de confort.

Marco de ventana con núcleo aislado con NeoporLa casa de 3-litros

Casa de 1 litro

Casa Cero Costo en Calefacción

DISEÑO DE VIVIENDAS CONFORTABLES CON BAJO CONSUMO DE ENERGIA

BASF UK Model House, Nottingham, InglaterraLa Casa E, Tortuguitas, Buenos Aires, Argentina

BASF UK Model House, Nottingham, Inglaterra

ICF’s“Insulated Concrete Formwork”

Encofrado perdido para hormigón armado de Neopor® (espuma rígida de Poliestireno

Expandido de última generación con inmejorable

“LCA” (Life Cycle Assement”)

SIPS“Structural Insulated Panels”

Paneles sandwich estructurales de Elastopor®

(espuma rígida de Poliuretano) y placas de OSB

“CasaE de la Eficiencia Energética” de BASF, Tortuguitas,

Buenos Aires, Argentinawww.lacasae.com.ar

SITE PLAN

Proyecto:

Pablo AZQUETA Gabriel CHIARITO

Juan VINCENTI

Dirección Técnica:

Pablo AZQUETAColaborador D.T.

Germán SPINELLI

Renders y 3D:

Tristán ARMESTO

GROUND FLOOR UPPER FLOOR


Materiales y Sistemas Constructivos


Inauguration on 14th. May 2010 !!!Neopor-ICF Neopor-EIFS Elastopor-SIP’s

Ventanas en PVC con DVH y núcleo de marco aislado con Neopor

Neopor®

MURO DE LADRILLO CERAMICO HUECO REVOCADO EN AMBAS CARAS Y CON AISLACION TERMICA

EXTERIOR TIPO “EIFS” CON “BASE COAT”, EPS y MALLA DE VIDRIO (Resistente a los álcalis)

ICF INSULATED CONCRETEFORMWORK

CON AISLACION TERMICAEXTERIOR TIPO “EIFS”

EJEMPLO DE DETALLE CONSTRUTIVO DE CUBIERTACenefa perimetral de terminación de chapa de acero galvanizado prepintado (blanco tiza) / Ver detalle de plegado

Mojinete de Mampostería de ladrillos cerámicos estructurales (18x19x33), con azotado hidrófugo y jaharro

SATE (Sistema de Aislamiento Térmico Exterior – EIFS) con 50 mm de Neopor y “Base Coat”, malla de vidrio de refuerzo y material de terminación Senergy

Canto rodado 20-40 sobre manta de geotextil ≥ 120 g/m2

Aislación Térmica Superior (Techo Invertido) de Poliuretano Proyectado Elastopor de 75 mm y 60 kg/m3

Impermeabilización con membrana elastomérica de PU HLM 5000

Hormigón Alivianado con Perlas de Styropor pre-expandidas y aditivadas

Sistema de ventilación de contrapiso para el secado y nivelación de Presiones de vapor de agua (Ver detalle)

Losa de viguetas pretensadas y bloques de forjado de Styropor (Ver detalle)

Jaharro y enlucido de yeso, con imprimación y pintura al látex Casablanca

Junta de dilatación con placa de Styropor liviano (10 kg/m3) de 20 mm

AISLACION TERMICA SUPERIOR DE CUBIERTA CON PROYECCION DE ELASTOPOR (PUR)

Colectores solares planos1Tanques acumuladores2Grupo Hidráulico y Unidad de control3

CALEFACCION y A.C.S.Cubren hasta el 35% de la demanda energética anual.

1

23

SISTEMA DE CIRCULACION FORZADA Y CALENTAMIENTO DE AGUA

RECUPERACION DE AGUA PLUVIAL

COLECTORES SOLARES PLANOS PARA CALENTAMIENTO DE AGUA SANITARIA Y CALEFACCION POR LOSA RADIANTE

LOSA RADIANTE SOBRE PLACAS ESPECIALES DE EPS MOLDEADAS Y TUBOS DE PE


2

para el correcto ingreso de la tubería AWADUKT Thermo.

1 Elemento de aspiracióncon filtro grueso o fino, para un suministro higiénico del aire.

Tubos AWADUKT Thermo

3 Acometida del edificio

4 Desagües para condensadostanto para edificios con y sin sótano.

-Tubo de PP optimizadoPara mejorara su conductividad térmica

-Capa interior antimicrobiana

INTERCAMBIADOR AIRE-TIERRA AWADUKT Thermo

ILUMINACION CON LAMPARAS DE BAJO CONSUMO Y LEDS

ILUMINACION Y CIELO RASO DE PLACAS DE YESO PERFORADOS KNAUF Y ABSORBENTE POROSO BASOTEC

SISTEMA ICF CON BLOQUES DE NEOPOR

TECHO “QUINCHO” EN PANELES SANDWICH DE PLACAS DE OSB Y ALMA DE ELASTOPOR (PUR) SOBRE ESTRUCTURA LAMINADA DE MADERA FORESTADA

CUBIERTA DE CHAPA GALVANIZADA CON PIGMENTO FRIO ESPECIAL DE BASF DE ALTA REFLECTANCIA

Leyes y Normativas para un uso Racional y Eficiente de la Energía



LEY N° 13059 de la Provincia de Buenos Aires

PROMULGACION DE LA LEYEn abril de 2003 fue promulgada la Ley N° 13059 de la Provincia de Buenos Aires, “…cuya finalidad es establecer las condiciones de acondicionamiento térmico exigibles en la construcción de los edificios, para contribuir a una mejor calidad de vida de la población y a la disminución del impacto ambiental a través del uso racional de la energía”.

