estimación de la disminución de material particulado asociado a las principales estrategias del...

7/21/2019 Estimacin de La Disminucin de Material Particulado Asociado a Las Principales Estrategias Del Plan de Desconta

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UNIVERSIDAD DE LA FRONTERAFACULTAD DE INGENIERA, CIENCIAS Y ADMINISTRACIN

DEPARTAMENTO DE INGENIERA DE OBRAS CIVILES

Estimacin de la Disminucin de Material Particulado Asociado a las Principales

Estrategias del Plan de Descontaminacin Ambiental de Temuco y Padre las Casas: En

Tres Viviendas Tipo

TRABAJO DE TTULO PARA OPTAR AL TTULODE INGENIERO CONSTRUCTOR

PROFESOR GUA: SR. JUAN PABLO CRDENAS RAMREZ

FRANCISCO JAVIER COFR ESPARZACAMILO ANDRS TAPIA SEPLVEDA

2012


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ESTIMACION DE LA DISMINUCION DE MATERIAL PARTICULADO ASOCIADO A LASPRINCIPALES ESTRATEGIAS DEL PLAN DE DESCONTAMINACION AMBIENTAL DE TEMUCO Y

PADRE LAS CASAS: EN TRES VIVIENDAS TIPOII

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a mi familia por todo el apoyo brindado y la confianza puesta en mi durante todos

estos aos que me permite finalizar este ciclo de vida universitaria de la mejor manera. En

especial a mis padres y mi hermana.

A mis amigos que siempre estuvieron presentes para darme animo a lograr mis objetivos y ser la

mejor compaa en los momentos que se necesitaba distraccin.

A Sr. Juan Pablo Crdenas, profesor gua de este trabajo, quien nos facilit todas las herramientas

para poder desarrollarlo.

Y en general a todos los que han ayudado de alguna u otra manera a cumplir este importantepaso.

Gracias.

Camilo Tapia Seplveda

Agradezco a Juan Pablo Crdenas por la oportunidad de participar en el proyecto, y confiar en

nosotros.

A mi familia por brindarme el apoyo incondicional, en especial a mis padres Francisco y Sylvia.

Adems a mis hermanos que siempre me acompaaron en este proceso.

A mis amigos por estar en los buenos y malos momentos

Francisco Javier Cofr Esparza


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PADRE LAS CASAS: EN TRES VIVIENDAS TIPOIII

INDICE DE CONTENIDO

1. Introduccin ............................................................................................................................. 2

1.1. Antecedentes del Problema ............................................................................................... 2

1.1.1. Exposicin General del Problema ............................................................................. 2

1.1.2. Nivel Actual del Problema ........................................................................................ 3

1.2. Objetivos Generales y Especficos ................................................................................... 5

1.2.1. Objetivo general: ....................................................................................................... 5

1.2.2. Objetivos Especficos: ............................................................................................... 5

2. Contexto .................................................................................................................................. 7

2.1. Antecedentes Generales de Temuco y Padre Las Casas ................................................... 72.1.1. Motivos de contaminacin en la Comuna de Temuco y la Comuna de Padre Las

Casas. 8

2.2. Plan de Descontaminacin Atmosfrico ......................................................................... 13

2.3. Programa de Proteccin al Patrimonio Familiar (PPPF) ................................................ 14

2.4. Aislantes trmicos ........................................................................................................... 14

2.4.1. Tipos de mejoras trmicas ....................................................................................... 15

2.4.1.1. Sistemas Eifs .................................................................................................... 15

2.4.1.2. Doble Vidrio Hermtico ................................................................................... 16

2.4.1.3. Lana de vidrio................................................................................................... 17

2.5. La Lea ........................................................................................................................... 19

2.5.1. Antecedentes Generales ........................................................................................... 19

2.5.2. Combustin de lea ................................................................................................. 22

2.6. Tipos de Calefactores ...................................................................................................... 23

2.6.1. Estufa a combustin de pellets: ............................................................................... 23

2.6.2. Ecofiltro ................................................................................................................... 24


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PADRE LAS CASAS: EN TRES VIVIENDAS TIPOIV

2.6.2.1. Beneficios ......................................................................................................... 25

2.6.2.2. Modo de uso ..................................................................................................... 26

2.6.2.3. Instalacin ........................................................................................................ 27

2.6.3. Calefactor Doble Cmara, Ecoef ............................................................................. 27

2.7. Conceptos trmicos ......................................................................................................... 28

2.7.1. Confort trmico ....................................................................................................... 28

2.7.2. Mecanismos de transferencias de calor ................................................................... 29

2.8. Demanda energtica de un edificio ................................................................................. 30

2.8.1. Condiciones del Modelo en DesignBuilder ............................................................. 32

3. Metodologa ........................................................................................................................... 36

3.1. Introduccin .................................................................................................................... 36

3.2. Seleccin de Muestra ...................................................................................................... 36

3.3. Mtodo de Plan de Trabajo ............................................................................................. 36

3.4. Acciones Especficas o Tcnica ...................................................................................... 37

3.4.1. Caracterizacin de Viviendas .................................................................................. 37

3.4.2. Mediciones In Situ ................................................................................................... 38

3.4.2.1. Medicin de Temperaturas ............................................................................... 38

3.4.2.2. Temperatura Exterior ....................................................................................... 38

3.4.2.3. Temperatura Interior ........................................................................................ 38

3.4.2.4. Ensayo de Infiltraciones ................................................................................... 39

3.4.2.5. Termografas .................................................................................................... 39

3.4.3. Cambio de Calefactores ........................................................................................... 41

3.4.4. Condiciones y Datos de Entrega del Modelo .......................................................... 41

3.4.5. Estimacin del Material Particulado........................................................................ 45

3.4.5.1. Clculo de variables Calefactores a Lea: ....................................................... 45


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PADRE LAS CASAS: EN TRES VIVIENDAS TIPOV

3.4.5.2. Clculo de Variables Calefactor a Pellet .......................................................... 47

3.4.6. Ponderacin de variables del PDA para la disminucin de material particulado .... 48

3.4.6.1. Contribucin de las variables ........................................................................... 48

3.4.6.2. Anlisis Mtodo Taguchi. ................................................................................ 52

3.5. Resultados y Anlisis ...................................................................................................... 53

3.5.1. Resultados Ficha de Resultados .............................................................................. 53

3.5.2. Resultados de modelos en DesignBuilder ............................................................... 55

3.6. Normas de referencia ...................................................................................................... 55

3.7. Instrumentos y Equipos Necesarios ................................................................................ 56

4. Resultados y Anlisis ............................................................................................................ 59

4.1. Introduccin .................................................................................................................... 59

