Variables técnicas y económicas asociadas al acondicionamiento térmico de viviendasuna mirada centrada en el desempeño de la vivienda social chilena

  1. Hernández López, Héctor Enrique
Dirigida por:
  1. Alfonso Cobo Escamilla Director/a
  2. Inmaculada Martínez Pérez Director/a

Universidad de defensa: Universidad Politécnica de Madrid

Fecha de defensa: 04 de septiembre de 2020

Tribunal:
  1. Asunción Bautista Arija Presidente/a
  2. María Isabel Prieto Barrio Secretario/a
  3. Antonio José Carpio de los Pinos Vocal
  4. Francisco Velasco López Vocal
  5. Carlos Junco Petrement Vocal

Tipo: Tesis

Resumen

La presente investigación se centra en el estudio de variables económicas y técnicas relacionadas al acondicionamiento térmico en viviendas, especialmente en viviendas sociales chilenas. La metodología de trabajo comienza mediante una revisión bibliográfica, en la que se estudia la relación existente entre las necesidades de confort térmico del ser humano, la energía demandada para calefaccionar y el entorno climático que incide en las edificaciones. A continuación, se estudian los métodos para medir el impacto ambiental de las edificaciones mediante el Análisis del Ciclo de Vida (ACV), para estimar la energía demandada por la vivienda en condiciones de confort térmico y evaluar las inversiones de eficiencia energética en las viviendas. Se analizan cuatro casos de estudio cuyos resultados implican que una vivienda social chilena está lejos de ser confortable y eficiente energéticamente, respondiendo en su mayoría a edificaciones convencionales que demandan más de 120kWh/m2 de energía primaria total al año. La muestra analizada, determina que se trata de edificaciones que requieren rehabilitación para alcanzar demandas para calefacción menores a 15kWh/m2 al año, mostrando una elevada irrevocabilidad económica al momento de cambiar los atributos físicos que derivan de una asignación inicial de recursos y cuya evaluación económica de inversiones en reacondicionamiento resultan ser circunstanciales. Dentro de los casos analizados se modeló una vivienda social chilena característica, para la cual se determinó la demanda acumulada de energía (CED), se calcularon las emisiones de efecto invernadero (GHG) y se evaluaron económicamente opciones de reacondicionamiento y de eficiencia enérgica en tres zonas climáticas muy diferentes de Chile: Antofagasta (23.64ºS), Santiago (33.44ºS) y Concepción (36.83ºS). La vivienda social de 50,5m2 modelada en Santiago (ciudad con mayor número de viviendas y que está ubicada en la Zona Z3 según la actual regulación térmica chilena), con muros en albañilería y resto envolvente típica, resultó con una demanda de energía de calefacción anual de 104,55 kWh/m2, mostrando un tiempo no confortable durante el 40,1% del año, liberando 1664kgCO2eq/m2/50años y mostrando una demanda de energía acumulada de 5934kWh/m2/50años. Cuando esta vivienda es evaluada con muros estructurados en madera aislados térmicamente, las emisiones y la energía acumulada caen en 11,5% y 10,4% respectivamente, mostrando además una disminución del TNC de 17,3% y que la energía y carbono incorporados caen en 32% y 35,6% respectivamente. Claramente estos resultados confirman cuán importante es la definición de la envolvente de la vivienda. Por otro lado, en un intento por mejorar el desempeño energético y sustentable de la vivienda social estructurada en albañilería, se evaluaron dos tipos de reacondicionamiento térmico, uno tradicional (con sistemas constructivos y precios asequibles) y otro que responde a criterios para viviendas pasivas o edificios de consumo energético ultra bajos (ULEB). Los resultados para el reacondicionamiento que responde a criterios de viviendas pasivas mostraron que las viviendas reacondicionadas en las ciudades de Antofagasta, Santiago y Concepción, prácticamente prescindían de energía para calefaccionar durante el año (0 kWh/m2 año, 3,91 kWh/m2 año y 1,66kWh/m2 respectivamente), evidenciando el potencial para conseguir viviendas altamente eficientes en estas zonas. Sin embargo, bajo un escenario futuro esperado para los precios de energía, horizontes entre 10 y 20 años y un costo de capital real bajo (3,5%), la evaluación económica mostró la conveniencia del reacondicionamiento tradicional por sobre el que responde a criterios para viviendas pasivas. Finalmente se concluye, en base al análisis de los resultados y a los requerimientos de sostenibilidad en edificaciones, que debieran ser preferidos los sistemas constructivos de muros estructurados en madera y aislados térmicamente en lugar de muros de albañilería en viviendas sociales.