DECRETO REGLAMENTARIO Y ENTRADA EN VIGENCIAEl día 29 de julio de 2010, luego de siete años, se publicó en el Boletín Oficial de la Provincia el Decreto Reglamentario 1030 a través del cual se exige que toda obra nueva o “intervención sobre una existente, en su totalidad o parcialmente ya sea in‐situ o mediante partes para su posterior montaje”; deberá cumplimentar la Normativa IRAM vigente sobre Acondicionamiento Térmico de Edificios y Ventanas, exigible de forma inmediata.


ACTUALIZACION Y VIGENCIA DE NORMAS Y AUTORIDADES DE APLICACIONSe establece además que …”las normas técnicas futuras que de cualquier forma revisen, modifiquen, corrijan o innoven sobre acondicionamiento térmico de edificios y ventanas, serán de aplicación obligatoria y automática a partir de los noventa días de su publicación y sólo para los proyectos a aprobarse por la Autoridad de Aplicación”, correspondiéndole tal responsabilidad a las Municipalidades en el ámbito privado, mientras que …”el Ministerio de Infraestructura se constituirá en el área de contralor de la Ley N° 13059 de las obras públicas provinciales.”

NORMAS IRAM DE APLICACIÓN:LAS DE ACONDICIONAMIENTO TERMICO DE LOS EDIFICIOS

11549 Aislamiento térmico. Vocabulario.

11601 Aislamiento térmico de edificios. Métodos de cálculo. Propiedades térmicas de los componentes y elementos de construcción en régimen estacionario.

11603 Acondicionamiento térmico de edificios. Clasificación bioambientalde la República Argentina.

pablo azqueta y asociados / consultores técnicos

ΔTF =

R

Donde:

F: flujo térmico (densidad temporal de la energía) en W/m2.K

ΔT: diferencia de temperaturas en °C

R: resistencia térmica m2.K/W

Donde:

e: espesor en metros

λ : conductividad térmica en W/m.K

λR = e

ALGUNOS CONCEPTOS BASICOS

material 1

cámara de aire

material 2

material 3

K = 1 / RT

RT = Rsi + R1 + Rc + R2 + R3 + Rse

R1 = e1 / λ1

CLIMA (IRAM 11603)

Podemos inferir razonablemente que alrededor de 4.000.000 (50% de las viviendas no deficitarias ocupadas del país), están ubicadas en la zona bioambiental III, correspondiente a un clima templado-cálido.

Aún en estas condiciones climáticas relativamente benignas y donde el verano es tanto o más importante que el invierno, el confort de sus habitantes requiere de elementos auxiliares (calefactores, ventiladores, equipos de aire acondicionado, etc.).


11604 Aislamiento térmico de edificios. Verificación de sus condiciones higrotérmicas. Ahorro de energía en calefacción. Coeficiente volumétrico G de pérdidas de calor. Cálculo y valores límites.

11605 Acondicionamiento térmico de edificios. Condiciones de habitabilidad en edificios. Valores máximos de transmitancia térmica en cerramientos opacos. (Valores de KMAX ADM correspondientes al Nivel B de la norma)

11625 Aislamiento térmico de edificios. Verificación de sus condiciones higrotérmicas. Verificación del riesgo de condensación de vapor de agua superficial e intersticial en los paños centrales de muros exteriores, pisos y techos de edificios en general.

11630 Aislamiento térmico de edificios. Verificación de sus condiciones higrotérmicas. Verificación del riesgo de condensación de vapor de agua superficial e intersticial en puntos singulares de muros exteriores, pisos y techos de edificios en general.


11507‐1 Carpintería de obra. Ventanas exteriores. Requisitos básicos y clasificación.

11507‐4 Carpintería de obra. Ventanas exteriores. Requisitos complementarios. Aislación térmica.

11658‐1 Aislamiento térmico de edificios. Puentes térmicos. Parte 1: Cálculo de flujos de calor en edificios. Método para el desarrollo de modelos.

11658‐2 Aislamiento térmico de edificios. Puentes térmicos. Parte 2: Procedimiento para la validación de los métodos de cálculo de gran exactitud.


PUENTES TERMICOS CONSTRUCTIVOSPUENTES TERMICOS GEOMETRICOS Y CONSTRUCTIVOS

RESOLUCION DE LOS PUENTES TERMICOS

Etiqueta de eficiencia energética de calefacción para edificios

pablo azqueta / consultor técnicoNorma IRAM 11900

CONCLUSIONES1. El incremento del Aislamiento Térmico de los Edificios, produce

menores costos en equipos de acondicionamiento, menores gastos de funcionamiento, un significativo ahorro de energía, mitigando además los niveles de contaminación atmosférica.

2. La inversión adicional en una buena aislación térmica varía alrededor del 1% al 3% ciento del costo total de la obra.

3. Los países centrales promueven mediante subsidios y exenciones impositivas: el USO RACIONAL Y EFICIENTE DE LA ENERGIA,, MAYORES NIVELES DE AISLAMIENTO EN LAS CONSTRUCCIONESy el USO DE FUENTES DE ENERGIA RENOVABLES..



LA “CASA E” DE LA EFICIENCIA ENERGETICA / mayo 2010 / Tortuguitas, (B.A.) Argentina

MUCHAS [email protected] / [email protected]

www.lacasae.com

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