4.2. Fichas de Resultados por Vivienda ................................................................................. 59

4.2.1. Fichas de viviendas. ................................................................................................. 66

4.3. Aporte a la disminucin de material particulado ............................................................ 70

4.3.1. Caso A: Radal 630 con Calefactor Ecofiltro........................................................ 70

4.3.1.1. Caso 1 ............................................................................................................... 70

4.3.1.2. Caso 2 ............................................................................................................... 72

4.3.1.3. Caso 3 ............................................................................................................... 74

4.3.2. Caso B: Radal 639 con Calefactor Pellet............................................................. 76

4.3.2.1. Caso 1 ............................................................................................................... 76

4.3.2.2. Caso 2 ............................................................................................................... 78

4.3.2.3. Caso 3 ............................................................................................................... 80

4.3.3. Caso C: Sausalito 485 Estufa Doble Cmara....................................................... 82

4.3.3.1. Caso1 ................................................................................................................ 82

4.3.3.2. Caso 2 ............................................................................................................... 84


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PADRE LAS CASAS: EN TRES VIVIENDAS TIPOVI

4.3.3.3. Caso 3 ............................................................................................................... 86

4.3.3.4. Anlisis de los Casos ........................................................................................ 87

4.3.4. Caso D: Radal 630 Ecofiltro Metodologa Taguchi............................................. 89

4.3.5. Caso E: Sausalito 485 Ecoef Metodologa Taguchi............................................. 91

4.3.6. Anlisis Casos estudiados ........................................................................................ 93

4.4. Costo disminucin de 1 kg de MP10 .............................................................................. 94

4.4.1. Caso A Radal 630 .................................................................................................... 94

4.4.2. Caso B Radal 639 .................................................................................................... 96

4.4.3. Caso C Sausalito 485 ............................................................................................... 98

4.5. Resultados Termogramas .............................................................................................. 100

4.5.1. Radal 630 ............................................................................................................... 100

4.6.1.1. Promedio ........................................................................................................ 101

4.6.1.2. Sensor estufa ................................................................................................. 101

4.6.1.3. Sensor cocina.................................................................................................. 101

4.6.2. Radal 639 ............................................................................................................... 102

4.6.2.1. Promedio ........................................................................................................ 103

4.6.2.2. Sensor estufa .................................................................................................. 103

4.6.2.3. Sensor cocina.................................................................................................. 103

4.6.3. Sausalito 485 ......................................................................................................... 104

4.6.3.1. Promedio ........................................................................................................ 105

4.6.3.2. Sensor estufa .................................................................................................. 105

4.6.3.3. Sensor cocina.................................................................................................. 105

4.6.4. Anlisis Termograma y Comportamiento del Usuario. ......................................... 106

4.6.4.1. Introduccin ................................................................................................... 106

4.6.4.2. Antes del cambio de calefactor ...................................................................... 106


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PADRE LAS CASAS: EN TRES VIVIENDAS TIPOVII

4.6.4.3. Despus del cambio de calefactor .................................................................. 107

Filtro: ......................................................................................................................... 107

Pellet .......................................................................................................................... 107

Doble Cmara ............................................................................................................... 107

5. Conclusiones y Comentarios ............................................................................................... 109

5.1. Conclusiones ................................................................................................................. 109

5.2. Comentarios .................................................................................................................. 110

5.2.1. Comentarios Metodologa ..................................................................................... 110

5.2.2. ComentariosObjetivos y Resultados ...................................................................... 110

5.2.3. Comentarios Calefactoresy Datos Recolectados ................................................... 111

5.2.4. Comentarios Casos de estudios ............................................................................. 111

5.2.5. Comentarios DesignBuilder .................................................................................. 111

5.2.6. Comentarios Generales ......................................................................................... 112

6. Bibliografa .......................................................................................................................... 114

7. Anexo A: Ganancias y PrdidasTrmicas de Viviendas .................................................... 117

8. Anexo B: Planillas Estimacin MP ..................................................................................... 1218.1. Caso A: Radal 630.- Ecofiltro ....................................................................................... 121

8.1.1. Caso 1 .................................................................................................................... 121

8.1.2. Caso 2 .................................................................................................................... 121

8.1.3. Caso 3 .................................................................................................................... 122

8.2. Caso B: Radal 639Estufa a Pellet ............................................................................. 123

8.2.1. Caso 1 .................................................................................................................... 123

8.2.2. Caso 2 .................................................................................................................... 123

8.2.3. Caso 3 .................................................................................................................... 124

8.3. Caso C:Sausalito 485Estufa Doble CmaraEcoef .................................................... 124


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PADRE LAS CASAS: EN TRES VIVIENDAS TIPOVIII

8.3.1. Caso 1 .................................................................................................................... 124

8.3.2. Caso 2 .................................................................................................................... 125

8.3.3. Caso 3 .................................................................................................................... 125

8.4. Caso D: Radal 630Ecofiltro ...................................................................................... 126

8.4.1. Caso 1 .................................................................................................................... 126

9. Anexo C Termogramas ....................................................................................................... 128

9.1. Radal 630 ...................................................................................................................... 128

9.1.1. Sensor 33- Sala Estar ............................................................................................ 128

9.1.2. Sensor 16Escalera .............................................................................................. 129

9.1.3. Sensor 4: Puerta de Acceso ................................................................................... 130

9.1.4. Sensor 5: Cocina .................................................................................................... 131

9.1.5. Sensor 6: Estufa ..................................................................................................... 132

9.2. Radal 639 ...................................................................................................................... 133

9.2.1. Sensor 12: Dormitorio 2do Nivel .......................................................................... 133

9.2.2. Sensor 8: Puerta Acceso ........................................................................................ 134

9.2.3. Sensor 11: Escalera ................................................................................................ 135

9.2.4. Sensor 10: Cocina .................................................................................................. 136

9.2.5. Sensor 9: Pasillo .................................................................................................... 137

9.2.6. Sensor 7: Estufa ..................................................................................................... 138

9.3. Sausalito 485 ................................................................................................................. 139

9.3.1. Sensor 11Living ................................................................................................. 139

9.3.2. Sensor 36Dormitorio 2do Piso .......................................................................... 140

9.3.3. Sensor 34Puerta Acceso .................................................................................... 141

9.3.4. Sensor 31Estufa ................................................................................................ 142

9.3.5. Sensor 17Cocina ................................................................................................ 143


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PADRE LAS CASAS: EN TRES VIVIENDAS TIPOIX

9.3.6. Sensor 15Dormitorio 1 Piso ............................................................................. 144


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PADRE LAS CASAS: EN TRES VIVIENDAS TIPOX

