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UNIVERSIDAD DE LA FRONTERAFACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS Y ADMINISTRACIÓN
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE OBRAS CIVILES
“GENERACIÓN DE UN SOFTWARE DE CÓDIGO LIBRE, PARAEVALUAR LA EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LAS VIVIENDAS, SEGÚN
LA REGLAMENTACIÓN TÉRMICA DE CHILE”
TRABAJO DE TÍTULO PARA OPTAR ALTÍTULO DE INGENIERO CONSTRUCTOR
PROFESOR GUÍA: SR. JUAN PABLO CÁRDENAS RAMÍREZ
FELIPE NICOLÁS COLIHUEQUE BREVIS2009
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ÍNDICE DE CONTENIDOS
Contenido Página
CAPITULO 1 – INTRODUCCIÓN 1-21.1 Descripción del Problema 1
1.2 Objetivos 2
CAPITULO 2 – CONCEPTOS TERMICOS Y GENERALIDADES 3-18
2.1 Calor 3
2.2 Flujo de calor 32.3 Densidad del flujo 3
2.4 Aislación térmica 3
2.5 Transferencia de calor 5
2.5.1 Conducción 6
2.5.2 Convección 6
2.5.3 Radiación 7
2.6 Conductividad térmica 8
2.7 Resistencia térmica 8
2.7.1 Resistencia térmica de una capa material 8
2.7.2 Resistencia térmica total de un elemento compuesto 8
2.7.3 Resistencia térmica de una cámara de aire no ventilada 9
2.7.4 Resistencia térmica de superficie 9
2.8 Transmitancia térmica 9
2.9 Métodos de cálculo de la resistencia térmica total y de la transmitancia térmica deelementos constructivos 10
2.9.1 Resistencias térmicas de superficie 10
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2.9.2 Elementos simples y homogéneos 11
2.9.3 Elementos compuestos 11
2.9.4 Elementos heterogéneos 11
2.9.5 Elementos y complejos de espesor variable 132.9.5.1 Elementos con capas de espesor variable 13
2.10 Eficiencia energética 16
CAPITULO 3 – CONTAMINACION ATMOSFERICA POR CONCEPTOS DECALEFACCION CON LEÑA 17-23
3.1 Problemas ambientales asociados a la leña y medidas para disminuirimpacto 17
3.2 Impacto social y ambiental en cifras 19
3.3 Mejoramiento tecnológico para el control de la contaminación porleña y desafíos para el control de la contaminación 22
CAPITULO 4 – ARTICULO 4.1.10 ORDENANZA GENERAL DE URBANISMO YCONSTRUCCIONES 24-38
4.1 Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones Articulo 4.1.10 24
4.1.1 Complejos de techumbre, muros perimetrales y pisos ventilados: 24
4.1.2. Exigencias Ventanas 29
4.2 Comentario sobre Normativa Técnica 35
CAPITULO 5 – PLANTEAMIENTO Y DESARROLLO PLATAFORMA E3V 39-55
5 Planteamiento y desarrollo de plataforma de Evaluación deEficiencia Térmica de una Vivienda. 39
5.1 Descripción y funcionalidad de la Plataforma E3V 40
5.2 Tecnología y conceptos utilizados en la plataforma E3V 41
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5.3 Software de Evaluación de Comportamiento Térmicode Edificios Nacional e Internacional 45
5.4 Plataforma E3V 50
CAPITULO 6 – MANUAL USO PLATAFORMA E3V 566 Manual de Uso 56
CAPITULO 7 – CASO PRÁCTICO DE EVALUACION CON E3V 57-70
7.1 Procedimiento de cálculo de eficiencia térmica de la viviendaa través de la plataforma. 57
7.2 Características técnicas de la vivienda 58
7.3 Ingresando una vivienda a la plataforma 60
7.4 Cálculo de pérdidas por la estructura de piso 61
7.5 Cálculo de pérdidas de calor a través de muros 65
7.6 Síntesis y extensión del concepto de evaluación 70
CONCLUSIONES 71-72
BIBLIOGRAFIA 73-74
ANEXOS 75-100
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INDICE DE TABLAS
Tabla Descripción Página
Tabla 2.1 Resistencias térmicas de superficie 10
Tabla 4.1 Exigencias térmicas para techumbre, muro y 24pisos ventilados
Tabla 4.2 Alternativas R100 para cumplir con la normativa 28
Tabla 4.3 Exigencias para vanos vidriados (ventanas) 30
Tabla 4.4 U ponderado 32
Tabla 7.1 Piso Tipo I 63
Tabla 7.2 Piso Tipo II 64
Tabla 7.3 Resultados Calculo Transmitancia Final Pisos 64
Tabla 7.4 Solución constructiva muro tipo I 68
Tabla 7.5 Solución constructiva muro tipo II 68
Tabla 7.6 Solución constructiva muro tipo III 69
Tabla 7.7 Solución constructiva muro tipo IV 69
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INDICE DE FIGURAS
Tabla Descripción Página
Fig. 2.1 Ejemplo de heterogeneidad simple 12
Fig. 3.1 Consumo de leña matriz de energía primaria 20
Fig. 3.2 Consumo de Energía por Sector (Chile 2006) 20
Fig. 3.3 Consumo energético en el sector residencial (Chile 2006) 21
Fig. 5.1 Concepto de aplicación FirstRate5 46
Fig. 5.2 Vista pantalla aplicación AccuRate 47
Fig. 5.3 Vista pantalla de aplicación CCTE V2 48Fig. 5.4 Portada de Aplicación E3V 50
Fig. 5.5 Formulario de ingreso nueva vivienda 52
Fig. 5.6 Formulario de ingreso nuevo piso 53
Fig. 5.7 Tabla Viviendas en la base de datos de la plataforma 54
Fig. 5.8 Información señalada sobre cumplimiento de un piso 55
Fig. 7.1 Fotografía vivienda 58
Fig. 7.2 Formulario de ingreso de una vivienda 60
Fig. 7.3 Formulario de ingreso de un piso en una vivienda 61
Fig. 7.4 Formulario ingreso de material a una solución 62
Fig. 7.5 Esquema de planta de una vivienda 66
Fig. 7.6 Formulario agregar muro 67
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RESUMEN En el presente energético de Chile, las metas están dirigidas hacia optimizar el
poco capital energético que se posee, por lo cual, durante los últimos años se han
desarrollado diferentes campañas de educación al respecto, conjunto de
actualizaciones de normas y estándares de calidad energético en el ámbito
construcción de viviendas.
En este Trabajo de Título se abarca la importancia en favor del confort, calidad
de las viviendas y bajo impacto ambiental, como ventajas de una buena Aislación
Térmica.
Se reconoce la cuantiosa importancia, el adoptar medidas en nuestros hogares,
para realizar significantes ahorros energéticos, tanto de consumo eléctrico como deconsumo de materiales combustibles para calefacción, leña principalmente.
Con respecto a esto último y en especial en las zonas más meridionales de
nuestro país, desde la Rancagua al sur. Se plantea el desarrollo de esta herramienta
software , que finalmente confluye en una plataforma Web, para le Evaluación de
Eficiencia Energética de las Viviendas y las ventajas que el desarrollo de este tipo de
herramientas significa. Estará disponible desde cualquier parte del mundo, a través de
una conexión a Internet, sin necesidad de instalaciones, totalmente personal, rápida y
simple.
Para ahondar en el tema de aislación, se hace un recorrido a los conceptos y
generalidades de este tema, involucrando conceptos, métodos de transferencia,
fórmulas, y otros. Además se abarca la nueva normativa y sus exigencias. Se hace un
comentario de estos dos puntos, que finalmente son aplicados la plataforma,
denominada E3V
Para concluir encontraremos los planteamientos y el desarrollo de la plataforma
E3V, complementada con el concepto de manual de uso aplicado directamente en la
plataforma y un ejemplo parcial para comprender las mediciones ejecutadas por la
plataforma
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CAPITULO 1
INTRODUCCIÓN
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Capitulo 1 Introducción
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1.1 Descripción del Problema
La ecuación es simple: Utilizar menos energía pero con más eficiencia. Los
ahorros energéticos en la operación de viviendas involucran diversos elementos, desde
el diseño arquitectónico, materiales de aislamiento y hasta la incorporación de nueva
tecnología. En el sector vivienda se registran casos interesantes en la construcción o
creación de proyectos y soluciones de mayor eficiencia energética, sin embargo pasado
poco más de dos años desde la entrada en vigencia de la nueva reglamentación
térmica, queda mucho por hacer en el como incentivar y divulgar los beneficios del
menor consumo.
La eficiencia energética constituye un tema complejo. Entonces, nada mejor que
comenzar por su definición: Mantener o mejorar el confort o estándar de una
construcción utilizando menores recursos energéticos.
Justamente, como esta problemática no resulta sencilla, la normativa publicó en
noviembre de 2008 La Quinta Edición del Listado Oficial de Soluciones Constructivas
para Acondicionamiento Térmico como complemento de esta.
Como profesionales de la construcción y futuros usuarios de estas soluciones, es
de vital importancia el conocer las soluciones, reconocer ventajas y deficiencias de los
distintos sistemas constructivos y aislantes, el manejar y crear herramientas que nos
permitan comparar entre distintas soluciones, tanto en eficiencia térmica como ventajas
económicas de estas.
Una herramienta para cuantificar y calificar las distintas soluciones constructivas
aplicables en una vivienda es, sin duda, un buen aliado del hacer bien las cosas, conproyección, previsión y control. La cual siempre es bienvenida si es simple, rápida, de
fácil acceso y gratuita.
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Capitulo 1 Introducción
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1.2 Objetivos
Generar una plataforma de aplicación y de desarrollo libre, la cual logre realizar
una evaluación de eficiencia térmica de una vivienda, evaluando los elementos que
conforman el perímetro de la vivienda, siendo estos puntualmente: pisos, muros,
techumbres, ventanas y puertas. Verificando al mismo tiempo el cumplimiento de la
reglamentación térmica, que corresponden a los descrito en el Artículo 4.1.10, en el cual
se detallan todas las exigencias de acondicionamiento térmico que toda vivienda en
Chile debe cumplir, para lo elementos antes nombrados según la zona específica en la
que se encuentra la vivienda.
Se cumplirá además con objetivos específicos que apuntan a:
♦ Analizar la reglamentación térmica para aplicarla en el desarrollo de la plataforma y
realizar un ejemplo real de evaluación térmica utilizando el concepto de la
plataforma.
♦ Conocer, analizar software que realizan cálculos de eficiencia energética de
viviendas, en el ámbito Internacionales, FirstRate y AccuRate, ambos de utilización
en principal en Australia y otros países. En nivel nacional Software de Certificación
de Comportamiento Térmico para Edificios en Chile (CCTE v2.0)
♦ Reconocer los parámetros que miden y método de ingreso de datos en los distintos
software, para replicar el concepto en la plataforma a generar.
♦ Desarrollar esta plataforma como herramienta Web, por lo tanto su acceso será vía
Internet, totalmente gratuito, con registro de usuarios, generación de estadísticas
para las evaluaciones realizadas en la plataforma, tanto de las viviendas, los
componentes perimetrales de estas, materiales y las evaluaciones conseguidas.
♦ Como complemento a esta plataforma se agregará un manual de apoyo en línea, en
conjunto a formulario mediante el cual obtener retro alimentación o feedback de los
usuarios.
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CAPITULO 2
CONCEPTOS TÉRMICOS Y
GENERALIDADES
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Capitulo 2 Conceptos Térmicos y Generalidades
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3
2.1 Calor
Es la energía que se transfiere de un cuerpo hacia otro en virtud de una
diferencia de temperatura.
2.2 Flujo de calor
Es la cantidad de calor intercambiado por unidad de tiempo. Puede definirse
también como la derivada de la energía en función del tiempo, es una potencia y se
designa con la letra “Φ”.
En el sistema internacional se expresa en Joules/segundo (J/s) = Watt (W).
También se mide en Kilocaloría/hora.
La equivalencia entre unidades esta dada por: 1W = 0,860 Kcal/hr.
2.3 Densidad del flujo
Es el flujo de calor por unidad de superficie. Se designa por la letra “φ”. En el
sistema internacional se mide en W/m2.
2.4 Aislación térmica
Se asocia el concepto de aislación térmica al propósito de lograr confort,
seguridad, protección y ahorro económico a los habitantes de las viviendas o edificios
respecto del ambiente exterior. La aislación térmica esta definida como la barrera que
presentan los diferentes materiales al paso de calor. En construcción no se puede
hablar de una barrera perfecta, ya que no existen los espacios interiores totalmente
herméticos, debido a infiltraciones de aire por puertas, ventanas, etc.
No existe un material que impida en un 100% el paso de calor, solamente es
posible retardarlo o moderar su paso.
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Capitulo 2 Conceptos Térmicos y Generalidades
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La resistencia de un material al paso de calor depende del espesor y la
conductividad térmica de este. Mientras mayor sea su conductividad, menor es la
resistencia al paso de calor.
Los objetivos de la aislación térmica son brindar un ambiente agradablepara la vida humana y para el desarrollo de actividades, además de obtener una
economía en el consumo de energía necesaria para mantener un ambiente agradable.
Estos objetivos son afectados o condicionados por:
• El clima en que esta inserta la vivienda.
• El ser humano y sus características fisiológicas especiales.
• Los hábitos y construcción que separan el ambiente interior y exterior de la
vivienda.
Una mala o ineficiente aislación térmica, produce en época de invierno pérdidas de
calor desde el interior de la vivienda, y en verano la penetración exagerada de calor
desde el exterior, produciéndose efectos perjudiciales para la salud de los habitantes
de la vivienda, sumado al deterioro de la construcción.
Otra consecuencia de una mala aislación térmica en los muros envolventes de una
edificación, es el aumento de condensación superficial por la cara interior de este,
disminuyendo su durabilidad, desmejorando su aspecto y obligando a reparaciones no
presupuestadas.
2.5 Transferencia de calor
Para que exista flujo térmico entre dos elementos, debe existir dos o más
superficies entre las cuales exista una diferencia de temperatura, de esta manera se
produce un flujo a través del material por desplazamiento del calor desde la superficie
con mayor temperatura hacia la superficie o lado de menor temperatura. Esta
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Capitulo 2 Conceptos Térmicos y Generalidades
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transferencia de calor se produce hasta que se alcanza el equilibrio de temperatura
entre ambos ambientes.
Cabe mencionar que la cantidad de calor transmitida esta directamente
relacionada con las propiedades térmicas del elemento en estudio, en este caso delmuro o solución constructiva analizada.
Existen tres mecanismos o procesos en los cuales se desarrolla la transmisión
de calor, estos mecanismos son: radiación, convección y conducción.