INDICE DE TABLA

Tabla 2.1. Poblacin urbana y rural de las comunas de Temuco y Padre Las Casas ...................... 7

Tabla 2.2. Participacin de las Emisiones de MP10 en Temuco y Padre Las Casas ...................... 9

Tabla 2.3.Total de encuestas por comuna...................................................................................... 10

Tabla 2.4.Hogares que consumen lea en las Comuna de Temuco y Padre Las Casas ................ 10

Tabla 3.1Temperatura Suelo de Temuco ....................................................................................... 42

Tabla 3.2. Comportamientoventilacin natural ............................................................................. 43

Tabla 3.3. Matriz Taguchi ............................................................................................................. 52

Tabla 4.1. Escenarios, Caso 1, Radal #630 ................................................................................... 70

Tabla 4.2. Escenarios, Caso 2, Radal #630 ................................................................................... 72

Tabla 4.3. Escenarios, Caso 3, Radal #630 .................................................................................. 74

Tabla 4.4. Escenarios, Caso 1, Radal #639 ................................................................................... 76Tabla 4.5.Escenarios, Caso 2, Radal #639 .................................................................................... 78

Tabla 4.6: Escenarios, Caso 3, Radal #639 ................................................................................... 80

Tabla 4.7: Escenarios, Caso 1, Sausalito #485 .............................................................................. 82

Tabla 4.8. Escenarios, Caso 2, Sausalito #485 .............................................................................. 84

Tabla 4.9. Escenarios, Caso 3, Sausalito #485 .............................................................................. 86

Tabla 4.10. Escenarios, Caso 4, Radal #630 ................................................................................. 89

Tabla 4.11. Escenarios, Caso 4, Sausalito #485 ............................................................................ 91

Tabla 4.12. Costo disminucin 1 kg de MP. Caso 1 Radal 630 .................................................... 94



Tabla 4.15. Costo minimo y mximo de cada variable a la disminucin de 1 kg de MP ............. 95




Tabla 4.19. Costo mnimo y mximo de cada variable a la disminucin de 1 kg de MP ............. 96

Tabla 4.20. Costo disminucin 1 kg de MP. Caso 1 Sausalito 485 ............................................... 98



Tabla 4.23. Costo minimo y mximo de cada variable a la disminucin de 1 kg de MP ............. 98


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PADRE LAS CASAS: EN TRES VIVIENDAS TIPOXI

Tabla 4.24: Promedio totalidad de sensores Radal 630 ............................................................... 101

Tabla 4.25: Sensor con temperatura mayor - Radal 630 ............................................................. 101

Tabla 4.26: Sensor con Temperatura menor. Radal 630 ............................................................. 101

Tabla 4.27: Promedio Totalidad de sensores Radal 639 ............................................................. 103

Tabla 4.28: Sensor con Temperatura mayor Radal 639 .............................................................. 103

Tabla 4.29: Sensor con Temperatura menor Radal 639 .............................................................. 103

Tabla 4.30: Promedio Totalidad de sensores Sausalito 485 ........................................................ 105

Tabla 4.31: Sensor con Temperatura mayor Sausalito 485 ......................................................... 105

Tabla 4.32: Sensor con Temperatura menor Sausalito 485 ......................................................... 105

Tabla B.8.1. Caso 1 ..................................................................................................................... 121

TablaB.8.2:Caso 2 ....................................................................................................................... 121

TablaB.8.3:Caso 3 ....................................................................................................................... 122

TablaB.8.4:Caso 1 ....................................................................................................................... 123

TablaB.8.5:Caso 2 ....................................................................................................................... 123

TablaB.8.6:Caso 3 ....................................................................................................................... 124

TablaB.8.7:Caso 1 ....................................................................................................................... 124

TablaB.8.8:Caso 2 ....................................................................................................................... 125

TablaB.8.9:Caso 3 ....................................................................................................................... 125

Tabla 8.10: Caso 1 ....................................................................................................................... 126


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PADRE LAS CASAS: EN TRES VIVIENDAS TIPOXII

INDICE DE FIGURA

Figura 2.1. Participacin de la Emisiones de MP10 en Temuco y Padre Las Casas ....................... 9

Figura 2.2. Hogares que consumen lea en la comuna de Temuco.............................................. 10

Figura 2.3. Hogares que consumen lea en la comuna de Padre Las Casas ................................ 11

Figura 2.4. Esquema sistema EIFS ................................................................................................ 15

Figura 2.5.Estructura DVH ............................................................................................................ 17

Figura 2.6. Lana de Vidrio ........................................................................................................... 18

Figura 2.7.Distribucin de tamao para distintos tipos de fuentes de material particulado ......... 19

Figura 2.8. Influencia de la humedad en el poder calorfico en la lea(Fuente: Burschel et al,

2003) .............................................................................................................................................. 21

Figura 2.9. Esquema del flujo de materia y energa en la combustin de lea ............................. 22

Figura 2.10. Estufa a Pellet modelo P2000 utilizado en este proyecto ......................................... 23 Figura 2.11. Esquema de funcionamiento de estufa pellet modelo P2000 .................................... 24

Figura 2.12. Esquema de funcionamiento Ecofiltro ...................................................................... 25

Figura 2.13.Posicin A del Ecofiltro ............................................................................................. 26

Figura 2.14.Posicin B del Ecofiltro ............................................................................................. 26

Figura 2.15.Esquema de instalacin Ecofiltro ............................................................................... 27

Figura 2.16. Componentes calefactor Ecoef .................................................................................. 27

Figura 2.17. Ejemplo Modelo DesignBuilder Radal #630 Antes del Mejoramiento. ................... 31

Figura 3.1.Cmaratermogrfica ..................................................................................................... 56

Figura 3.2. BlowerDoor Test ......................................................................................................... 57

Figura 3.3. Data Logger ................................................................................................................. 57

Figura 4.1. Demanda energtica del antes y despus del mejoramiento trmico kWh/m2............ 66

Figura 4.2. Disminucin MP10 debido a implementacin de mejoras en viviendas .................... 67

Figura 4.3. Disminucin consumo de Lea debido a implementacin de mejoras en viviendas .. 68

Figura 4.4. Disminucin costo de combustible debido a implementacin de mejoras en viviendas

....................................................................................................................................................... 69

Figura 4.5. Aporte porcentual de cada variable estudiada del PDA, Caso 1, Radal #630 ............ 70

Figura 4.6. Aporte Porcentual a la disminucin de material particulado asociado a las variables

del PDA, Caso 1, Radal #630 ........................................................................................................ 71



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PADRE LAS CASAS: EN TRES VIVIENDAS TIPOXIII






Figura 4.11. Aporte porcentual de cada variable estudiada del PDA, Caso 1, Radal #639 .......... 76