En la mayor parte de los casos estos mecanismos interactúan en forma
simultánea.
2.5.1 Conducción
Consiste en la transferencia de energía por contacto directo (molecular). En un
sólido homogéneo es la transferencia de calor de una parte a otra, debido a un
gradiente de temperatura, sin desplazamiento apreciable de partículas. La conducción
implica la transferencia de energía cinética de una molécula a otra adyacente, siendo
éste el único mecanismo del flujo calorífico en un sólido opaco.
Supongamos un cuerpo limitado por dos caras planas paralelas de la misma
superficie A m2, distante "e" metros. Un flujo de calor se desliza uniformemente de la
cara mas caliente hacia la otra. La intensidad de éste flujo será medida por:
A L
t t Q
⋅
−=
λ
12
(Watts) (2.1)
Donde:
Q = rapidez del flujo térmico (W)
λ = coeficiente de conducción térmica del elemento considerado. varía para cada
cuerpo con su temperatura y, sobre todo, su grado de humedad
L = Espesor del elemento (m)
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Capitulo 2 Conceptos Térmicos y Generalidades
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A = Área superficial, perpendicular al flujo (m2)
t2 = Temperatura en el lado caliente de la placa (°C)
t1 = Temperatura en el lado frió de la placa (°C).
En un cuerpo poroso, como lo son muchos de los materiales de construcción, elcalor se transmite en parte a través del aire o el agua que llena las cavidades, según
que los materiales estén secos o húmedos.
2.5.2 Convección
El calor no se desplaza solo, como en la conducción, sino sobre las partículas del
cuerpo, que están en movimiento, es decir, la velocidad de propagación del calor es un
factor importante que hay que tener en cuenta en función del fluido que transporta la
energía calorífica.
Se debe distinguir la convección natural donde el movimiento del fluido es
causado exactamente por la variación de temperatura: por ejemplo, en una habitación el
aire que rodea un radiador se calienta, su densidad disminuye, se eleva, y mientras el
aire fresco desciende del techo, se calienta a su vez. Es gracias a estas corrientes de
convección por lo que la temperatura de un local o habitación se equilibra, lejos o cercade la fuente de calor. En la convección forzada, por el contrario, el movimiento del fluido
y su velocidad están impuestos: es el caso del agua caliente o del vapor que circula por
los conductos de calefacción y cuyo movimiento es ayudado por una bomba.
La velocidad del flujo térmico queda definida por la siguiente formula:
)( 12 t t AhQ −⋅⋅= (Watts) (2.2)Donde:
Q = rapidez del flujo térmico (W)
h = coeficiente global de convección (W/hr m2·ºK), que depende esencialmente,
en convección natural, de la orientación de los cuerpos en contacto y de su diferencia
de temperatura (t2-t1); en convección forzada, de la velocidad impuesta al fluido.
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A = Área superficial, perpendicular al flujo (m2)
t2 = Temperatura en el lado caliente de la placa (°C).
t1 = Temperatura en el lado frió de la placa (°C).
2.5.3 Radiación
Todo cuerpo cuya temperatura absoluta es nula, emite una radiación cuya
naturaleza es imposible definir precisamente, en términos que no sean puramente
matemáticos.
Cuando se arroja una piedra al agua, un movimiento ondulatorio se propaga; un
objeto flotante en la superficie, es periódicamente elevado a cada paso de las ondas
concéntricas que irradian del punto de caída. El intervalo entre dos crestas sucesivas se
llama "longitud de onda".
Los radios tienen igualmente una longitud de onda, pero los círculos concéntricos
son imaginarios, puesto que las radiaciones se propagan sin soporte material.
En resumen, la radiación del, calor a través del espacio se rige por las mismas
leyes físicas de la luz.
El flujo emitido por un cuerpo de temperatura absoluta T se mide por:
4
1009,4
⋅⋅=
T AQ
hr
m Kcal 2/ (2.3)
Donde:
Q = flujo emitido (Kcal/m2 /hr)C = coeficiente de absorción, y está muy próximo a 1 para la mayor parte de los
materiales de construcción (hormigón, madera, etc.).
T = Temperatura absoluta.
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2.6 Conductividad térmica (λ)
Está definida en la NCh853 como la cantidad de calor que en condiciones
estacionarias pasa en la unidad de tiempo a través de la unidad de área de una muestra
de material homogéneo de extensión infinita, de caras planas y paralelas y de espesorunitario, cuando se establece una diferencia de temperatura unitaria entre sus caras. Se
expresa en W / (m·K)
Se determina experimentalmente según la norma NCh850 o NCh851.
2.7 Resistencia térmica (R)
Se define en la NCh853 como oposición al paso del calor que presentan los
elementos de construcción.
Se pueden distinguir cuatro casos:
2.7.1 Resistencia térmica de una capa material
Para una capa de caras planas y paralelas, de espesor e, conformadas por unmaterial homogéneo de conductividad térmica λ, la resistencia térmica R, queda dada
por:
λ
e R = )º( 2 W K m ⋅ (2.4)
2.7.2 Resistencia térmica total de un elemento compuesto
Inverso de la transmitancia térmica del elemento. Suma de las resistencias de
cada capa del elemento.
U R
1= )º( 2 W K m ⋅ (2.5)
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2.7.4 Resistencia térmica de superficie
Inverso del coeficiente superficial de transferencia térmica h, es decir:
h R 1= )/º( 2 W K m ⋅ (2.6)
2.8 Transmitancia térmica
Flujo de calor que pasa por unidad de superficie del elemento y por grado de
diferencia de temperaturas entre los dos ambientes separados por dicho elemento.
Se expresa en W/(m2*K).
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2.9 Métodos de cálculo de la resistencia térmica total y de la transmitancia
térmica de elementos constructivos
2.9.1 Resistencias térmicas de superficie
En la tabla 2.1 se dan los valores Rsi, Rse y (Rsi+ Rse) que deben considerarse
para los cálculos señalados en esta norma, según el sentido del flujo de calor, la
posición y situación del elemento separador y la velocidad del viento.
Tabla 2.1: Resistencias térmicas de superficie.
Resistencias térmicas de superficie en (m2 ···· K)/W
Situación del elemento
De separación con espacioexterior o local abierto
De separación con otro local,desván o cámara de aire
Posición del elemento y sentido delflujo de calor
Rsi Rse Rsi + Rse Rsi Rse Rsi + Rse
Flujo horizontal enElementos verticales o conpendiente mayor de 60ºrespecto a la Horizontal
0,12 0,05 0,17 0,12 0,12 0,24
Flujo ascendente enelementos horizontales ocon pendiente menor o iguala 60º respecto a lahorizontal
0,09 0,05 0,14 0,10 0,10 0,20
Flujo descendente enelementos horizontales ocon pendiente menor o iguala 60º respecto a lahorizontal
0,17 0,05 0,22 0,17 0,17 0,34
(Fuente: NCh 853 Of.91)
1) Estos valores se han obtenido experimentalmente por el método de la norma NCh851.
2) Los valores de esta tabla corresponden a velocidades del viento en el exterior inferiores a 10 km/h.Para velocidades superiores se debe considerar se Rse = 0.
3) Bajo condiciones de pérdidas térmicas por parte del local (invierno), en general, el flujo de calor esascendente a través de complejos de techumbres y descendente a través de los pisos.
4) Bajo condiciones de ganancias térmicas por parte del local (verano), en general, el flujo de calor esascendente a través de los pisos y descendente a través de las techumbres.
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Capitulo 2 Conceptos Térmicos y Generalidades
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2.9.2 Elementos simples y homogéneos
Para un elemento de caras planas y paralelas, de espesor e, conformado por un
solo material de conductividad térmica λ, la resistencia térmica total queda dada por:
se siT Re
RU
R ++==λ
1 (2.7)
Donde:
λ e = resistencia térmica del material.
Rsi = resistencia térmica de superficie al interior.
Rse = resistencia térmica de superficie al exterior.
2.9.3 Elementos compuestos
Para un elemento formado por una serie de capas o placas planas y paralelas de
materiales distintos en contacto entre sí, la resistencia térmica total, queda dada por:
se siT R
e
RU R ++==
∑ λ
1
(2.7)
Donde:
∑ λ e = sumatoria de las resistencias térmicas de las capas que conforman el
elemento.
2.9.4 Elementos heterogéneos
Por lo general los elementos constructivos no son homogéneos, ya que existen,
en mayor o menor grado, discontinuidades que los transforman en elementos
térmicamente heterogéneos.
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Capitulo 2 Conceptos Térmicos y Generalidades
Generación de software de código libre, para evaluar eficiencia energética de las viviendas según lareglamentación térmica en Chile.
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Es el caso, por ejemplo, de las juntas de pega en las albañilerías, las
nervaduras de paneles prefabricados, los ladrillos y bloques con huecos o
perforaciones, los pilares y vigas, los encuentros entre muros y losas, los ensambles
metálicos, etc.
El método de cálculo de los coeficientes de transmisión térmica depende,
entonces, de la influencia que presenten las discontinuidades sobre la uniformidad del
flujo de calor que se transmite a través. De acuerdo con esto los elementos se pueden
clasificar como de heterogeneidades simples o heterogeneidades complejas.
En este caso solo nos encontramos con heterogeneidades simples, entonces se
omite el procedimiento de cálculo de elementos con heterogeneidades complejas.
Elementos con heterogeneidades simples
Se consideran como de heterogeneidades simples aquellos elementos en los
que se cumplen las siguientes condiciones:
♦ la heterogeneidad queda perfectamente definida y delimitada por dos planos
perpendiculares a las caras del elemento;♦ el conjunto tiene una constitución tal, que no se producen flujos térmicos
laterales de importancia entre la heterogeneidad y el resto del elemento.
Figura 2.1 Ejemplo de heterogeneidad simple
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Capitulo 2 Conceptos Térmicos y Generalidades
Generación de software de código libre, para evaluar eficiencia energética de las viviendas según lareglamentación térmica en Chile.
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El método de cálculo de la transmitancia térmica media de un elemento con
heterogeneidades simples viene dado por la fórmula siguiente:
∑
∑ ×==
)(
)(1
i
ii
T A
AU
RU
(2.9)
Siendo Ai la superficie de la parte del elemento a la que corresponda una
transmitancia térmica Ui
Este procedimiento puede ser aplicado, por ejemplo, para obtener la
transmitancia térmica media de elementos construidos con bloques huecos de
hormigón, siempre que el espesor del espacio de aire sea mayor de 20mm y que, a suvez, el espacio sea suficientemente ancho comparado con el espesor. No es aplicable
para el caso de ladrillos huecos o perforados en los cuales las cámaras de aire son
pequeñas.
2.9.5 Elementos y complejos de espesor variable
2.9.5.1 Elementos con capas de espesor variable
Cuando las capas no son totalmente planas y paralelas o presentan cierta
irregularidad en su espesor, la resistencia térmica se obtendrá por medio de las
fórmulas dadas en párrafos 2.9.2 y 2.9.3, según sea el caso.
2.9.5.2 Complejos con cámara de aire de espesor variable
Este punto se refiere principalmente a espacios como desvanes y entretechos
que conforman una cámara de aire de espesor variable.
El grado de ventilación del entretecho o desván se puede relacionar con el
cuociente entre la sección total de orificios o rendijas en sus cerramientos exteriores
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Capitulo 2 Conceptos Térmicos y Generalidades
Generación de software de código libre, para evaluar eficiencia energética de las viviendas según lareglamentación térmica en Chile.
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expresada en centímetros cuadrados, y la superficie Ai de la losa o cielo que lo separa
del local calefaccionado.
De acuerdo con el grado de ventilación se pueden presentar tres casos:
Caso a - Complejo con cámara de aire débilmente ventilada
Se considera que la cámara está débilmente ventilada cuando:
i AS es menor que 3 2
2
mcm
El cálculo de la resistencia térmica total (m2·ºK/W) del complejo se realizamediante la fórmula siguiente:
∑ ⋅+==
)(
11
ee
i
iT AU
A
U RU (2.10)
Donde:
Ui = transmitancia térmica del elemento de cielo
∑ ⋅ )A(U ee = sumatoria de los productos entre la transmitancia térmica y el área
de los elementos exteriores que delimitan la cámara de aire
Ai = área del elemento de cielo (que separa el entretecho o desván del local
calefaccionado).
Caso b - Complejo con cámara de aire medianamente ventilada
Se considera que la cámara de aire está medianamente ventilada cuando:
3 2
2
mcm
≤ i A
S ≤ 30 2
2
mcm
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Capitulo 2 Conceptos Térmicos y Generalidades
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15
En este caso:
iee
i
iT A AU
A
U RU
/)(
11
∑ ⋅++==α
(2.11)
en que:
Ui, Ue, Ae y Ai = tienen el mismo significado que en el Caso a;
α = es un coeficiente igual a 5 W/(m2* K).
Caso c - Complejo con cámara de aire muy ventilada
Se considera que la cámara está muy ventilada cuando:
i AS es mayor o igual que 30 2
2
mcm
Si la techumbre posee celosías y éstas no tienen grandes aberturas de
ventilación, se considera que el aire del entretecho se encuentra en relativa calma, y la
resistencia térmica total del conjunto se calcula según la fórmula:
i siT R RU R +== 2
1
(2.12)
En ella, Ri es la resistencia térmica de la losa o cielo.
Si la cubierta no cumple otra finalidad que pantalla para la protección de la lluvia
y el soleamiento (espacio muy abierto), la resistencia térmica total del conjunto se
calcula con la fórmula:
i siT R RU
R +== 21
(2.13)
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Capitulo 2 Conceptos Térmicos y Generalidades
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2.10 Eficiencia energética
Eficiencia energética significa mantener o mejorar el confort o estándar de una
construcción utilizando menores recursos energéticos. Chile es hoy un país eficiente en
muchos aspectos, pero no en el energético. Más aún, en el caso específico de laenergía usada para el acondicionamiento térmico de edificaciones de uso habitacional,
donde se estiman perdidas de magnitudes impresionantes.
En cuanto a la temperatura, el ser humano requiere que ésta oscile entre 18°C y
25°C, dependiendo de la humedad relativa y de la ac tividad que se desarrolle. Este
rango de temperatura, en combinación con un rango de humedad relativa de entre 50%
y 60% se denomina "zona de confort térmico". Una de las formas de obtener las
condiciones descritas es diseñando soluciones arquitectónicas que hagan uso de
materiales adecuados de modo que, en la interacción con el medio ambiente en que se
ubica la edificación, hagan posible aprovechar las ventajas y disminuir las adversidades
climáticas del lugar. De este modo, es posible aproximarse a la zona de confort en el
interior de las edificaciones haciendo uso de las condiciones naturales. Es el caso, por
ejemplo, de la arquitectura solar pasiva o activa, y de la arquitectura tradicional propia
del lugar.