Figura 4.13. Aporte porcentual de cada variable estudiada del PDA, Caso 2, Radal #639 .......... 78

Figura 4.14.Aporte Porcentual a la disminucin de material particulado asociado a las variables


Figura 4.15: Aporte porcentual de cada variable estudiada del PDA, Caso 3, Radal #639 .......... 80

Figura 4.16:Aporte Porcentual a la disminucin de material particulado asociado a las variables


Figura 4.17:Aporte porcentual de cada variable estudiada del PDA,Caso 1, Sausalito #485 ....... 82


del PDA, Caso 1, Sausalito #485 ................................................................................................... 83

Figura 4.19.Aporte porcentual de cada variable estudiada del PDA, Caso 2, Sausalito #485 ...... 84


del PDA, Caso 2, Sausalito #485 ................................................................................................... 85Figura 4.21. Aporte porcentual de cada variable estudiada del PDA, Caso 3, Sausalito #485 ..... 86


del PDA, Caso 3, Sausalito #485 ................................................................................................... 87

Figura 4.23. Aporte porcentual independiente de cada variable del PDA, Caso 4, Radal #630 ... 89

Figura 4.24. Pendientes Variables PDA, Caso 4, Radal #630 ....................................................... 90

Figura 4.25. Aporte porcentual independiente de cada variable del PDA, Caso 4, Sausalito #485

....................................................................................................................................................... 91

Figura 4.26. Pendientes Variables PDA, Caso 4, Sausalito #485 ................................................. 92

Figura 4.27: Termograma Radal 630 ........................................................................................... 100

Figura 4.28: Termograma Radal 639 ........................................................................................... 102

Figura 4.29: TermogramaSausalito 485 ...................................................................................... 104
http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595872http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595872http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595872http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595874http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595874http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595874http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595876http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595876http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595876http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595882http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595882http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595882http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595882http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595882http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595876http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595876http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595874http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595874http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595872http://d/Dropbox/COFRE%20-%20%20TAPIA/Tesis%20Correccion/TESIS%20con%20correciones.docx%23_Toc345595872


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PADRE LAS CASAS: EN TRES VIVIENDAS TIPOXIV

Figura A.7.1: Prdidas y Ganancias Trmicas, Radal #630 Despus...................................... 117

Figura A.7.2: Prdidas y Ganancias Trmicas, Radal #639 Antes.......................................... 117

Figura A.7.3: Prdidas y Ganancias Trmicas, Radal #639 Despus...................................... 118

Figura A.7.4: Prdidas y Ganancias Trmicas, Sausalito #485 Antes..................................... 118

Figura A.7.5:Prdidas y Ganancias Trmicas, Sausalito #485 Despus.................................. 119

Figura C.9.1: Termograma Sala de Estar antes cambio calefactor .............................................. 128

Figura C.9.2: Termograma Sala de Estar despus cambio calefactor ......................................... 128

Figura C.9.3: Sensor Escalera antes cambio calefactor ............................................................... 129

Figura C.9.4: Termograma Escalera despus cambio calefactor................................................. 129

Figura C.9.5: Sensor Puerta Acceso antes cambio calefactor ..................................................... 130

Figura C.9.6: Termograma Puerta de Acceso despus cambio calefactor .................................. 130

Figura C.9.7: Sensor Cocina antes cambio calefactor ................................................................. 131

Figura C.9.8: Termograma Cocina despus cambio calefactor ................................................... 131

Figura C.9.9: Sensor Estufa antes cambio calefactor .................................................................. 132

Figura C.9.10: Termograma Estufa despus cambio calefactor .................................................. 132

Figura C.9.11: Sensor Dormitorio 2do Nivel antes cambio calefactor ....................................... 133

Figura C.9.12: Termograma Dormitorio 2do Piso despus cambio calefactor ........................... 133

Figura C.9.13: Sensor Puerta Acceso antes cambio calefactor ................................................... 134

Figura C.9.14: Termograma Puerta Acceso despus cambio calefactor ..................................... 134

Figura C.9.15: Sensor Escalera antes cambio calefactor ............................................................. 135Figura C.9.16: Termograma Escalera despus cambio calefactor............................................... 135

Figura C.9.17: Sensor Cocina antes cambio calefactor ............................................................... 136

Figura C.9.18: Termograma Cocina despus cambio calefactor ................................................. 136

Figura C.9.19: Sensor Pasillo antes cambio calefactor ............................................................... 137

Figura C.9.20: Termograma Pasillo despus cambio calefactor ................................................. 137

Figura C.9.21: Sensor Estufa antes cambio calefactor ................................................................ 138


Figura C.9.23: Sensor Living antes cambio calefactor ................................................................ 139

Figura C.9.24: Termograma Living despus cambio calefactor ................................................. 139

Figura C.9.25: Sensor Dormitorio 2do Piso antes cambio calefactor ......................................... 140

Figura C.9.26: Termograma Dormitorio 2do Piso despus cambio calefactor ........................... 140


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PADRE LAS CASAS: EN TRES VIVIENDAS TIPOXV

Figura C.9.27: Sensor Puerta Acceso antes cambio calefactor ................................................... 141

Figura C.9.28: Termograma Puerta Acceso despus cambio calefactor ..................................... 141

Figura C.9.29: Sensor Estufa antes cambio calefactor ................................................................ 142


Figura C.9.31: Sensor Cocina antes cambio calefactor ............................................................... 143

Figura C.9.32: Termograma Cocina despus cambio calefactor ................................................. 143

Figura C.9.33: Sensor Dormitorio 1er Piso antes cambio calefactor .......................................... 144

Figura C.9.34: Termograma Dormitorio 1er Piso despus cambio calefactor ............................ 144


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PADRE LAS CASAS: EN TRES VIVIENDAS TIPOXVI

RESUMEN

En Chile y el mundo la eficiencia energtica y cuidado del medio ambiente han sido temas de

gran importancia en los ltimos aos y en la regin la contaminacin ambiental ha afectado a

ciertas comunas del pas, esto debido a la generacin de Material Particulado y otros gases, por

calefaccin. El 3 de Junio de 2010, se public en el Diario Oficial el Plan de Descontaminacin

Atmosfrica (PDA) para las comunas de Temuco y Padre Las Casas. El cual pretende mejorar

estos niveles altos de MP10 y MP2.5. Del PDA se desprenden algunos antecedentes, donde una

de las principales causas de contaminacin del aire en las ciudades del centro y sur de Chile es la

combustin residencial de lea. Los impactos en la salud estn fuertemente asociados a

localidades urbanas, que presentan una alta densidad de artefactos a lea y condiciones de

estabilidad atmosfrica.