Hay materiales que contribuyen a la eficiencia energética. Se ha determinado
que la clave para conservar la energía al interior de las viviendas es una buena
aislación. Sin embargo, la mayoría de los sistemas implican un gasto inicial alto en
mano de obra y terminaciones que incrementan el costo de las construcciones. Entre
las estructuras más simples están las perfilarías metálicas y de madera que admiten
aislantes entre sus capas. Más complejos son los muros de hormigón y ladrillos,
pues el aislante que va en las caras interiores o exteriores, aumentando los espesores
de construcción y requiere faenas adicionales de recubrimiento.
Por otra parte, es común que una casa con mala aislación abuse de calefacción
durante el invierno para compensar las bajas temperaturas, pero la falta de sellos y la
escasez de aislantes producen permanentes fugas y pérdidas de energía.
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CAPITULO 3
CONTAMINACIÓN ATMOSFERICA POR
CONCEPTO DE CALEFACCIÓN POR LEÑA
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Capitulo 3 Contaminación Atmosférica por Conceptos de Calefacción con Leña
Generación de software de código libre, para evaluar eficiencia energética de las viviendas según lareglamentación térmica en Chile.
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3 Contaminación atmosférica en chile por utilización de leña como combustible
para calefacción residencial
El uso residencial de la leña para calefacción es la principal fuente de
contaminación en ciudades como Temuco y Osorno, donde las concentraciones deMaterial Particulado Fino (MP10) superan repetidamente la norma chilena para este
contaminante. Por otro lado, a partir de deficientes prácticas de manejo forestal, el
masivo consumo de leña está provocando una fuerte presión sobre los bosques, con el
agravante de que gran parte de esa leña proviene de árboles nativos.
3.1 Problemas ambientales asociados a la leña y medidas para disminuir impacto
Entendemos entonces que los problemas ambientales más importantes
asociados a la leña tienen que ver con su abastecimiento y la conservación de los
bosques nativos, y la contaminación atmosférica que se produce en las ciudades por el
uso masivo de leña húmeda.
La leña es la tercera fuente de energía más importante después del petróleo y el
gas, y junto a la energía hidroeléctrica, es el único energético renovable que se produce
y se utiliza en forma significativa en Chile.
Las cifras indican que casi el 50% de los hogares de Rancagua al sur consumen
leña (cifra que aumenta a casi el 90% entre Temuco y Coyhaique), y la mayor parte de
esta leña proviene de campos sin plan de manejo. De hecho, el 70% de la leña que se
comercializa proviene del mercado informal.
Con el objetivo de proteger el bosque nativo e impulsar el consumo sustentable
de leña, SERNAC en conjunto con CONAF y otras instituciones involucradas, está
impulsando el Sistema Nacional de Certificación de la Leña, para lo cual se han
realizado diversas acciones en pro de establecer una normativa que cautele los
recursos naturales.
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Capitulo 3 Contaminación Atmosférica por Conceptos de Calefacción con Leña
Generación de software de código libre, para evaluar eficiencia energética de las viviendas según lareglamentación térmica en Chile.
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La certificación de la leña es una oportunidad para que los consumidores puedan
optar por un producto que les asegura que el bosque de donde proviene la leña tiene
asociado un plan de manejo aprobado por la Corporación Nacional Forestal (CONAF).
Es decir, los consumidores que elijan leña certificada se aseguran de la calidaddel producto y del origen, lo que garantiza que no se está atentando contra el medio
ambiente.
La certificación, al asegurar la calidad de la leña como combustible, sirve junto a
otras medidas, para mejorar la calidad atmosférica de una serie de ciudades del sur de
Chile, pero también incrementa las calorías al momento de la combustión y permite un
adecuado manejo de este proceso, lo que se traduce en un ahorro sustantivo para los
consumidores.
En este marco se ha elaborado material informativo respecto de las condiciones
de manejo y almacenaje de este producto, de uso habitual en el sur de Chile.
Con ello, se espera educar a los consumidores sobre el uso adecuado de este
producto, reduciendo la compra de madera obtenida de manera ilegal y la demanda
sobre las especies en peligro de extinción.
Los esfuerzos conjuntos han logrado lograron que se dicte una norma oficial
voluntaria sobre la leña, a la que sólo le falta la promulgación del correspondiente
reglamento para adoptar el carácter de obligatoria. Esta norma establece, en general,
las características que debe tener la leña para un consumo apropiado, pues indica, por
ejemplo, que la humedad de la madera no puede superar el 25% y que el diámetro no
debe ser mayor que 16 cm.
De cumplirse estos requisitos, los usuarios de leña no tendrían el problema de
exceso de contaminación y reducirían el volumen consumido, pues el poder calorífico
aumenta y las estufas y cocinas de combustión lenta logran funcionar a su real
capacidad.
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Capitulo 3 Contaminación Atmosférica por Conceptos de Calefacción con Leña
Generación de software de código libre, para evaluar eficiencia energética de las viviendas según lareglamentación térmica en Chile.
19
En dicha norma se indican también algunos de los requisitos que debe cumplir la
leña para ser comercializada, lo que otorga un marco para quienes se integran a este
proyecto como oferentes del producto.
La certificación es una herramienta voluntaria, donde un tercero proporciona unagarantía escrita de que un producto cumple con ciertos estándares.
En este caso será el Consejo Nacional de Certificación de Leña (del que
SERNAC es parte) la entidad encargada de entregar esa garantía a los consumidores a
través de consejos de leña locales.
3.2 Impacto social y ambiental en cifras.
Los impactos en salud están fuertemente asociados a localidades urbanas, que
presentan una alta densidad de artefactos y condiciones de estabilidad atmosférica.
Los costos en salud de la población expuesta se han estimado
conservadoramente en U$270 MM al año (Referencia: U. de Chile-DECON 2005).
El daño social causado por una fuente de emisión típica o vivienda promedio queusa leña, anualmente va entre los $660.00 a $2.220.000 (Análisis de subsidio al GN de
red en ciudades con problemas ambientales. 2002, Departamento de Economía de la
Facultad de Ciencias Económicas y Administrativas de la Universidad de Chile para
CNE)
Reconocemos esta fuente de emisión típica o vivienda que utiliza un promedio 5
m3 sólidos de leña al año (CONAMA-VITAE), lo cual equivale a 60 kg de emisión de
material particulado en igual periodo. (Dato del estudio CNE, 2002)
El consumo de energía de la leña representa entre el 15-17% en la matriz
primaria de energía, colocando a la leña en el tercer lugar de importancia después del
petróleo y el gas.
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Capitulo 3 Contaminación Atmosférica por Conceptos de Calefacción con Leña
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Figura 3.1: Consumo de leña en la matriz de energía primaria.
1990 – 2006 (Teracalories)
Fuente: Preparado de estadísticas de balances de energía de la CNE. www.cne.cl
CNE reporta sus estadísticas usando la unidad en tera-calorías ( 1 Tcal = 4,18680 TJ).
Figura 3.2: Consumo de energía por sector (%) Chile 2006
Fuente: Preparado de estadísticas de balances de energía de la CNE
Minning
18%
Industry20%
Transport
36%
Residential
22%
Public andCommercial
4%
0
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
350.000
1990 1991 19 92 1993 1994 1995 1996 199 7 19 98 1 999 200 0 2001 2 002 200 3 2004 2005 2006
T e r a c a l o r i a s
Petroleo
Gas NaturalCarbón
Hidroeléctrica
Leña
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Capitulo 3 Contaminación Atmosférica por Conceptos de Calefacción con Leña
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Figura 3.3: Consumo de energéticos en el sector residencial, Chile 2006
Fuente: Preparado de estadísticas de balances de energía de la CNE
En síntesis,
• Consumo de leña se concentra en la zona centro y sur del país.
• La leña es usada principalmente para calefaccionar y en segundo lugar para
cocinar.• Censos 1992-2002, reducción de hogares que usa principalmente leña para
cocinar de un 19% a un 13%.
• En algunas regiones el uso de leña se asocia a un fuerte arraigo cultural.
• El mercado de calefactores experimenta un fuerte crecimiento, debido al alza de
precios de combustibles (sobretodo en la zona centro), superior al 20% anual.
• El mercado de la leña mueve cera de US$300 millones al año
• El precio promedio de un calefactor típico y de venta masiva es aprox. US$300.
• La leña se usa con altos contenidos de humedad (sobre 30%).
• Los calefactores que se comercializan no son sustentables ambientalmente. Está
demostrado que presentan una alto potencial de mejoramiento tecnológico.
• Emergente mercado de nuevos productos: pellets, calefactores y calderas
wood-logs
59%
oil
19%
gas
8%
electricity
14%
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3.3 Mejoramiento tecnológico para el control de la contaminación por leña y
desafíos para el control de la contaminación.
Las principales medidas de reducción de emisiones para el control de
contaminación por leña, van desde lo tecnológico a lo referido a información yeducación, reconociéndose los siguientes:
• Mejoramiento térmico de las viviendas
• Recambio tecnológico de estufas por otras formas de calefacción de baja
emisión.
• Regulación a través de normas de emisión, en el corto plazo, para artefactos
unitarios, en el mediano plazo, calderas.
• Contar con etiquetado/rotulado para los artefactos (EE)
• Mejorar calidad del combustible (humedad < a 25% y tamaño).
• Contar con sustitutos (biomásicos).
• Fortalecer la institucionalidad en forma efectiva:
– Optimizar procedimientos de fiscalización.
– Reconocimiento de diferencias locales a nivel país, respecto al uso de
leña.
• Educación y comunicación.
Los planes y normas conllevan a un mejoramiento tecnológico, acorde al
crecimiento industrial y productivo, protegiendo el medio ambiente y la salud de las
personas.
El problema ocasionado por la leña, no es cosa simple, pero se coincide en todos
los sectores, que debe abordarse con medidas de índole tecnológico y de disponibilidad
de alternativas para calefacción, la cuales deberán poseer como máxima, el ser más
eficientes y menos contaminantes
Un desafío esta dado en lo tecnológico, ya que la existente actualmente satisface
el mercado, pero no es sustentable ambientalmente.
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Capitulo 3 Contaminación Atmosférica por Conceptos de Calefacción con Leña
Generación de software de código libre, para evaluar eficiencia energética de las viviendas según lareglamentación térmica en Chile.
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Conjuntamente se debe fortalecer la gestión pública en este ámbito y poner en
práctica normas de emisión estrictas acordes al problema y coherentes con los
principios de Ley de bases del Medio Ambiente.
Además complementar todas estas medidas con promoción y desarrollos
iniciativas ligadas el mejoramiento, creación, información y educación del uso y
consumo de leña en nuestro país.
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CAPITULO 4
ARTICULO 4.1.10 ORDENANZA GENERAL
DE URBANISMO Y CONSTRUCCIONES
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Capitulo 4 Articulo 4.1.10 Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones
Generación de software de código libre, para evaluar eficiencia energética de las viviendas según lareglamentación térmica en Chile.
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4.1 Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones Articulo 4.1.10
Todas las viviendas deberán cumplir con las exigencias de acondicionamiento
térmico que se señalan a continuación:
4.1.1 Complejos de techumbre, muros perimetrales y pisos ventilados:
A. Exigencias:
Los complejos de techumbres, muros perimetrales y pisos inferiores ventilados,
entendidos como elementos que constituyen la envolvente de la vivienda,
deberán tener una transmitancia térmica “U” igual o menor, o una resistencia
térmica total “Rt” igual o superior, a la señalada para la zona que le correspondaal proyecto de arquitectura, de acuerdo a con los planos de zonificación térmica
aprobados por resoluciones del Ministro de Vivienda y Urbanismo y a la siguiente
tabla:
Tabla 4.1 Exigencias térmicas para techumbre, muros y pisos ventilados.
TECHUMBRE MUROS PISOS VENTILADOS
U Rt U Rt U RtZONA
W/m2K m2K/W W/m2K m2K/W W/m2K m2K/W
1 0,84 1,19 4,0 0,25 3,60 0,28
2 0,60 1,67 3,0 0,33 0,87 1,15
3 0,47 2,13 1,9 0,53 0,70 1,43
4 0,38 2,63 1,7 0,59 0,60 1,67
5 0,33 3,03 1,6 0,63 0,50 2,00
6 0,28 3,57 1,1 0,91 0,39 2,56
7 0,25 4,00 0,6 1,67 0,32 3,13
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Capitulo 4 Articulo 4.1.10 Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones
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25
1. Techumbres:
Para efectos del presente artículo se considerará complejo de techumbre al
conjunto de elementos constructivos que lo conforman, tales como cielo,cubierta, aislación térmica, cadenetas, vigas.
Las exigencias de acondicionamiento térmico para la techumbre serán las
siguientes:
a) En el caso de mansardas o paramentos inclinados, se considerará
complejo de techumbre todo elemento cuyo cielo tenga una inclinación de
60º sexagesimales o menos medidos desde la horizontal.
b) Para minimizar la ocurrencia de puentes térmicos, los materiales aislantes
térmicos o soluciones constructivas especificadas en el proyecto de
arquitectura, sólo podrán estar interrumpidos por elementos estructurales
de la techumbre, tales como cerchas, vigas y/o por tuberías, ductos o
cañerías de las instalaciones domiciliarias.
c) Los materiales aislantes térmicos o las soluciones constructivas
especificadas en el proyecto de arquitectura, deberán cubrir el máximo de
la superficie de la parte superior de los muros en su encuentro con el
complejo de techumbre, tales como cadenas, vigas, soleras, conformando
un elemento continuo por todo el contorno de los muros perimetrales.
d) Para obtener una continuidad en el aislamiento térmico de la techumbre,
todo muro o tabique que sea parte de ésta, tal como lucarna, antepecho,
dintel, u otro elemento que interrumpa el acondicionamiento térmico de la
techumbre y delimite un local habitable o no habitable, deberá cumplir con
la misma exigencia que le corresponda al complejo de techumbre, de
acuerdo a lo señalado en la Tabla 4.1 del presente artículo.
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Capitulo 4 Articulo 4.1.10 Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones
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26
e) Para toda ventana que forme parte del complejo techumbre de una
vivienda emplazada entre la zona 3 a 7, ambas inclusive, cuyo plano
tenga una inclinación de 60º sexagesimales o menos, medidos desde la
horizontal, se deberá especificar una solución de doble vidriado hermético,
cuya transmitancia térmica debe ser igual o menor a 3,6 W/m2K.
2. Muros:
Para la aplicación del presente artículo se considerará complejo de muro al
conjunto de elementos constructivos que lo conforman y cuyo plano de
terminación interior tenga una inclinación de más de 60º sexagesimales,
medidos desde la horizontal.