El objetivo del trabajo de titulo es estimar el aporte a la disminucin de material particulado

asociado a tres estrategias establecidas por el PDA, las cuales son Uso de lea seca,

Mejoramiento Trmico y Cambio de calefactores. Esto es aplicado a tres viviendas tipo de la

comuna de Padre Las Casas.

Para la realizacin de este estudio se tomaron tres viviendas tipo del Programa de Proteccin del

Patrimonio Familiar del Serviu (PPPF), las cuales presentaban un mejoramiento trmico y unestudio de demandas energticas antes del mejoramiento. Con estos antecedentes fueron

escogidas para su anlisis con calefactores tecnolgicos. Teniendo uno distinto para cada

vivienda. Se utilizo una estufa con Ecofiltro, Pellet y Doble cmara de gasificacin, con uso de

lea certificada y pellet.

Se realizaron ensayos con respecto a las infiltraciones, puentes trmicos, temperatura y humedad.

Adems, se determin las demandas energticas de las viviendas mediante un modelo

computacional en DesignBuilder. Luego se realiz una investigacin con las viviendas en susituacin sin mejoramiento trmico y con mejoramiento trmico. Posteriormente se incorpor un

estudio con mejoramiento trmico y un calefactor tecnolgico diferente en cada vivienda.

Mediante sensores (data loggers) instalados en cada una de las tres viviendas se obtiene los datos

de temperatura y humedad relativa, aproximadamente durante dos meses.


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PADRE LAS CASAS: EN TRES VIVIENDAS TIPOXVII

Tanto antes del cambio de calefactor como despus del cambio de calefactor.

Para cada caso se analizaran dichos datos.Una vez obtenidos los datos se realizan los modelos en

DesignBuilder de cada vivienda, tanto antes del mejoramiento trmico como despus de ste,

para obtener el valor de la demanda energtica por vivienda. Al obtener estos valores es posible

determinar si los nuevos calefactores instalados son capaces de satisfacer dicha demanda.Luegode realizado estos procesos es posible determinar el material Particulado asociado a cada vivienda

tipo, segn el calefactor y tipo de combustible utilizado. Esto mediante unas planillas, donde se

involucran las distintas variables que influyen en las emisiones, tales como, Emisiones por

calefactor, tasa de quemado, tipo de combustible, densidad de la biomasa, entre otros.

Los resultados obtenidos, indican que la variable que ms influye en la disminucin de emisin

de Material Particulado es el calefactor con un 65%, luego el mejoramiento trmico con 22% y

finalmente el uso de lea seca con un 13%. Si bien esto dependa del orden en aplicar lasestrategias, como tambin el tipo de calefactor y el tipo de vivienda. Otro factor a tomar es el uso

y percepcin del usuario frente a calefactores tecnolgicos, ya que, esto influye directamente en

el xito de las medidas que se toman para la descontaminacin.


18/161

CAPTULO 1

INTRODUCCIN


19/161

CAPTULO 1INTRODUCCIN


PADRE LAS CASAS: EN TRES VIVIENDAS TIPO2

1. Introduccin

1.1.Antecedentes del Problema

1.1.1. Exposicin General del Problema

El 3 de Junio de 2010, se public en el Diario Oficial el Plan de Descontaminacin Atmosfrica

(PDA) para las comunas de Temuco y Padre Las Casas. El cual pretende mejorar estos niveles

altos de MP10 y MP2.5. De ste se desprenden los siguientes antecedentes. Una de las

principales causas de contaminacin del aire en las ciudades del centro y sur de Chile es la

combustin residencial de lea. Los impactos en la salud estn fuertemente asociados a

localidades urbanas, que presentan una alta densidad de artefactos a lea y condiciones de

estabilidad atmosfrica. Est demostrado que la tecnologa actual satisface el mercado del puntode vista calrico pero no es sustentablemente ambientalmente. El material particulado respirable

es uno de los contaminantes presentes en la atmsfera que produce contaminacin del medio

ambiente y efectos perjudiciales en la salud de la poblacin. Por ello las comunas de Temuco y

Padre Las Casas se encuentran declaradas como zonas saturadas de material particulado

respirable, al encontrarse este contaminante en niveles tales que perjudica la salud de sus

habitantes. Actualmente en la regin el porcentaje mayor de uso para calefaccin es biomasa,

tanto por su precio y alcance dentro de esta zona del pas. Con los antecedentes es posible

cuantificar tres variables que influyen en el plan de descontaminacin ambiental, tales como

Uso de lea seca, Mejoramiento Trmico y Cambio de calefactores, por ello, la

importancia de estudiar los calefactores, viendo su comportamiento dentro de viviendas, ya

analizadas y mejoradas con aislacin para efectos de disminuir infiltraciones y renovaciones de

aire por hora.


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1.1.2. Nivel Actual del Problema

Se ha detectado que en las comunas de Temuco y Padre Las Casas una de las principales fuentes

generadoras de emisiones de Material Particulado respirable corresponde a la combustin de lea

para calefaccin residencial. Las altas emisiones producto del uso de calefactores a lea se deben

a la poca eficiencia del funcionamiento y la baja calidad de la construccin de estos artefactos.

Dentro de las medidas contempladas en el PDA se encuentra la ejecucin del Programa de

Proteccin del Patrimonio Familiar del Serviu (PPPF), despus de cuya aplicacin se pudo

constatar que las altas tasas de quemado de lea en las viviendas de Temuco y Padre Las Casas

son menores en aquellas viviendas cuya aislacin trmica permite que tengan una menor

demanda de energa. El MINVU y Serviu Araucana desean indagar en el comportamiento

trmico de las viviendas que participaron en el estudio Evaluacin de reacondicionamientotrmico de viviendas PPPF en uso, desarrollado por el Centro de Evaluacin Energtica de

Edificios y Viviendas de la Universidad de La Frontera. En su afn de promover el desarrollo

regional a travs de la creacin y difusin de informacin, entendindose sta como un bien de

uso pblico, Corparaucana, en conjunto con la Seremi de Vivienda y Urbanismo, la Seremi de

Medio Ambiente, el Departamento de Ingeniera en Obras Civiles de la Universidad de La

Frontera y la Escuela de Ingeniera Ambiental de la Universidad Catlica de Temuco,

desarrollarn una experiencia piloto para caracterizar el comportamiento trmico de tres

viviendas beneficiarias del PPPF y la tasa de Material Particulado emitido a la atmsfera usando

calefactores ecolgicos. Con la participacin de tres fabricantes e importadores de sistemas de

calefaccin donan tres calefactores ecolgicos a Corparaucana para que cada uno sea transferido

a uno de los propietarios de las viviendas participantes de la experiencia. De la misma forma,

empresarios del rubro de la lea donan el combustible necesario para mantener funcionando estos

calefactores durante el tiempo que durarn las pruebas y/o mediciones. El funcionamiento de la

instalacin tiene ciertas variables importantes. Corparaucana har entrega al Beneficiario de un

calefactor ecolgico. El equipo ser instalado en el domicilio del beneficiario por personal

designado por Corparaucana para tales efectos, en una fecha acordada por ambas partes, a fijarse

entre el 1 de Julio y el 25 de Julio (estimada). Para ello el beneficiario deber facilitar el ingreso

de los tcnicos designados, quienes sern los nicos autorizados para instalar el artefacto. El

beneficiario, por su parte, se obliga a hacer entrega de su calefactor en actual uso, para su debido


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anlisis y almacenamiento. Por tanto, autoriza a Corparaucana para que, por s o a travs de

terceros, efecte las acciones necesarias para el retiro del artefacto. Dichas actividades no tienen

costo para el beneficiario. La recepcin del calefactor proporcionado por Corparaucana y la

entrega del artefacto en actual uso debern constar en un certificado de conformidad y

aceptacin. Corparaucana y los dems participantes del proyecto (MINVU, Serviu, UniversidadCatlica de Temuco y Universidad de La Frontera) no sern responsables por los daos y

perjuicios originados del mal uso, funcionamiento y operacin del calefactor.


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1.2.Objetivos Generales y Especficos

1.2.1. Objetivo general:

Determinar la disminucin de material particulado asociados a las principales estrategias del

Plan de Descontaminacin Ambiental de Temuco y Padre las Casas, en tres viviendas de

Padre las Casas

1.2.2. Objetivos Especficos:

Estimar la disminucin de material particulado asociado al mejoramiento trmico de tres

viviendas ubicadas en la comuna de Padre las Casas.

Estimar la disminucin de material particulado asociado al uso de lea seca aplicado en tres

viviendas de Padre las Casas

Estimar la disminucin de material particulado asociado al cambio de artefactos de

calefaccin en tres viviendas de Padre las Casas.


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CAPTULO 2

CONTEXTO


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CAPTULO 2 - CONTEXTO



2. Contexto

2.1.Antecedentes Generales de Temuco y Padre Las Casas

La ciudad de Temuco, capital de la regin de La Araucana, se ubica a 674 km al sur de Santiago,

a riberas del ro Cautn y en la depresin intermedia de la regin a 3846' Latitud Sur y 7238'Longitud Oeste, incluyendo las comunas de Temuco y Padre Las Casas que ocupan una

superficie de 875,7 km2, lo que corresponde al 2,7% del territorio regional. El relieve de la zona,

est constituido al Norponiente por el cerro ielol, con una altura de 340 msnm, y por el Sur-Este

el cerro ConunHuenu, que alcanza una altura de 350 msnm. (Barrientos, 2012)

Con relacin a sus caractersticas demogrficas, como se observa en la tabla 2.1 la comuna de

Temuco posee la mayor parte de su poblacin concentrada en el rea urbana alcanzando un

94,8% del total. Por otra parte, la comuna de Padre Las Casas presenta una distribucin msuniforme de su poblacin, con un 57,3 % de poblacin urbana: (INE, 2002)

Tabla 2.1. Poblacin urbana y rural de las comunas de Temuco y Padre Las Casas

Fuente: Censo Poblacional 2002

Segn el ltimo Censo poblacional, ambas comunas presentan un gran incremento demogrfico

nter censal, del orden de un 25% aproximadamente, crecimiento que se explica

fundamentalmente por el alto grado de atraccin que ejerce la ciudad de Temuco. Producto de

este aumento poblacional, se tiene el desarrollo de nuevas reas urbanas y la consiguiente

necesidad de consumir recursos energticos con la finalidad de calefaccin residencial, que en el

caso puntual de Temuco y Padre Las Casas, es preferentemente el combustible lea. (INE, 2002)

Respecto a las caractersticas climticas, la ciudad de Temuco se caracteriza por un tipo de climatemplado lluvioso con influencia mediterrnea, presentando temperaturas promedio cercanas a

los 12C y precipitaciones de ms de 1.000 mm al ao.

Urbana 232.528 94,8% 63.527 94,7% 33.697 57,3% 9.344 59,8%

Rural 12.819 5,2% 3.589 5,3% 25.098 42,7% 6.281 40,2%

Total 245.347 100% 67.116 100% 58.795 100% 15.625 100%

%

Temuco Padre Las Casas

ZonaN Hab %

N

Viviendas% N Hab %

N

Viviendas


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Durante el invierno, sucesivas perturbaciones frontales dejan caer gran parte de las precipitaciones

registradas en esta zona. En los meses de verano se registran precipitaciones superiores a los 50 mm,

por lo que no se puede hablar de estaciones secas.

Durante el ao se presentan marcadas diferencias de temperatura mostrando una oscilacin anual de

unos 9C entre Enero y Julio, para los valores medios. Por otra parte, las extremas absolutas puedenvariar entre los -5C (junio) y 37C (febrero). Precisamente, son las temperaturas extremas de los

meses invernales las que hacen particularmente intensivo el uso de calefaccin residencial en la

ciudad.(PDA, 2010)

2.1.1. Motivos de contaminacin en la Comuna de Temuco y la Comuna de Padre Las

Casas.

Los niveles de MP10 elevan sus concentraciones en la estacionalidad ms fra, abarcando otoo e

invierno, especficamente el horario donde las concentraciones aumentan son ms elevadas es apartir de las 18:00h, alcanzndose valores mximos entre las 20:00h y las 00:00h de cada da.

Tanto el ciclo anual como el ciclo diario estn asociados a las condiciones meteorolgicas que

determinan la mala dispersin de contaminantes, as como tambin el aumento de las emisiones

producto de la calefaccin residencial.

Otro factor que influye son las caractersticas topogrficas de la ciudad la cual favorece que los

niveles de contaminacin se concentren en las reas de planicie y terraza inferior del ro Cautn,

las que por su condicin de ribera favorecen la presencia de neblina en pocas invernales, a causa

de las bajas temperaturas.

La causa del aumento de las concentraciones de MP10 provienen de la presencia de fuentes de

mediano tamao, relacionadas al sector industrial, madereras, forestales y panaderas, en las

cuales las emisiones son responsables debido a los combustibles utilizados en calderas

industriales y hornos, los cuales utilizan lea o petrleo para su funcionamiento. (Barrientos,

2012)


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En la Tabla 2.2 se presenta el porcentaje de emisiones de MP10 en Temuco y Padre Las Casas.