Las exigencias de acondicionamiento térmico para muros serán las
siguientes:
a) Las exigencias señaladas en la Tabla 4.1 del presente artículo, serán
aplicables sólo a aquellos muros y/o tabiques, soportantes y no
soportantes, que limiten los espacios interiores de la vivienda con el
espacio exterior o con uno o más locales abiertos y no será aplicable aaquellos muros medianeros que separen unidades independientes de
vivienda.
b) Los recintos cerrados contiguos a una vivienda tales como bodegas,
leñeras, estacionamientos, invernadero, serán considerados como
recintos abiertos para efectos de esta reglamentación, y sólo les será
aplicable las exigencias de la Tabla 4.1 a los paramentos que se
encuentren contiguos a la envolvente de la vivienda.
c) Para minimizar la ocurrencia de puentes térmicos en tabiques
perimetrales, los materiales aislantes térmicos o soluciones constructivas
especificadas en el proyecto de arquitectura, sólo podrán estar
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Capitulo 4 Articulo 4.1.10 Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones
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27
interrumpidos por elementos estructurales, tales como pies derechos,
diagonales estructurales y/o por tuberías, ductos o cañerías de las
instalaciones domiciliarias.
d) En el caso de la albañilería confinada de conformidad a la definición de laNCh 2123, no será exigible el valor de U de la Tabla 4.1 en los elementos
estructurales, tales como pilares, cadenas y vigas.
e) En el caso de que el complejo muro incorpore materiales aislantes, la
solución constructiva deberá considerar barreras de humedad y/o de
vapor, según el tipo de material incorporado en la solución constructiva y/o
estructura considerada.
f) En el caso de puertas vidriadas exteriores, deberá considerarse como
superficie de ventana la parte correspondiente al vidrio de la misma. Las
puertas al exterior de otros materiales no tienen exigencias de
acondicionamiento térmico.
3. Pisos Ventilados:
Para efectos de la aplicación del presente artículo se considerará complejo de
piso ventilado al conjunto de elementos constructivos que lo conforman que no
están en contacto directo con el terreno. Los planos inclinados inferiores de
escaleras o rampas que estén en contacto con el exterior, también se
considerarán como pisos ventilados.
Para minimizar la ocurrencia de puentes térmicos en pisos ventilados, los
materiales aislantes térmicos o soluciones constructivas especificadas en elproyecto de arquitectura, sólo podrán estar interrumpidos por elementos
estructurales del piso o de las instalaciones domiciliarias, tales como vigas,
tuberías, ductos o cañerías.
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B. Alternativas para cumplir las exigencias térmicas definidas en el presente
artículo:
Para los efectos de cumplir con las condiciones establecidas en el Tabla 4.1 se
podrá optar entre las siguientes alternativas:
(c) Mediante la incorporación de un material aislante etiquetado con el R100
correspondiente a la Tabla 2:
Se deberá especificar y colocar un material aislante térmico, incorporado o
adosado, al complejo de techumbre, al complejo de muro, o al complejo de
piso ventilado cuyo R100 mínimo, rotulado según la norma técnica NCh 2251 ,
de conformidad a lo indicado en la tabla 4.2 siguiente:
TABLA 4.2 Alternativas R100 para cumplir con la normativa
ZONATECHUMBRE
R100(*)
MUROS
R100(*)
PISOS VENTILADOS
R100(*)
1 94 23 23
2 141 23 98
3 188 40 126
4 235 46 150
5 282 50 183
6 329 78 239
7 376 154 295
(*) Según la norma NCh 2251: R100 = valor equivalente a la Resistencia
Térmica (m2K / W) x 100.
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2. Mediante un Certificado de Ensaye otorgado por un Laboratorio de Control
Técnico de Calidad de la Construcción, demostrando el cumplimiento de la
transmitancia o resistencia térmica total de la solución del complejo de
techumbre, muro y piso ventilado.
3. Mediante cálculo, el que deberá ser realizado de acuerdo a lo señalado en la
norma NCh 853, demostrando el cumplimiento de la transmitancia o resistencia
térmica del complejo de techumbre, muro y piso ventilado. Dicho cálculo
deberá ser efectuado por un profesional competente.
4. Especificar una solución constructiva para el complejo de techumbre, muro y
piso ventilado que corresponda a alguna de las soluciones inscritas en el
Listado Oficial de Soluciones Constructivas para Acondicionamiento Térmico,
confeccionado por el Ministerio de Vivienda y Urbanismo.
4.1.2. EXIGENCIAS PARA VENTANAS:
Se considerará complejo de ventana, a los elementos constructivos que
constituyen los vanos vidriados de la envolvente de la vivienda.
A. Porcentaje máximo superficie de ventanas respecto a paramentos
verticales de la envolvente:
El complejo de ventana deberá cumplir con las exigencias establecidas en la
Tabla 3, en relación al tipo de vidrio que se especifique y a la zona térmica en la
cual se emplace el proyecto de arquitectura. El tipo de vidrio a utilizar en las
superficies de ventanas deberá ser indicado en las especificaciones técnicas del
proyecto de arquitectura.
Para determinar el porcentaje máximo de superficie de ventanas de un proyecto
de arquitectura, se deberá realizar el siguiente procedimiento:
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a) Determinar la superficie de los paramentos verticales de la envolvente del
proyecto de arquitectura. La superficie total a considerar para este cálculo,
corresponderá a la suma de las superficies interiores de todos los muros
perimetrales que considere la unidad habitacional, incluyendo los medianeros
y muros divisorios.
b) Determinar la superficie total de ventanas del proyecto de arquitectura,
correspondiente a la suma de la superficie de los vanos del muro en el cual
está colocada la ventana, considerando, para ello, el marco como parte de su
superficie. Para el caso de ventanas salientes, se considerará como
superficie de ventana aquella correspondiente al desarrollo completo de la
parte vidriada.
La superficie máxima de ventanas que podrá contemplar el proyecto de
arquitectura, corresponderá a la superficie que resulte de aplicar la Tabla 3,
respecto de la superficie de los paramentos verticales de la unidad habitacional
señalada en el punto a) precedente, considerando la zona y el tipo de vidrio que
se especifique.
TABLA 4.3 Exigencias para vanos vidriados (ventanas)VENTANAS
% MÁXIMO DE SUPERFICIE VIDRIADA RESPECTO A PARAMENTOSVERTICALES DE LA ENVOLVENTE
DVHDOBLE VIDRIADO HERMÉTICO ©
ZONAVIDRIO
MONOLÍTICO(b) 3.6 W/m2K ≥ U > 2.4 W/m2K (a) U ≤ 2.4 W/m2K
1 50% 60% 80%2 40% 60% 80%3 25% 60% 80%4 21% 60% 75%5 18% 51% 70%6 14% 37% 55%7 12% 28% 37%
(a) La doble ventana que forme una cámara de aire, se asimila al DVH, con
valor U entre 3,6 y 2,4 W/m2K
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(b) Vidrio monolítico:
De acuerdo a la NCh 132, se entenderá por aquel producto inorgánico de
fusión, que ha sido enfriado hasta un estado rígido sin cristalización,
formado por una sola lámina de vidrio.
(c) ©Doble vidriado hermético (DVH):
De acuerdo a la NCh 2024, se entenderá por doble vidriado hermético el
conjunto formado por dos o más vidrios paralelos, unidos entre sí, por un
espaciador perimetral, que encierran en su interior una cámara con aire
deshidratado o gas inerte.
En el caso que el proyecto de arquitectura considere más de un tipo de vidrio,
según Tabla 3, se deberá determinar el máximo porcentaje posible para cada
tipo de vidrio respecto a la superficie total de la envolvente vertical. Para ello, por
cada tipo de vidrio a utilizar, se deberá aplicar la siguiente formula:
MSV MV TP
=×
100 (4.1)
TP: Porcentaje del tipo de vidrio respecto del total de la superficie vidriada.MV: Porcentaje máximo de superficie vidriada respecto a paramentos verticales
de la envolvente, según Tabla 4.3.
MSV: Porcentaje máximo de superficie, para tipo de vidrio, respecto de la superficie t
de la envolvente.
B. Método Alternativo del U ponderado:
Sólo en las zonas térmicas: 3, 4, 5, 6 y 7, se podrá utilizar un método alternativo
del U ponderado el cual sólo podrá aplicarse para el caso de vidrios monolíticos.
Para los casos previstos en el párrafo anterior, se podrá aumentar la superficie
vidriada sobre los valores de Tabla 4.3 de este artículo, compensando el
aumento de superficie vidriada con el mejoramiento de la transmitancia térmica
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de la solución de muros. El U ponderado deberá tener un valor igual o menor al
señalado para la zona en la que se ubique el proyecto de arquitectura, de
acuerdo a la Tabla 4.4 siguiente
TABLA 4.4: U Ponderado
ZONA U Ponderado W/m2K
3 2.884 2.565 2.366 1.767 1.22
Para determinar la transmitancia térmica ponderada de los paramentos verticales
de la envolvente del proyecto de arquitectura se deberá calcular el U ponderado
del proyecto de conformidad a la formula que se señala, debiendo los muros
perimetrales en contacto al exterior poseer una transmitancia térmica igual o
menor al valor establecido, según zona térmica, en las exigencias para muros de
la Tabla 4.1 del presente artículo:
ponderadoU STE
UV SV UM SM =
×+× )()( (4.2)
SM: Superficie de muro
UM: Transmitancia térmica del muro
SV: Superficie de ventana
UV: Transmitancia térmica ventana
STE: Superficie total de los paramentos verticales de la envolvente del proyecto
de arquitectura
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Para aplicación de la formula del párrafo anterior, los muros que limiten con uno
o más locales cerrados, deberán considerase como parte de la envolvente para
efectos de cálculo del U ponderado. Para estos muros se adoptará la
transmitancia establecida para la zona térmica en la cual se emplace el proyecto
de arquitectura, de acuerdo a la Tabla 1, independiente de su transmitanciatérmica real.
En el caso en que los paramentos verticales del proyecto de arquitectura estén
compuestos por más de una solución constructiva, determinando así, más de
una transmitancia térmica para muros, se aplicará la siguiente fórmula para
determinar el U ponderado:
ponderadoU STE
UV SV UnSMnU SM U SM =
×+×+×+× )(...)...()22()11( (4.3)
SM1: Superficie muro 1
U1: Transmitancia térmica muro 1
SM2: Superficie muro 2
U2: Transmitancia térmica muro 2
SV: Superficie ventana
UV: Transmitancia térmica ventana.
STE: Superficie total de los paramentos verticales de la envolvente
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En ambos casos si el proyecto de arquitectura contempla más de un tipo de
ventana, asimilados a distintos valores de Transmitancia, según la Tabla 3, se
ponderará, toda la superficie vidriada con el valor de transmitancia térmica del
vidrio monolítico.
La superficie de ventana para el vidrio monolítico del cálculo del U ponderado nopodrá, en ningún caso, aumentar más de un 40 % respecto al porcentaje máximo
de superficie permitido para la zona térmica, según lo señalado en la Tabla 4.3
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4.2 Comentario sobre Normativa Técnica
“Se ha logrado un avance con la nueva reglamentación, pero se podrá aplicartotalmente cuando los propios habitantes comprendan sus beneficios, sobre todo, en la
vivienda social”.
Ricardo Tapia, Académico del Instituto de la Vivienda,Facultad de Arquitectura y Urbanismo de la Universidad de Chile
Desde que se implementó la primera etapa, han pasado ocho años. Diversos
actores de la construcción opinan sobre los aciertos y desafíos de esta regulación.
Las viviendas en Chile hoy deben ser aisladas térmicamente. Así lo indica lareglamentación térmica que, definitivamente, vio la luz en 2007, con la implementación
de la segunda etapa, luego de más de diez años de trabajo que convocó a todos los
sectores, público y privado, relacionados con la construcción.
Chile es el primer país de Latinoamérica que en su reglamento de construcción
ha incorporado exigencias de acondicionamiento térmico para todas las viviendas.
También esta medida apunta al ahorro energético, tema de prioritario en el últimotiempo. Hoy no sólo es necesario alcanzar los parámetros de confort, sino lograrlos con
el menor uso de energía, en lo posible no renovable.
Desde hace más de 30 años todos los países desarrollados han establecido
estrictas y progresivas regulaciones sobre la demanda de energía en edificaciones,
como también sobre el comportamiento de envolventes, la calidad del aire interior y la
eficiencia de los equipos de calefacción. Chile ya no queda al margen.
Desde marzo de 2001 y enero de 2007, todas las edificaciones con destino
habitacional tienen que cumplir con la primera y segunda etapa de reglamentación
térmica, que exige a los materiales y a los sistemas constructivos relacionados con
techumbre, muros, pisos y ventanas requisitos especiales de comportamiento térmico
según la zona en que se emplace la construcción.
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De no ser así, las respectivas direcciones de obras municipales no otorgan los
permisos de edificación. Cabe señalar que estas exigencias rigen tanto para viviendas
unifamiliares como para edificios de departamentos que se localicen a lo largo de Chile
y varían según el lugar geográfico.
Aún está pendiente la tercera etapa relacionada con el comportamiento
energético global de la vivienda.
En todo el país, las diversas etapas de la reglamentación se basan en siete
zonas climáticas. Aquella casa que se construya en la Zona 3 no contará con la misma
aislación que la que se emplace en la Zona 7, aunque ambas sean completamente
iguales en el diseño.
Los expertos coinciden que tal vez uno de los aspectos más interesantes de la
reglamentación lo constituye la innovación tecnológica que ha traído de la mano. “Así
los fabricantes han tenido que adaptar e innovar en sus productos para que cumplan
con la ley”.
Hoy es posible encontrar en el mercado nuevas soluciones constructivas que
permiten cumplir perfectamente con estos estándares. Como por ejemplo, planchas de
yeso cartón con material aislante o placas de OSB con aislación incluida; tambiénladrillos de diversas dimensiones y otras características a las habituales; estucos de
cemento con mejores propiedades térmicas y ventanas con mejores comportamientos.
La nueva reglamentación ha influido enormemente en la forma de construir de
todo el país, las regiones más impactadas se localizan al sur de la IV, producto de que
el clima se vuelve más frío y ha influido mucho más en aquellos lugares en que se
deberán modificar los sistemas constructivos para cumplir con la nueva reglamentación.
Chile tiene la tradición de construir en albañilería y también en hormigón, y es en
estos sectores donde se están produciendo las mayores innovaciones”.
Para los expertos, aislar no es sencillo. Hay que contar con los conocimientos
técnicos que permitan comprender esta reglamentación y, además, aplicar las
soluciones viables económica y técnicamente.