Tabla 2.2. Participacin de las Emisiones de MP10 en Temuco y Padre Las Casas

Figura 2.1. Participacin de la Emisiones de MP10 en Temuco y Padre Las Casas

Como se puede apreciar, una de las fuentes importante del aumento de las emisiones de las

concentraciones de contaminantes proviene del sector residencial, las cuales aportan el 94,06%

del total de emisiones indicando que son la principal causa de la contaminacin por MP10 en las

comunas de Temuco y Padre Las Casas (Ver Figura 2.1). Dentro de este grupo de fuentes, las

cocinas aportan con un 52% en la estacin de monitoreo Las Encinas y un 58% en Padre Las

Casas (DICTUC, 2008).

Total

Emision MP10 (% del total)

2,8994,06

2,17

0,88

100,0

Tipo de Fuentes

Edificios e industriasResidenciales (combustin de lea)

Quemas Agrcolas e Incendios Forestales

Mviles


27/161




La lea combustible de calefaccin y coccin de alimentos de la zona residencial de Temuco y

Padre Las Casas, segn un estudio realizado por la Universidad de Concepcin el consumo

aproximado en el rea urbana es de 365.000 m3.

El ao 2009 se realizaron varias encuestas en las dos comunas (Ver Tabla 2.3 y Tabla 2.4), por

parte del Plan de Descontaminacin Atmosfrica Temuco y Padres Las Casas, de los cuales se

obtuvieron los siguientes resultados (Ver Figura 2.2 y Figura 2.3)(DICTUC, 2008).

Tabla 2.3.Total de encuestas por comuna

Tabla 2.4.Hogares que consumen lea en las Comuna de Temuco y Padre Las Casas

Figura 2.2. Hogares que consumen lea en la comuna de Temuco

Temuco Padre Las Casas Total %

494 112 606 30%

1250 148 1398 70%

1744 260 2004

Encuestas en Blanco

Encuestas Vlidas

Total General

Total Encuestas por Comuna

Temuco % Padre las Casas % Total General

1000 80% 119 80,4% 1119

117 9,4% 23 15,5% 140

133 10,6% 6 4,1% 139

1250 148 1398

Clases de Encuestas

Consumidores de lea

Dejaron de usar lea

Nunca han usado lea

Total general


28/161




Figura 2.3. Hogares que consumen lea en la comuna de Padre Las Casas

Otro factor que contribuye a la contaminacin atmosfrica de la Ciudad de Temuco, es el

acelerado crecimiento sumado a altos niveles de pobreza. El aumento de la poblacin tiene como

consecuencia un incremento en la demanda energtica, el cual lleva al deterioro de la calidad del

aire por emisiones de fuentes residenciales de calefaccin y cocina a lea.

Esta situacin es preocupante debido a la toxicidad del Material Particulado asociado

principalmente a la quema de lea hmeda, con efectos nocivos para la salud de la poblacin,

teniendo como consecuencia alteraciones respiratorias y cardiovasculares, afectando la

mortalidad debido a este problema (Barrientos, 2012).

Considerando el nmero de habitantes por inmueble es muy similar en los estratos alto y medio

con 4,2 y 4,3 habitantes por inmueble, aumentando a 5,4 en el estrato bajo. Esto evidencia unamenor superficie de vivienda por habitante, lo que se acenta an ms con la disminucin, en

promedio, del tamao de las casas.

El tamao de la vivienda promedio de la construccin es muy superior en el estrato social alto

con un promedio de 106 m2 construido, y en el caso de los estratos medio y bajo con 85 y 82 m 2,

sin embargo y como se mencion anteriormente, la superficie por habitante se reduce en el

estrato bajo, al ser ms numerosas las familias.

Tambin existen diferencias en cuanto al consumo de lea en los tres estratos sociales, debido a

diferentes motivos, entre ellos destacan la calidad y eficiencia de los sistemas de calefaccin,

tamao de las viviendas y grado de aislacin trmica de estas mismas. (Barrientos, 2012)


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La lea es el combustible ms econmico que actualmente est disponible en el mercado, siendo

en promedio dos o tres veces ms barato que cualquier otro tipo de combustible, adems que est

completamente arraigado en la cultura de las poblaciones del sur de Chile. Estos son los

principales argumentos para su utilizacin masiva en los sectores residenciales e industriales, de

la zona sur del pas.

Debido a esto se consideran factores que han convertido a la combustin residencial de lea en la

principal fuente de contaminacin en Temuco y Padre Las Casas:

La comercializacin y utilizacin de lea no cumple con los estndares mnimos de calidad

para generar una reaccin de combustin ptima, es decir, que entregue toda la energa

contenida en el combustible y produzca, a la vez, un mnimo de emisiones.

La lea se utiliza, en equipos (calefactores y cocinas) que carecen de la tecnologa adecuada

para mantener una reaccin de combustin de bajas emisiones.

La alta demanda de lea para calefaccin, producto de la precaria aislacin trmica con que

cuentan las viviendas existentes. El calor obtenido de la lea no se conserva dentro de la

vivienda, sino que se disipa rpidamente al exterior a travs de la envolvente (muros, techos y

pisos).

Se estima que una cierta porcin de los consumidores de lea no adopta conductas adecuadas

en el uso de sta: no adquieren ni usan lea seca y no operan los artefactos de la forma

correcta (Barrientos, 2012).

La combinacin de estos factores implica que las emisiones de MP10 pueden ser hasta trescientas

veces mayores que las que se generan en condiciones ptimas o ideales, tal como ha sido

demostrado en estudios realizados en laboratorios de Chile y Suiza.

La reduccin de las emisiones de MP10 contribuye significativamente a mejorar la salud de la

poblacin, adems permitir un ahorro por concepto de mayor eficiencia de calefaccin.

Las estrategias para reducir las emisiones de MP10 parten de la educacin y buenas prcticas de

los equipos principalmente industriales, hasta restriccin del uso de sistemas abiertos y estndares

de emisin controlados. (Barrientos, 2012)


30/161




2.2.Plan de Descontaminacin Atmosfrico

El Plan de Descontaminacin Atmosfrico (PDA) es un Instrumento de Gestin Ambiental

establecido por la Ley 19.300 de bases del M.A. y corresponde a un conjunto de medidas que

busca disminuir los niveles de MP10 por debajo de lo que se define peligroso para la salud de la

poblacin de Temuco y Padre las Casas a travs de recuperar la norma de calidad ambiental.