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Pensando en ello, el Ministerio de Vivienda y Urbanismo elaboró un manual de
aplicación de la nueva reglamentación, que ha sido difundido en todas las instancias
vinculadas con el tema. Además de explicar el reglamento y su aplicación, paso a paso,
viene con fichas técnicas, materiales y soluciones constructivas de las diversas
empresas que comercializan productos relacionados.
Sobre esa base se puede adoptar alguna de estas alternativas, avaladas de un
listado de 150 soluciones que cumplen con la normativa vigente. La información de este
documento se puede bajar de www.mart.cl.
Después de poco más de ocho años de que partió la primera etapa de la
reglamentación, la actividad de la construcción habitacional tuvo que vivir una
revolución no sólo en sistemas constructivos y materiales, sino que también en laasimilación que tuvieron que hacer los profesionales, fabricantes y constructores de las
nuevas reglas.
La reglamentación está siendo asimilada por los profesionales y un apoyo ha
sido la edición del manual, además de otros documentos publicados en www.mart.cl y
este trabajo de titulo que viene a ser otra herramienta más en apoyo a la comprensión y
práctica de la reglamentación.
Este es un proceso que hace iniciio su andar y el mercado de los materiales aún
se está adecuando a estas nuevas exigencias. Si bien este es un gran avance, se
estima que será totalmente practicable cuando los propios habitantes comprendan los
beneficios que esta conlleva.
Entre los parámetros difíciles de asimilar está la diversidad tecnológico-
constructiva, excluida de las soluciones industriales típicas. El artículo 4.1.10 de la
Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones propone algunas solucionesconstructivas ya calculadas en términos calóricos
Existe poca competencia profesional instalada para satisfacer correctamente
estos cálculos. Los programas o plataformas computacionales que resuelven esta
situación no se han masificado mucho y es tiempo de realizar iniciativas
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Capitulo 4 Articulo 4.1.10 Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones
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atrayentes en este ámbito, enfocadas tanto para profesionales como para el público
comprador.
Aún quedan por resolver problemas en especificar los materiales que cumplan
con la reglamentación. Pero son los profesionales encargados de verificar en obra que
se ha cumplido con los requerimientos, es de vital importancia el informarse y
capacitarse, si como profesional se participan en la revisión de proyectos a nivel de
ministerios y municipalidades.
Está además la tarea de generar estadísticas sobre el grado de cumplimiento de
la nueva norma.
Es básico tener campañas permanentes de difusión y capacitación, dirigidas al
público comprador de viviendas, a las inmobiliarias, a las constructoras y,
especialmente, a los arquitectos, quienes son los encargados del diseño.
Como tareas pendientes por parte Instituto de la Construcción, seria mantener
actualizado el sitio Web www.mart.cl, destinado a la reglamentación térmica. Para los
profesionales y público comprador será el participar en seminarios, eventos y otras
instancias que para divulgan la aplicación de este reglamento.
Y como comunidad, será colaborar en estudios que está efectuando el Programa
País de Eficiencia Energética y el Ministerio de Vivienda y Urbanismo, relacionados a la
3ª etapa de la reglamentación térmica y a la eficiencia energética en general.
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CAPITULO 5
PLANTEAMIENTO Y DESARROLLO DE
PLATAFORMA E3V
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Capitulo 5 Planteamiento y desarrollo de plataforma E3V
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5 Planteamiento y desarrollo de plataforma de Evaluación de Eficiencia Térmica
de una Vivienda.
Luego de la entrada en vigencia de la segunda etapa de la Reglamentación
Térmica y ad portas de la tercera, se ha convertido en un desafío el conformar
herramientas, tanto como programas y plataformas computaciones que resuelvan la
situación de evaluación energética o térmica de una vivienda.
En Julio de 2008 el Ministerio de Vivienda y Urbanismo (MINVU), dio a conocer
oficialmente la herramienta digital, software de Certificación de Comportamiento
Térmico para Edificios en Chile CCTE 2.0, Este software entrega información
cuantitativa de demandas y consumos de calefacción y refrigeración para viviendas
emplazadas en cualquier parte de Chile, certificando además el cumplimiento de las
exigencias expresas en el Articulo 4.1.10 de la Ordenanza General de Urbanismo y
Construcciones (OGUC)
Existen software internacionales, que cumplen con el mismo objetivo, verificando
respectivamente la reglamentación del país para el cual fueron diseñados, es el caso deFirstRate y AccuRate , software diseñado para Australia y Nueva Zelanda, y que utilizan
un concepto similar al CCTE 2.0, pero lejos de ser malas herramientas, estos software
no son buenos de digerir de buenas a primera y se les debe dedicar un buen tiempo a
leer sus manuales, antes de ejecutarlos y conseguir resultados claros.
Es aquí entonces donde la plataforma “Evaluación de Eficiencia Energética de
las Viviendas”, denominada más simplemente como E3V, comienza a jugar su rol comoiniciativa informativa, simple y entendible, tanto para profesionales como para
habitantes que quieran más información para instruirse sobre la nueva reglamentación
térmica, en conjunto con utilizar las potencialidades de Internet, comparando
experiencias, recomendaciones y generando una comunidad informada respecto a este
importante tema.
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Capitulo 5 Planteamiento y desarrollo de plataforma E3V
Generación de software de código libre, para evaluar eficiencia energética de las viviendas según lareglamentación térmica en Chile.
40
5.1 Descripción y funcionalidad de la Plataforma E3V
La plataforma E3V, aprovecha las ventajas de Internet, logrando la conformación
de una aplicación Web en la cual, los usuarios o visitantes pueden registrarse, ingresar
cuantas Viviendas estimen convenientes a evaluar, añadiendo los elementos que
conforman el perímetro de la vivienda, estos sean pisos, techumbres, muros, ventanas
y puertas, al mismo tiempo en que le asigna un tipo de solución constructiva de marca,
genérica o personalizada por el usuario a cada uno de estos elementos para de manera
general, obtener información sobre el cumplimiento de la norma por parte de la vivienda
y por cada uno de los elementos que la componen. De este modo, el usuario logra
reconocer cuales son los puntos más favorables y críticos de los elementos y
soluciones aplicadas en determinada vivienda.
Si bien, la mecánica de la plataforma guarda una lógica bastante simple, la
utilización de Internet, sumado a el uso de la Web 2.0, que es una actitud más que una
tecnología, mediante la cual se rompe el esquema tradicional de la comunicación,
medios con contenidos dirigidos al usuario, creamos de este modo una aplicación que
genere colaboración entre estos y que es totalmente transversal a una aplicación de
escritorio. Así, brindamos una mejor solución para el usuario final a medida que la
aplicación crezca en pos de atender a las necesidades de estos, comunicando de un
modo eficiente la reglamentación térmica y su entendimiento aplicado en una vivienda.
En un primer momento, se tiende a pensar, que levantar una aplicación solo
accesible vía Internet puede jugar en contra del éxito de esta, debemos tener presente
que para cumplir con un aplicación realmente funcional, significa escuchar a los
usuarios, por lo cual, se vuelve importantísimo el recibir feedback o retro alimentación
de ellos para cuantificar o calificar la funcionalidad y éxito de esta iniciativa.
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Capitulo 5 Planteamiento y desarrollo de plataforma E3V
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41
5.2 Tecnología y conceptos utilizados en la plataforma E3V
Apuntando de lleno con los datos técnicos utilizados en esta plataforma,
conocimiento que un constructor no adquiere directamente, pero pueden ser una
materia de autodidaxia, como complemento para quienes desean desarrollar
herramientas en su rubro o en su empresa, tal como aprender a utilizar Excel, Project u
otro software en forma avanzada, para enfocarlo de manera optima en atender a
determinada necesidad, siempre se aplica la lógica y el ingenio. Puntos que para los
Ingenieros proviene vocación.
De este modo podemos reconocer 4 puntos o conocimientos dentro de la
plataforma, los cuales deben ser de manejo intermedio o avanzado solo para quienesdeseen continuar complementando o haciendo crecer esta aplicación. Para quienes
solo deseen utilizarla, vasta solamente con remitirse al manual del usuario.
5.2.1 Utilización de Lenguaje HTML
HTML, siglas de HyperText Markup Language (Lenguaje de Marcas de
Hipertexto), es el lenguaje de marcado predominante para la construcción de páginas
web. Es usado para describir la estructura y el contenido en forma de texto, así como
para complementar el texto con objetos tales como imágenes. HTML se escribe en
forma de "etiquetas", rodeadas por corchetes angulares (<,>). HTML también puede
describir, hasta un cierto punto, la apariencia de un documento, y puede incluir un script
(por ejemplo Javascript), el cual puede afectar el comportamiento de navegadores web
y otros procesadores de HTML.
HTML también es usado para referirse al contenido del tipo de MIME text/html o
todavía más ampliamente como un término genérico para el HTML, ya sea en forma
descendida del XML (como XHTML 1.0 y posteriores) o en forma descendida
directamente de SGML (como HTML 4.01 y anteriores).
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Capitulo 5 Planteamiento y desarrollo de plataforma E3V
Generación de software de código libre, para evaluar eficiencia energética de las viviendas según lareglamentación térmica en Chile.
42
Por convención, los archivos de formato HTML usan la extensión .htm o .html. y
aun que en esta plataforma ocupamos lenguaje HTML, la extensión de los archivos
utilizados será .php
5.2.2 Utilización de Lenguaje PHP
PHP es un lenguaje de programación interpretado, diseñado originalmente para
la creación de páginas Web dinámicas. Es usado principalmente en interpretación del
lado del servidor (server-side scripting) pero actualmente puede ser utilizado desde una
interfaz de línea de comandos o en la creación de otros tipos de programas incluyendo
aplicaciones con interfaz gráfica usando las bibliotecas Qt o GTK+.
PHP es un acrónimo recursivo que significa PHP Hypertext Pre-processor
(inicialmente PHP Tools, o, Personal Home Page Tools).
Fue creado originalmente por Rasmus Lerdorf en 1994; sin embargo la
implementación principal de PHP es producida ahora por The PHP Group y sirve como
el estándar de facto para PHP al no haber una especificación formal. Publicado bajo la
PHP License, la Free Software Foundation considera esta licencia como software libre.
A través de este lenguaje, los datos en la plataforma ingresados se envían a la
base de datos, los datos se suman, se restan, multiplican y dividen, tanto como se
ingresar, se editan y se eliminan.
5.2.3 Utilización de sistema MySQL para gestión de bases de datos
MySQL es un sistema de gestión de base de datos relacional, multihilo y
multiusuario con más utilizado en el mundo para plataformas de código libre. MySQL
AB —desde enero de 2008 una subsidiaria de Sun Microsystems y ésta a su vez de
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Capitulo 5 Planteamiento y desarrollo de plataforma E3V
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43
Oracle Corporation desde abril de 2009— quienes desarrollan MySQL como software
libre.
Esto es lo que posibilita el esquema de licenciamiento anteriormente
mencionado. Además de la venta de licencias privativas, la compañía ofrece soporte y
servicios. Para sus operaciones contratan trabajadores alrededor del mundo que
colaboran vía Internet. MySQL AB fue fundado por David Axmark, Allan Larsson y
Michael Widenius.
5.2.3 Manejo de alojamiento Web, Registro de Dominios de Internet y
Transferencia de Archivos vía FTP
El alojamiento Web (en inglés Web hosting) es el servicio que provee a los
usuarios de Internet un sistema para poder almacenar información, imágenes, vídeo, o
cualquier contenido accesible vía Web. Los Web Host son compañías que proporcionan
espacio de un servidor a sus clientes y desde allí poder mostrar nuestro sitio Web o
plataforma.
Dominio de Internet es un nombre base que agrupa a un conjunto de equipos o
dispositivos y que permite proporcionar nombres de equipo más fácilmente recordables
en lugar de una dirección IP numérica. Permiten a cualquier servicio (de red) moverse a
otro lugar diferente en la topología de Internet, que tendrá una dirección IP diferente.
Técnicamente, es un recurso nemotécnico que se asocia a nodos de la red Internet con
el objeto de facilitar su identificación, constituido por expresiones alfanuméricas
concatenadas en varios niveles organizados de forma jerárquica, un ejemplo:
www.ufro.cl
Uso de FTP (sigla en inglés de File Transfer Protocol - Protocolo de
Transferencia de Archivos), es un protocolo de red para la transferencia de archivos
entre sistemas conectados a una red TCP, basado en la arquitectura cliente-servidor.
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Desde un equipo cliente se puede conectar a un servidor para descargar
archivos desde él o para enviarle archivos, independientemente del sistema operativo
utilizado en cada equipo.
El Servicio FTP es ofrecido por la capa de Aplicación del modelo de capas de red
TCP/IP al usuario, utilizando normalmente el puerto de red 20 y el 21. Un problema
básico de FTP es que está pensado para ofrecer la máxima velocidad en la conexión,
pero no la máxima seguridad, ya que todo el intercambio de información, desde el login
y password del usuario en el servidor hasta la transferencia de cualquier archivo, se
realiza en texto plano sin ningún tipo de cifrado, con lo que un posible atacante puede
capturar este tráfico, acceder al servidor, o apropiarse de los archivos transferidos.
Para solucionar este problema son de gran utilidad aplicaciones como scp y sftp,incluidas en el paquete SSH, que permiten transferir archivos pero cifrando todo el
tráfico.
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5.3 Software de Evaluación de Comportamiento Térmico de Edificios Nacional e
Internacional
Se encontraron varias alternativas de software de evaluación de eficiencia
energética de edificaciones, plataformas de las cuales se obtiene el concepto aplicado
de manera más simplificada en el desarrollo y funcionamiento de la herramienta E3V
Todos estos coinciden en segmentar el proceso en 3 principales pasos:
1. Registro de la vivienda e ingreso de todos los elementos que componen el
perímetro de la vivienda o edificación.
2. Asignación de solución constructiva para cada elemento.
3. Evaluación de los datos ingresados y emisión de informe.
Estos tres puntos serán la columna vertebral de la plataforma E3V, plataforma
propuesta en este trabajo de título y que al igual que las tres alternativas que
posteriormente serán nombradas, esta plataforma es totalmente escalable, existiendo la
posibilidad de mejorar, complementar o ampliar su funcionamiento.
5.3.1 FirstRate (versión 5)
Creado por la compañía australiana Sustainabilty Victoria, lleva un desarrollo de
hace varios años, esta compañía ha ido mejorando en cada edición las características
de FirstRate, haciéndolo el mejor software o el más preciso respecto de la norma en
Australia y Nueva Zelanda.
La mejorada apariencia de FirstRate5, incluye un motor de cálculo mas preciso,
al mismo tiempo que incluye nuevas características de las edificaciones.
Como características principales del software se reconocen:
♦ Dibujar en dos dimensiones, se señalan entonces las plantas de la casa o lo
niveles de esta.
♦ La habilidad de zonificar la casa según los usos de cada habitación
♦ Posee una escala asignada por estrella que va de 0 a 10 estrellas.
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Se han mejorado la gran mayoría de los detalles de este software, siendo este
más fácil de entender y utilizar, se ha optimizado el diseño y hecho más intuitivo, al
momento de introducir los datos en y desde el dibujo.
El precio de este software es de US$ 390 (dólares americanos) y es totalmente
efectiva la certificación de viviendas mediante su aplicación o uso.
Figura 5.1: Concepto de Aplicación FirstRate5
5.3.2 AccuRate (versión 1.1.4.1)
Es un preciso y completo software tanto para Australia como Nueva Zelanda,
desarrollado por la compañía CSIRO, diseñado para la calificación de la eficiencia
energética de los diseños de construcción residencial.
Esta precisa herramienta viene complementada con una vasta biblioteca de la
norma construcciones, así como la capacidad de entrar en una cuenta personal. Los
resultados y funcionamiento del sistema es tuvieron a prueba de exactitud, a través
rigurosas pruebas de verificación.
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Como características principales del software se reconocen:
♦ El usuario puede definir y modificar las construcciones
♦ Amplia biblioteca de soluciones constructivas
♦ Generación de informe para cada mes del año.
♦ Mejorado para el tratamiento viviendas pareadas (por ejemplo, apartamentos)
Este software apunta a una utilización precisa durante el diseño de edificios, con
la cual el área construcción puede crear edificaciones más eficientes energéticamente
y, por tanto, reducir el impacto en el entorno natural donde es construido.
El precio de esta aplicación es de US$ 620 (dólares americanos) y es totalmente
efectiva la certificación de viviendas mediante su aplicación o uso.
Figura 5.2: Vista pantalla de aplicación AccuRate
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5.3.3 CCTE V.2
Software de Certificación de Comportamiento Térmico para Edificios en Chile es
la herramienta oficial de certificación, es un instrumento actualizado y completo que
permitirá junto con acreditar el cumplimiento de la Reglamentación Térmica vigente (art.
4.1.10. OGUC), estimar el nivel de demanda y consumo energético en calefacción y
refrigeración para las viviendas en Chile.
Mediante la evaluación de los componentes de la vivienda o edificación, los
profesionales de la construcción podrán obtener información objetiva respecto del
comportamiento térmico de las viviendas. A partir de está información se podrán
establecer acciones de mejoramiento en relación al diseño, orientación y sistemas
constructivos.
Figura 5.3: Vista pantalla de aplicación CCTE V.2
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Como características principales del software:
♦ Gran base de datos de materiales y soluciones constructivas
♦ Modelado 3D del proyecto
♦
Calculo de Demanda y consumo del proyecto y referencia
♦ Informe de Cumplimiento de la Reglamentación Térmica
La procedencia del software es española, siendo un hermano chileno de su
similar en Europa llamado LIDER.
Es desarrollado por AICIA - Grupo de Termotecnia para la Dirección General de
Arquitectura y Política de Vivienda del Ministerio de la Vivienda y el Instituto para la
Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) del Ministerio de Industria, Comercio y
Turismo, con la colaboración del Instituto Eduardo Torroja de Ciencias de la
Construcción.
Este software es totalmente gratuito y puede ser obtenido, descargándolo
directamente desde el sitio oficial del Ministerio de Vivienda y Urbanismo
(www.minvu.cl)
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5.4 Plataforma E3V
Esta plataforma esta concebida para ser accesible y funcional a través de
Internet, utilizando toda la tecnología Web sobre sitios dinámicos para ser usada y
desarrollada.
Figura 5.4: Portada de Aplicación E3V
La plataforma es íntegramente creada y desarrollada por el autor de este trabajo,
adquiriendo el conocimiento principalmente desde Internet y consultando a expertos del
rubro Web.
Está actualmente disponible en http://e3v.puconino.com en donde ya puede ser
testeada además de tener acceso a más información de esta.
Podemos reconocer ciertas desventajas al momento de elegir Internet como
medio de desarrollo, sin embargo las ventajas al momento de comunicar, generar
retroalimentación y dirigir de la mejor forma el desarrollo de la plataforma, al mismo
tiempo de comunicar de manera efectiva la nueva reglamentación, hacen Internet no la
mejor, sino la única alternativa.
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Con respecto al desarrollo de la plataforma en Internet, podemos reconocer:
a) Desventajas
a. Sin Internet no existe posibilidad de utilizar la plataforma.
b. No hay posibilidad de desarrollar la ventaja del dibujo en 3D, solo se
podría crear un sistema dibujo, análisis y cálculo de áreas en 2D (materia
de algún próximo desarrollo)
b) Ventajas
a. Accesible desde cualquier computador o ordenador conectado a Internet,
a través del navegador Web instalado predeterminadamente.
b. No se debe realizar instalación de software, abriendo la posibilidad que
cualquier computador no personal, donde es vetada la instalación de
software por el dueño del equipo, pueda usar esta plataforma sin
restricciones (ejemplo: cyber cafés, laboratorios computacionales de
universidades y colegios, computadores de uso laboral, etc.)
c. Existe la posibilidad de registrarse como usuario, con lo cual se podrá
acceder en cualquier momento a las viviendas evaluadas completa o
parcialmente, ingresar nuevas viviendas, etc. solo accediendo con un
nombre de usuario y contraseña.
d. Obtener información de los usuario a través de formularios de consulta
sobre percepción de la plataforma y de este modo crear soluciones a los
problemas o consultas mas recurrentes por los usuarios.
e. Generar estadísticas de todas las evaluaciones realizadas, según un sin
fin de variables (zonas, regiones, comunas, provincias, muros, pisos, etc)
f. Realizar actualizaciones o mejoras en el sistema sin solicitar a los
usuarios instalación de actualizaciones, y haciéndolas efectivas para todos
los usuarios de forma inmediata.
g. Creación de sitios paralelos a la plataforma, tanto como manual de esta,
consultas frecuentes guías de desarrollo de la plataforma, conjunto a
ayudas insertadas en cada paso, a medida que el nuevo usuario o el que
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lo desee ingrese los datos de las viviendas y los elementos que la
componen.
Sin lugar a dudas, el uso de Internet hace la gran diferencia, considerando que
esta nos ayuda a comunicar la nueva reglamentación al mismo tiempo en que se aplica.
5.4.1 Interfase Gráfica
La interfase esta basada en simples formularios construidos para ingresar, editar
y borrar datos ingresados por el usuario, elegir y asignar soluciones constructivas, al
mismo tiempo que se generar las evaluaciones según la elección de cada parámetro.
Figura 5.5: Formulario de Ingreso Nueva Vivienda
El uso de esta plataforma no dista mucho del uso típico que damos en Internet, lo
cual puede representar una ventaja significativa al momento de aprender a utilizar esta
aplicación Web.
Los resultados, análisis y estadísticas serán graficados en forma intuitiva
utilizando colores representativos y ordenamientos entendibles fácilmente.
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5.4.2 Ingreso de Datos y Soluciones Constructivas
El ingreso de datos, esta diseñado para ser un proceso simple y rápido,
existiendo información de ayuda en cada paso, para atender en forma instantánea a las
dudas nacidas en cada etapa.
Figura 5.6: Formulario de Ingreso Nuevo Piso
La asignación de soluciones constructivas está basado en un procedimiento en el
cual se podrá elegir entre soluciones de marca, soluciones genéricas o solución
personalizada por el usuario, en esta ultima, el usuario agregará cada material y su
respectivo espesor, para cada elemento si es necesario. Para los dos puntos previos,
soluciones de marca y genéricas, estas serán añadidos al sistema, obtenidos desde los
documentos que complementan la reglamentación térmica. Como lo son Listado de
Soluciones Constructivas.
Posterior a ser asignada la solución para cada uno de los elementos, el sistema
verificará según zona en que se encuentra la vivienda el cumplimiento de este respecto
a la normativa térmica, basado en su Resistencia Térmica, Transmitancia Térmica o si
posee un elemento con Rotulo R100 dentro de la solución constructiva asignada.
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5.4.3 Evaluación de datos, emisión de informe y estadísticas.
Los datos ingresados a la plataforma, son almacenados en una base de datos, la
cual esta dividida en tablas, estas utilizan exactamente el mismo concepto encontrado
en software de planillas de cálculo, como es Microsoft Excel o Calc (Open Office).
Figura 5.7: Tabla Viviendas en la Base de Datos de la Plataforma
El sistema posee 14 tablas, las cuales almacenan, distintos datos dentro de la
plataforma, siendo su titulo la descripción más precisa de los datos que almacena cada
una. Encontrándose en la plataforma la tabla viviendas, pisos, muros, vanos, usuarios,
regiones, materiales, comunas por nombrar algunas
Desde todas las tablas podemos obtener los datos añadidos por los usuarios
para analizarlos, ordenarlos, enlazarlos, obtener sumatorias, etc.
Con esto sistema logra verificar el cumplimiento de la norma en cada una de las
viviendas, en cada uno de los elementos y para cada asociación de estos en una
determinada vivienda.
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Capitulo 5 Planteamiento y desarrollo de plataforma E3V
Generación de software de código libre, para evaluar eficiencia energética de las viviendas según lareglamentación térmica en Chile.
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En forma particular se generará un informe para cada vivienda ingresada y un
diagnostico automatizado de esta para ser impreso, recopilando allí toda la información
de los vivienda y los resultados obtenidos.
Figura 5.8: Información señalada sobre cumplimiento de un piso
A medida que nuevos usuarios se registran y utilizan la plataforma, los datos
dentro de esta comienzan a crecer y a conformar una muestra lo más cercana a una
muestra representativa de distintos sectores, de este modo podremos obtener
información que nos puede llevar a obtener interesantes conclusiones. Conjuntamente
podremos reconocer cuales son las necesidades a atender para mejorar esta
plataforma, añadiendo nuevos tipos de análisis en las viviendas o elementos que la
componen, agregar más materiales y soluciones, complementar con esquemas
constructivos y otros datos, añadir mayor dinamismo o flujo de información tanto de
información de la reglamentación para el usuario o las consultas de estos sobre el uso y
aplicación de esta.
En síntesis, es de vital importancia tanto para la funcionalidad de la plataforma y
el desarrollo de esta, el conformar los elementos que hacen posible su mejoramiento
continuo.
Los lineamientos para el posterior mejoramiento dependerán de las consultas de
los usuarios y de la implementación de nuevas etapas de la reglamentación, además de
cambios o correcciones en ella.
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CAPITULO 6
MANUAL DE USO DE PLATAFORMA E3V
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Capitulo 6 Manual de Uso de Plataforma E3V
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6 Manual de uso
Antes las ventajas de poseer un manual que enseñe a utilizar la nueva
plataforma a medida que se usa, no se hará una publicación formal del manual de esta
aplicación.
Los esfuerzos serán dirigidos a hacer que la plataforma indique en cada paso las
instrucciones a seguir, con explicaciones breves de los conceptos, ventajas y valores
para el cumplimiento de la nueva reglamentación. Complementándole con consejos u
otros avisos que sean importantes y relevantes en cada paso.
Es plataforma será complementada con lo mejor de las herramientas de
comunicación Web, ya sea un espacio donde poder informar a los usuarios sobres la
reglamentación térmicas, sobre conceptos y terminología térmica y su eficiencia, etc.
Como la comunicación debe ser en ambos sentidos, se obtendrá
retroalimentación de los usuarios a través de sus consultas o dudas, las cuales serán
hechas llegar a través de un foro, donde poco a poco irá creciendo la comunidad de
usuarios que utilizan y ayudan al desarrollo constante de la Plataforma E3V
6.1 Manual a nivel de usuario y administrador
La plataforma poseerá 2 niveles de usuarios, reconociéndose de esta manera:
Usuario, corresponde al usuario común, quien podrán registrarse e ingresar sus
viviendas, evaluar cada uno de los componentes de esta e informarse a través de los
diagnósticos o resultados obtenidos.
Administradores estos usuarios, entre varias disponibles funciones, tendrán acceso
avanzado a incluir nuevas soluciones constructivas para la elección de los usuarios,
tener acceso a listado de materiales, para editarlo o complementarlo, acceso a
estadísticas y otros.
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CAPITULO 7
CASO PRÁCTICO DE EVALUACIÓN CON
PLATAFORMA E3V
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Capitulo 7 Caso práctico de evaluación con Plataforma E3V
Generación de software de código libre, para evaluar eficiencia energética de las viviendas según lareglamentación térmica en Chile.
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7 Caso práctico de evaluación con plataforma E3V
A través de un caso práctico se recorrerá los pasos para conseguir evaluar una
vivienda, a modo de ejemplo, para complementar el manual de uso de la plataforma.
7.1 Procedimiento de cálculo de eficiencia térmica de la vivienda a través de la
plataforma.
Los Procedimientos se realizarán de acuerdo a diseño de la plataforma para
verificar cumplimiento de todos los parámetros dispuestos en el Articulo 4.1.10 de la
Ordenanza de General de Urbanismo y Construcciones.
Luego de registrarnos e ingresar a la plataforma:
i) Reconocemos las características, planos y especificaciones técnicas de la
vivienda.
ii) Agregaremos esta una nueva vivienda situada en Temuco.
iii) Reconoceremos e ingresaremos todos los elementos que conforman el
perímetro de la vivienda: pisos, muros, techos y vanos, indicando sus
nombres de referencia y sus áreas
iv) Asignamos las soluciones constructivas para cada uno de los elementos
ingresados anteriormente. (sean estas genéricas, de marca o
personalizadas)
v) Revisamos el informe generado sobre el cumplimiento de la
Reglamentación Térmica por parte de la vivienda y de forma particular en
los subconjuntos pisos, muros, techumbre, ventanas y puertas.
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Capitulo 7 Caso práctico de evaluación con Plataforma E3V
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7.2 Características técnicas de la vivienda
A continuación se describen las características de la vivienda de 100,44 m2 de
Villa Recabarren (2da etapa). Se especifican las características técnicas necesarias que
permitan evaluar su grado de aislación:
Figura 7.1 Fotografía de la vivienda
Las características técnicas de la vivienda son (evaluaremos a modo de ejemplo pisos
u muros):
a) Pisos:
Ripio o grava: Tendrá un espesor de 0.10 mt. y deberá ser debidamente regado
y apisonado. Posteriormente se colocará polietileno de 0.15 mm. que retornará
por los costados 0.15 mt. Sus uniones se traslaparán 0.20 mt.
Pavimento: Se considera un radier de 0.08 mts de espesor con una
dosificación de 212,5 kg/cem/m3 o el equivalente en cemento a un hormigón H-
12. En los baños y cocina, se consulta Cerámico 33 x 33 cm y en todos los
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Capitulo 7 Caso práctico de evaluación con Plataforma E3V
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recintos con excepción de baños y cocina se contempla cubrepiso Canon color
Visón o similar (alfombra).
b) Muros:
Muros Resistentes: Se contemplan muros perimetrales de albañilería armada
de ladrillos de 29 x 14 x 10 cm pegados con mortero de pega en proporción de
1/3 con aditivo impermeabilizante.
La llaga no deberá ser superior a 2 cm y los huecos de los ladrillos destinados a
recibir enfierraduras se rellenarán completamente con el mortero cuidando de no
dejar ningún tipo de vacío.
Entramados de tabiques: Los entramados de tabique se ejecutarán en madera
Pino seco de 2" x 3" impregnado, siendo todas las piezas a utilizar en madera
en bruto calibrada. Se colocarán transversales compartidos entre @ 0,60 y
0.70 m aprox.. La solera inferior del tabique se unirá a la solera basal de 2 x 3"
con clavos de 3 1/2 " @ 250 mm en forma alternada a 15 mm de los bordes.
Refuerzos de las albañilerías: Se consultan refuerzos de fierro estriado y
escalerillas prefabricadas tipo ACMA de acuerdo plano de cálculo.
Estucos: Se contemplan estucadas todas las albañilerías interiores con mortero
de arena y cemento 1:4 a grano perdido, de 2 cm de espesor. En las zonas
secas se utilizará como revestimiento papel mural color café claro.
Revestimientos de cocinas y Baños: En los muros de la cocina se colocará
Papel Vinílico Colowall Murana Colección Rolatite Storeys o similar.
En estas zonas húmedas se consideran planchas de yeso cartón tipo Volcanita
RH de 125 mm y palmetas cerámicas Limay Gris de 0.20 x 0.25 m.
Entre las palmetas se dejará una separación de 2 a 3 mm. que se retapará con
Befragüe del color similar al fondo de la cerámica.
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Capitulo 7 Caso práctico de evaluación con Plataforma E3V
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7.3 Ingresando una vivienda a la plataforma
Luego de cumplir con los pasos del registro y haber ingresado con los datos de
usuario y contraseña, se comienza por agregar una vivienda en la sección Mis
Viviendas.
En la cual se hará clic en Agregar Nueva Vivienda, para de este modo
comenzar respondiendo el siguiente formulario.
Figura 7.2: formulario de ingreso de una vivienda
Luego de agregar esta vivienda esta será añadida al listado de viviendas del
usuario, añadidas en la plataforma.
Nombre Vivienda Vivienda Villa Recabarren CN2
Dirección (opcional)
InformaciónGeográfica
IX Región de la Araucanía
Cautín
Temuco (Zona 5)
Observaciones Vivienda de 113 m2 cuadradosútiles
Agregar Vivienda
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Capitulo 7 Caso práctico de evaluación con Plataforma E3V
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Para comenzar a ingresar entonces lo elementos que componen o conforman el
perímetro de la vivienda entonces, buscamos la vivienda recién ingresa en el listado
Mis Viviendas y hacemos clic en la sección Pisos, que será donde ingresaremos los
distintos pisos de la vivienda.
7.4 Cálculo de pérdidas por la estructura de piso
Para realizar este calculo comenzamos agregando los pisos de la vivienda, para
cada uno de ellos llenamos el siguiente formulario.
Figura 7.3: Formulario de ingreso de un piso en una vivienda
Conozcamos las características de los 2 casos de pisos de la vivienda para
realizar su ingreso en la plataforma.
Nombre Piso Piso Tipo 1 (Cocina y Baños)
rea m 10.17
Observaciones Corresponde al piso de baño ycocina, compuesto por cerámica,polietileno, radier, arena y ripio.
Agregar Piso
Piso Ventilado? SI
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Capitulo 7 Caso práctico de evaluación con Plataforma E3V
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Piso Tipo 1 (Cocina y Baños)
Corresponde a la cocina y baños, compuesto por una capa de ripio de 100mm,
posteriormente se colocará polietileno de 0,15mm, después el radier de hormigón H-12
de 80mm y como terminación cerámicas de 8mm de espesor.
Piso Tipo 2 (Resto del primer piso)
Corresponde a todos los recintos con excepción de baños y cocina, donde se
contempla cubre piso (o alfombra), está compuesto por una capa de ripio de 100mm,polietileno de 0,15mm, luego radier de hormigón H-12 de 80mm y finalmente la
alfombra de 8mm de espesor.
Nuestro listado quedará compuesto en este caso por 2 tipos de pisos, pudiendo
agregar cuantos existan en la vivienda o proyecto.
Cada nuevo registro de elementos de que conforman el perímetro de la vivienda,
tendrá entonces la opción para asignarle una solución constructiva, con esto podremoselegir entre solución genérica, de marca o personalizada. Para este caso detallaremos
cada uno de los elementos que conforman ambos tipos de pisos, para lo cual añadimos
cada uno de los elementos que componen estas soluciones.
En el listado de pisos de la vivienda, vemos ambos registros de estos pisos y
entonces le asignamos la solución constructiva, haciendo clic en Asignar Solución
Constructiva, para luego seleccionar Solución Personalizada y comenzar a ingresar
los elementos a través del siguiente formulario, desde Interior a Exterior, con la
posibilidad de poder reordénalos, editarlos o borrarlos.
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Figura 7.4: Formulario de ingreso de capa de material a la solución
Desde este modo y a medida que agregamos los elementos conseguiremos, los
resultados presentados en las siguientes tablas para cada tipo de piso:
Tabla 7.1: Tabla Piso Tipo 1
Orden MaterialEspesor
(mm.)
Conductividad
Térmica (λ)
Conductancia
Térmica
(W/m2*K)
Resistencia
del Material
(m2*K/W)
Cerámica 8 1.750 218.750 0.005
Hormigón H-12 80 1.630 20.375 0.049
Polietileno 0.15 0.042 280.000 0.004
Ripio 100 0.810 8.100 0.123
Valores Sol. Constructiva Valores a Cumplir (zona 5) Diferencia ¿Cumple?
Rt 0.401 Rt 2.00 -1.599 NO
U 2.494 U 0.50 +1.994 NO
R100 40 R100 183 -143 NO
Nombre Piso Hormigón (2 400 kg/m3) [1.630 W/m2K]
Es esor mm. 100
Agregar
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Tabla 7.2: Tabla Piso Tipo 2
Orden MaterialEspesor
(mm.)
Conductividad
Térmica (λ)
Conductancia
Térmica
(W/m2*K)
Resistencia
del Material
(m2*K/W)
Alfombra 8 0.050 6.250 0.160
Hormigón H-12 80 1.630 20.375 0.049
Polietileno 0.15 0.042 280.000 0.004
Ripio 100 0.810 8.100 0.123
Valores Sol. Constructiva Valores a Cumplir (zona 5) Diferencia ¿Cumple?
Rt 0.556 Rt 2.00 -1.444 NO
U 1.789 U 0.50 +1.289 NO
R100 56 R100 183 -126 NO
e modo a través del registro de los muros, se generará automáticamente el
calculo del valor promedio de la transmitancia térmica final del piso mediante la formula
designada en el punto 5.4.2 de la NCh 853
Tabla 7.3: Tabla Resultados Calculo Transmitancia Final Pisos
Piso Transmitancia
U (W/m2K)
Área
(m2)
Transmitancia Total
U (W/m2·K)
Piso Tipo 1 2.494 10.17
Piso Tipo 2 1.789 48.42 1.911
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7.5 Cálculo de pérdidas de calor a través de muros
Los muros de albañilería de ladrillo de dimensiones 29*14*10 cm, pegados con
mortero de pega en proporción de 1/3 (cemento: arena) con aditivo impermeabilizante.
La llaga no deberá ser superior a 2 cm y los huecos de los ladrillos destinados a
recibir enfierraduras se rellenarán completamente con el mortero cuidando de no dejar
ningún tipo de vacío.
Se contemplan estucadas todas las albañilerías interiores con mortero de arena y
cemento 1:4 a grano perdido, de 2 cm de espesor. En las zonas secas se utilizará como
revestimiento papel mural color café claro.
En los muros de la cocina se colocará Papel Vinílico Colowall Murana Colección
Rolatite Storeys o similar.
En los muros de los baños se colocará Cerámico Limay Gris 0.20 x 0.25 m. Entre
las palmetas se dejará una separación de 2 a 3 mm. que será retapado con Befragüe
del color similar al fondo de la cerámica.
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Figura 7.5: Esquema de Planta de la Vivienda
Del mismo modo que lo hicimos con los pisos, debemos reconocer los distintos
tipos de muros e ingresarlos a través del formulario para Agregar Muros, para luego
asignarles la solución constructiva respectiva.
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Figura 7.6: Formulario de agregar muro
Los tipos de muros son los siguientes:
Muro Tipo I corresponde a los muros A, B, F, I y J revestidos por estuco de 2 cm
de espesor y papel mural.
Muro Tipo II corresponde a los muros C y D revestidos por estuco de 2 cm de
espesor y papel vinílico.
Muro Tipo III corresponde a los muros G y H revestidos por estuco de 2 cm de
espesor y Cerámico Limay Gris 0.20 x 0.25 m.
Muro Tipo IV corresponde al muro E revestido por estuco de 2 cm de espesor ypapel vinílico.
Nombre Muro Muro Tipo I
rea m 47.93
Observaciones Corresponde a los muros A, B, F, Iy J, revestidos por estuco de 2cmde espesor y papel mural
Agregar Piso
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De este modo las tablas referidas a la solución constructiva dentro de la
plataforma quedarán para cada tipo de muro de la siguiente forma:
Tabla 7.4: Solución Constructiva Muro Tipo I
Orden MaterialEspesor
(mm.)
Conductividad
Térmica (λ)
Conductancia
Térmica
U (W/m2*K)
Resistencia
del Material
Rt (m2*K/W)
ladrillo + mortero de
pega (cantería 2cm)140 0.685 4.89 0.204
Estuco 20 1.400 70 0.014
Papel Mural 2 0.13 65 0.015
Valores Sol. Constructiva Valores a Cumplir (zona 5) Diferencia ¿Cumple?
Rt 0.403 Rt 0.63 -0.227 NO
U 2.481 U 1.6 +0.881 NO
R100 40 R100 50 -10 NO
Tabla 7.5: Solución Constructiva Muro Tipo II
Orden MaterialEspesor
(mm.)
Conductividad
Térmica (λ)
Conductancia
Térmica
U (W/m2*K)
Resistenciadel Material
Rt (m2*K/W)
ladrillo + mortero de
pega (cantería 2cm)140 0.685 4.89 0.204
Estuco 20 1.400 70 0.014
Papel Vinílico 2 0.19 95 0.011
Valores Sol. Constructiva Valores a Cumplir (zona 5) Diferencia ¿Cumple?
Rt 0.399 Rt 0.63 -0.231 NO
U 2.506 U 1.6 +0.906 NO
R100 40 R100 50 -10 NO
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Tabla 7.6: Solución Constructiva Muro Tipo III
Orden MaterialEspesor
(mm.)
Conductividad
Térmica (λ)
Conductancia
Térmica
U (W/m2*K)
Resistencia
del Material
Rt (m2*K/W)
ladrillo + mortero de
pega (cantería 2cm)140 0.685 4.89 0.204
Estuco 20 1.400 70 0.014
Cerámicos 9 1.75 194 0.005
Valores Sol. Constructiva Valores a Cumplir (zona 5) Diferencia ¿Cumple?
Rt 0.393 Rt 0.63 -0.237 NO
U 2.545 U 1.6 +0.945 NO
R100 39 R100 50 -11 NO
Tabla 7.7: Solución Constructiva Muro Tipo IV
Orden MaterialEspesor
(mm.)
Conductividad
Térmica (λ)
Conductancia
Térmica
U (W/m2*K)
Resistencia
del Material
Rt (m2*K/W)
ladrillo + mortero depega (cantería 2cm)
140 0.685 4.89 0.204
Estuco 20 1.400 70 0.014
Cerámicos 9 1.75 194 0.005
Valores Sol. Constructiva Valores a Cumplir (zona 5) Diferencia ¿Cumple?
Rt 0.393 Rt 0.63 -0.237 NO
U 2.545 U 1.6 +0.945 NO
R100 39 R100 50 -11 NO
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Capitulo 7 Caso práctico de evaluación con Plataforma E3V
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7.6 Síntesis y extensión del concepto de evaluación
Haciendo un resumen e invitando a utilizar la plataforma, donde será encontrada
mayor información sobre como evaluar la gran mayoría de los casos constructivos y
elementos.
El concepto de la plataforma se basa en un análisis de cada a elemento al
momento en que se ingresa y se le asigna una solución constructiva, con esto y a
medida que se complementa o suman elementos de la vivienda, comenzarán a cambiar
los resultados o mediciones de eficiencia térmica de de cada uno de estos, al mismo
tiempo que lo valores generales o de toda la vivienda.
Atendiendo a lo anterior, el usuario podrá ir dando cuenta del aporte de ciertos
elementos o las desventajas de algunos otros, respecto de si mismo, de la evaluación
su subconjunto (muros, pisos, ventanas, etc.) o de la evaluación global de la vivienda.
Si bien, el motor de calculo para evaluar la eficiencia energética está construido
principalmente para verificar cumplimiento de la reglamentación térmica, el futuro de
esta no es limitado en ningún momento, pudiendo desarrollar para los próximas
versiones mediciones precisas sobre necesidades para calefacción o refrigeración,
consejos directos sobre aplicación de determinados productos, alternativas para estos,etc. Sumado a la posibilidad de monetizar las inversión de ciertas soluciones versus el
ahorro energético logrado o proyectado expresado en un monto en dinero.
Dirección Web Plataforma E3V: http://e3v.puconino.com
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Capitulo 8 Conclusiones
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8 Conclusiones
En la Zona sur de Chile o desde Rancagua al Sur el principal combustible
utilizado para calefaccionar los hogares es la leña; Esto debido a su menor costo
en relación a los demás combustibles tradicionales. Sin embargo su utilización
irresponsable en cuanto a calidad y explotación de bosques para su extracción,
continúa causando daños severos al medio ambiente y a la calidad de vida de las
personas, razón por la cual varias entidades gubernamentales están implementando y
desarrollando un sistema de certificación de la leña.
La industria de la construcción no está ajena al tema, siendo su deber aportar
soluciones constructivas de buen desempeño térmico y energéticamente eficientes,
sumado a herramientas para el cálculo y entendimientos de estos, para de este modolograr una disminución del uso de energía en calefacción o refrigeración. Así podemos
aportar a reducir las lamentables consecuencias medioambientales que actualmente
padecen ciudades del sur de Chile, como Concepción, Temuco u Osorno a causa de
la contaminación.
Ante el progresivo aumento en el valor de los combustibles y energía en general
y las proyecciones desalentadoras a mediano y largo plazo en cuanto a mayores alzas,
se comprende que es de vital importancia aislar correctamente la envolvente térmica de
la vivienda, Se debe considerar que el costo inicial o de inversión para mejorar
térmicamente una vivienda será recuperado en un menor plazo mientras más alto sea el
costo de la energía, es decir, luego de hacer esta inversión, mientras más sube el
precio de la energía mas ahorramos.
El objetivo principal de las exigencias Térmicas, es lograr que todas las viviendas
del país mejoren su habitabilidad en cuanto a sus condiciones térmicas y además
minimicen el gasto de energía por calefacción.
Es importante aislar térmicamente la vivienda, no tan sólo por el confort que
pueda ocasionar a sus ocupantes, sino también por el ahorro energético a nivel familiar
y Nacional, y la disminución de la contaminación.
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Capitulo 8 Conclusiones
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En la problemática Térmica Energética podemos reconocer las siguientes aristas:
1. Economía de Energía al reducir pérdidas térmicas por las paredes.
2. Mejorar el Confort Térmico al reducir la diferencia de temperatura de las
superficies interiores de los muros y el ambiente exterior.
3. Mejorar el entorno ambiental, al reducir la emisión de contaminantes asociada a la
generación de energía.
El motor de calculo para evaluar la eficiencia energética, de la plataforma, está
construido principalmente para verificar cumplimiento de la reglamentación térmica, el
futuro de esta no es limitado en ningún momento, pudiendo desarrollar para los
próximas versiones mediciones precisas sobre necesidades para calefacción o
refrigeración, consejos directos sobre aplicación de determinados productos,
alternativas para estos, etc. Sumado a la posibilidad de monetizar las inversión de
ciertas soluciones versus el ahorro energético logrado o proyectado expresado en un
monto en dinero.
A través de la plataforma en Internet, incluida en este nuevo medio que ha
revolucionado la forma de comunicarnos, podremos crear un modelo de negocios que
nos permita sustentar su futuro desarrollo, a medida que es utilizado por los usuarios
(ingenieros constructores, técnicos y público en general interesado en el tema de
eficiencia energética) mediante publicidad de las marcas incluidas en las soluciones
constructivas de la plataforma.
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BIBLIOGRAFIA
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Bibliografía
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73
Bibliografía
Libros
• Ministerio de Vivienda y Urbanismo, 2007, "Manual de Aplicación de
Reglamentación Térmica", Chile.
• Ministerio de Vivienda y Urbanismo, 2008, "Listado Oficial de Soluciones
Constructivas para Acondicionamiento Térmico del Ministerio de Vivienda y
Urbanismo", 5da edición, Chile.
• Cámara Chilena de la Construcción, Corporación de Desarrollo Tecnológico,
2008, “Aislamiento Térmico: Manual de diseño para soluciones en edificación”,
1ra Edición
• Cámara Chilena de la Construcción, Corporación de Desarrollo Tecnológico,
2009, “Manual de Tolerancias en Edificación”
• Hugh E. Williams, David Lane , 2004, “Web Database Applications with PHP, and
MySQL” (aplicación web con base de datos con PHP y MySQL), 2da Edición
• Valade, Janet, 2007, “PHP y Mysql para Dummies”, 2da Edición
• Ed Tittel, Jeff Noble, 2008, “HTML, XHTML & CSS For Dummies”, 6ta Edición
Revistas
• Ediciones Especiales el Mercurio, 2008, “Reglamentación térmica: Llegó la hora
del balance”, Revista Urbanismo y Construcción,
• Paula Chapple C, 2008, “reglamentación Recargada, Aislación Térmica 2.0), BIT
62, 38-40
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Bibliografía
Generación de software de código libre, para evaluar eficiencia energética de las viviendas según lareglamentación térmica en Chile.
74
• Claudia Ramírez y Marcela Casares, 2005, “Eficiencia Energética en Viviendas,
Más por Menos”, BIT 43, (16-22)
Trabajos de Titulo
• Curiqueo Quilodrán, Milton Ariel, 2007, “Análisis Comparativo de Soluciones
Constructivas que permiten cumplir las exigencias de la nueva Normativa
Térmica en la IX Región”, Departamento de Obras Civiles, Universidad de La
Frontera, Chile.
• Jara Muñoz, Leonardo Damián, 2007, “Mejoramiento de una vivienda de
albañilería para cumplir con la nueva reglamentación térmica y acústica”,
Departamento de Obras Civiles, Universidad de La Frontera, Chile.
Normas
• MINVU, 2007, “Ley y Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones”,
Chile.
• MINVU, 2007, “Articulo 4.1.10 Ordenanza General de Urbanismo y
Construcciones”, Chile.
• Instituto Nacional de Normalización, 1991, NCH 853.Of91 “Acondicionamiento
térmico- Envolvente térmica de edificios- Cálculo de resistencias y transmitancia
térmicas”, 1°Edición, Instituto Nacional de Normal ización, Chile.
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ANEXOS
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ANEXOS
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ANEXO A
PRODUCTOS GENERICOS SIN MARCA SEGÚN NCh 853/OF. 91.
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ANEXOS
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ANEXOS
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ANEXO B
PLANOS DE ZONIFICACION TERMICA
Cada región de Chile se encuentra dividida en sus respectivas comunas, y cada
comuna puede contener hasta tres zonas (de un total de 7 zonas). La división entre una
zona y otra, dentro de una misma comuna, la determina una cota de nivel, la que va
variando a lo largo del país.
El Ministerio de Vivienda y Urbanismo da a conocer dicha zonificación en el
Manual de Aplicación de Reglamentación Térmica, mostrándose a continuación:
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ANEXO C
MATERIALIDAD DE MUROS A NIVEL NACIONAL
El Instituto Nacional de Estadística (INE) maneja importante información (datos
del año 2000) referente al tema habitacional. Como es:
Según lo descrito en el gráfico anterior se puede observar que la albañilería es el
material más utilizado a nivel nacional para la construcción de muros.
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ANEXOS
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ANEXO D
ALTURA DE LA EDIFICACIÓN HABITACIONAL NACIONAL
La altura de la edificación habitacional es importante, pues mientras más pisos tiene
una edificación, mayor será la demanda de energía.
Según lo que se indica en el gráfico anterior se puede observar que más de la mitad de
la altura en la edificación nacional está en 1 y 2 pisos.
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ANEXOS
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ANEXO E
DENSIDADES Y PODERES CALORIFICOS, BALANCE NACIONAL DE ENERGIA
AÑO 2007.
La Comisión Nacional de Energía (CNE) realiza informes y/o balances periódicos
del momento energético de Chile. En el balance realizado en el año 2007, se publican
los resultados de densidades y poderes caloríficos de los combustibles, indicados en
la siguiente tabla.
DENSIDADES Y PODERESCALORIFICOS
UTILIZADOS EN EL BALANCE
PRODUCTO DENSIDAD PODER CALORIF.Ton/m3 KCal/Kg
PETR. CRUDONACIONAL 0,825 10.963 (*)PETR. CRUDOIMPORTADO 0,855 10.860
PETR. COMBUSTIBLE 5 0,927 10.500PETR. COMBUSTIBLEIFO 180 0,936 10.500PETR. COMBUSTIBLE6 0,945 10.500
NAFTA 0,700 11.500
GAS LICUADO 0,550 12.100GASOLINAAUTOMOVILES 0,730 11.200
GASOLINA AVIACION 0,700 11.400
KEROSENE AVIACION 0,810 11.100
KEROSENE 0,810 11.100
DIESEL 0,840 10.900GAS NATURALPROCESADO - 9.341 (**)
LEÑA - 3.500
CARBON - 7.000
COQUE 7.000
BIOGAS - 4.000 (**)
GAS DE REFINERIA - 4.260 (***)
ELECTRICIDAD - 860 (****)(1)(*) Promedio Isla, Continente y Costa Afuera
(**) KCal/m3
(***) KCal/m3
(****) KCal/KWh (Equivelente Calórico Teórico Internacional)(1) Equivalente Calórico práctico para Chile 2.750 KCal/KWh hasta 1997
(1) Equivalente Calórico práctico para Chile 2.504 KCal/KWh desde 1998
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ANEXOS
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ANEXO F
SUPERFICIE CONSTRUIDA A NIVEL NACIONAL
La superficie construida es directamente proporcional a la demanda de energía que
necesita una vivienda, esto quiere decir que ha mayor superficie edificada se necesita
mayor energía.
< 50m2 < 50m2 Total
Zona Térmica % c/r al total Sup. Media (m2) Sup. Media (m2)
1 48.5 35.5 59.1
2 44.5 38.4 65.8
3 43.5 42.0 71.24 58.8 36.8 54.0
5 55.0 34.4 53.8
6 60.3 34.4 57.0
7 70.3 35.2 49.8
Promedio País 48.4 38.8 64.4
Los datos entregados en la tabla se obtuvieron de los Permisos de Edificación
desde el año 1994 hasta el año 1998.
Cerca de la mitad de las viviendas que se construyen en el país tienen menos de
50 m2, y que en Temuco un 55% de las viviendas tienen menos de 50 m2. A medida
que se avanza hacia el sur de Chile, el porcentaje de viviendas de menos de 50 m2 va
aumentando, esto es debido a que las bajas temperaturas demandan mayor cantidad
de energía, en consecuencia las personas tienden a construir viviendas más pequeñas
para necesitar menos energía calórica.
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ANEXOS
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ANEXO G
GLOSARIO
Aislación térmica: es la capacidad de oposición al paso de calor de un material o
conjunto de materiales, y que en construcción se refiere esencialmente al intercambio
de energía calórica entre el ambiente interior y el exterior.
Albañilería armada: albañilería que lleva incorporados refuerzos de barras de acero en
los huecos verticales y en las juntas o huecos horizontales de las unidades.
Albañilería confinada: es aquella reforzada con pilares y cadenas de hormigón
armado, las cuales enmarcan completamente el sistema de ladrillos o bloques.
Barrera de vapor: lámina o capa que presenta una resistencia a la difusión del vapor
de agua comprendida entre 10 y 230MN s/g.
Barrera de humedad: lámina o capa que tiene la propiedad de impedir el paso de agua
a través del mismo.
Complejo de techumbre: conjunto de elementos constructivos que conforman una
techumbre, tales como: cielo, cubierta, aislante térmico, cadenetas y vigas.
Complejo de muro: conjunto de elementos constructivos que conforman el muro y
cuyo plano de terminación interior tiene una inclinación de más de 60º sexagesimales,
medidos desde la horizontal.
Complejo de piso ventilado: conjunto de elementos constructivos que conforman elpiso que no están en contacto directo con el terreno.
Complejo de ventana: conjunto de elementos constructivos que constituyen los vanos
vidriados de la envolvente de la vivienda.
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ANEXOS
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Conductividad térmica, λ: cantidad de calor que en condiciones estacionarias pasa en
la unidad de tiempo a través de la unidad de área de una muestra de material
homogéneo de extensión infinita, de caras planas y paralelas y de espesor unitario,
cuando se establece una diferencia de temperatura unitaria entre sus caras. Se expresa
en W/mK. Se determina experimentalmente según la norma NCh 850 o NCh 851.
Envolvente térmica de un edificio: serie de elementos constructivos a través de los
cuales se produce el flujo térmico entre el ambiente interior y el ambiente exterior del
edificio. Está constituida básicamente por los complejos de techumbre, muros, pisos y
ventanas.
Grados/día: en un período de un día, es la diferencia entre la temperatura fijada como
"base", y la media diaria de las temperaturas bajo la temperatura de base, igualando a
la "base" aquellas superiores a ésta. Dependiendo del período de tiempo utilizado, se
puede hablar de grados/día, grados/hora, grados/año, etc.
Pérdidas por renovaciones de aire: pérdida de calor de un espacio interior que se
produce por efecto de la renovación de aire.
Puente térmico: parte de un cerramiento con resistencia térmica inferior al resto del
mismo, lo que aumenta la posibilidad de producción de condensaciones y pérdidas de
calor en esa zona en invierno.
R 100: Según la norma NCh 2251 es la resistencia térmica que presenta un material o
elemento de construcción, multiplicado por 100.
Resistencia térmica, R: oposición al paso del calor que presentan los elementos de
construcción. Se pueden distinguir los siguientes casos:
Resistencia térmica de una capa material, R: para una capa de caras planas y
paralelas de espesor e, conformado por un material homogéneo de conductividad
térmica λ, la resistencia térmica, R, queda dada por: R= e/ λ, y se expresa en
m2K/W.
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ANEXOS
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Resistencia térmica total de un elemento compuesto, RT: inverso de la
transmitancia térmica del elemento. Suma de las resistencias de cada capa del
elemento: RT=1/U, y se expresa en m2K/W.
Resistencia térmica de una cámara de aire no ventilada, Rg: resistencia
térmica que presenta una masa de aire confinado (cámara de aire). Se determina
experimentalmente por medio de la norma NCh 851 y se expresa en m2K/W.
Resistencia térmica de superficie, Rs: inverso del coeficiente superficial de
transferencia térmica h, es decir: Rs=1/h, y se expresa en m2K/W.
En el caso de un elemento compuesto por dos capas de distintos materiales con
resistencias térmicas Ri y Re, y con una cámara de aire no ventilada con
resistencia térmica Rg, la resistencia térmica total será: RT= Rsi + Ri + Rg+ Re +
Rse. donde Rsi corresponde a la resistencia térmica de superficie al interior y
Rse a la resistencia térmica de superficie al exterior.
Resistencia térmica total de elementos compuestos por varias capas
homogéneas, RT: para un elemento formado por una serie de capas o placas
planas y paralelas de materiales distintos en contacto entre sí, la resistencia
térmica total, queda dada por:
RT= 1/U = Rsi + e/ λ + Rse
en que e/ λ = sumatoria de las resistencias térmicas de las capas que conforman
el elemento. Esta resistencia térmica total, RT, se expresa en m2 K/W.
Temperatura base: es la temperatura que se fija como parámetro para el cálculo de
confort o requerimientos de calefacción.
Transmitancia térmica, U: flujo de calor que pasa por unidad de superficie del
elemento y por grado de diferencia de temperatura entre los dos ambientes separados
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ANEXOS
por dicho elemento. Corresponde al inverso de la resistencia térmica total RT de un
elemento y se expresa en W/m2K. Se determina experimentalmente según la norma
NCh 851 o bien por cálculo como se señala en la norma NCh 853.