El PDA para las comunas de Temuco y Padre las Casas tendr una duracin estimada de 10 aos,

lo que no significa que al final de este periodo el problema est resuelto, ya que depende de la

participacin y compromiso de todos y todas para cambiar las prcticas y costumbres que

generan contaminacin. (Araneda, 2010)

En Chile no existen precedentes de Declaracin de Zona Saturada de una ciudad donde laprincipal fuente emisora contaminante sea la combustin residencial de lea.

La experiencia se concentra en la Regin Metropolitana y en zonas cercanas a grandes

instalaciones industriales asociadas a la Minera.

Por lo tanto, el PDA de Temuco y Padre las Casas ser distinto, dada la naturaleza de la principal

fuente emisora contaminante. Este plan servir de modelo a otras ciudades de nuestra regin o del

sur de Chile que enfrentan problemas similares.

El Plan de Descontaminacin Atmosfrico de Temuco y Padre Las Casas cuenta con cuatro

lneas estructurales de accin y que sustentan el cumplimiento de la meta dereduccin de

emisiones contaminantes, las cuales son:

Mejoramiento de la calidad de la lea / Usar solo lea seca.

Mejoramiento tecnolgico de calefactores a lea.

Mejoramiento energtico de la vivienda.

Difusin y educacin a consumidores de lea.(Araneda, 2010)

De las cuales la lneas en que se enfoca este trabajo, es a las tres primeras medidas de accin, de

manera de ponderar el efecto que tienen cada una de estas en la disminucin de material

particulado.


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2.3.Programa de Proteccin al Patrimonio Familiar (PPPF)

Este programa ofrece subsidios habitacionales a las familias chilenas para mejorar elentorno y

mejorar o ampliar su vivienda. Permite mejorar el entorno y mejorar o ampliarla vivienda, para lo

cual existen tres tipos de subsidios.

Los objetivos son:

1. Recuperar el patrimonio familiar.

2. Detener el proceso de deterioro de las viviendas y sus entornos.

3. Promover la accin colectiva de los habitantes y la responsabilidad de stosrespecto de lassoluciones.

El Titulo II de este programa incorpora Proyectos de mantencin de la vivienda.Mejoramiento departidas de la vivienda como reposicin de ventanas, puertas,tabiques, cielos, pintura interior o

exterior, etc.(Araneda, 2010)

2.4.Aislantes trmicos

Un aislante trmico es aquel material que posee una alta resistencia trmica al paso del calor o

bien un bajo coeficiente de conductividad trmica. El mejor aislante es el vaco ya que slo

transmite calor por radiacin, sin embargo es muy difcil de conseguir. El mejor aislante que se

puede colocar en construccin es el aire inmvil y seco pero el utilizar aire como aislante no es

muy factible, por tanto en la prctica se utilizan algunos materiales porosos, esponjosos, fibrosos,

granulares, etc. que dejan incluidas grandes cantidades de aire tales como los siguientes:

Lana mineral.

Lana de vidrio.

Poliestireno expandido.

Poliuretano expandido.

Fibras textiles.

Virutas, paja, entre otros.


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Valores del coeficiente de conductividad trmica en funcin de la densidad, para diferentes

materiales (no tan solo aislantes), se pueden encontrar en la norma NCh853 (Castro, 2012).

2.4.1. Tipos de mejoras trmicas

2.4.1.1. Sistemas Eifs

El sistema EIFS (Exterior Insulation and FinishSystem), que traducido al espaol significa

Sistema de Aislacin Exterior y Acabado Final, consiste en una multicapa de elementos que

permite realizar tanto cerramientos exteriores en sistemas de construccin en seco como sobre

mampostera tradicional (Ver Figura 2.4). Resulta idneo como resistencia mecnica, soportando

los esfuerzos propios de la exposicin a la intemperie, y aporta a su vez una solucin muy

adecuada para la aislacin trmica, hidrfuga y acstica. (MundoSeco, 2012)

Figura 2.4. Esquema sistema EIFSSubstrato: Es el primer elemento, sobre el cual se aplicarn las capas componentes del sistema.

Debe tener suficiente capacidad estructural para resistir tensiones laterales y soportar el peso de

los estratos subsiguientes. En el caso de construccin tradicional, se utilizan las distintas opcionesde mampostera convenientemente aplomada y alineada. Para sistemas de construccin en seco,

pueden usarse placas de OSB (fibra orientada), fenlicas o de tipo DensGlass Gold (placas de

yeso reforzada con una manta de fibra de vidrio y con una impresin exterior).


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Estas ltimas tienen como ventaja una mayor resistencia al agua y los cambios de temperatura, a

la vez que aportan una mayor adherencia al revestimiento por accin de su capa dorada.

EPS: Las planchas de poliestireno expandido son las que aportan al sistema la conveniente

aislacin trmica y acstica. Segn el carcter del substrato, se colocan con un adhesivo o por

medio de fijacin mecnica.

Base Coat (capa de base): Es una mezcla en partes iguales (por peso) de Polmeros Acrlicos con

Cemento Portland tipo I, que aplicados en forma continua sobre el EPS, forman una barrera

contra el paso del agua a travs del sistema. Sobre esta capa se aplica el FinishCoat o

Revestimiento Final. En muchos casos este material es el mismo que se utiliza tambin como

adhesivo del EPS al substrato. (MundoSeco, 2012)

Malla de fibra de vidrio: Tramado balanceado que embebido en el Base Coat otorga al sistemamayor capacidad de absorber impactos, al mismo tiempo que distribuye en toda la superficie las

tensiones que se generan en ese plano.

Finish Coat (Revestimiento Final):Mezcla de ridos de distinto tipo y dimetro, pigmentos que le

otorgan color, y Polmeros Acrlicos que actan de ligantes. Las distintas combinaciones de los

mismos brindan una gran variedad de texturas y colores a esta capa que, por ser la final, es la que

queda a la vista. (MundoSeco, 2012)

2.4.1.2. Doble Vidrio Hermtico

El Doble Vidrio Hermtico oDVH es un componente prefabricado compuesto por dos vidrios

separados entre s y un espacio de aire seco, hermticamente cerrado al paso de la humedad y al

vapor de agua (Ver Figura 2.5).


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Figura 2.5.Estructura DVH

El Doble Vidrio Hermtico es, bsicamente, una cmara de aire estanca encerrada entre dos

vidrios.

La cmara de aire reduce la transferencia de calor entre interior y exterior mientras que una

correcta seleccin de vidrios permite no slo reducir el ingreso de energa solar radiante sino

reducir significativamente el ingreso de ruidos. (Construpedia, 2012)

2.4.1.3.

Lana de vidrio

La Lana de vidrio es un producto fabricado fundiendo arenas con alto contenido de slice a altas

temperaturas ms otros insumos. El resultado final es un producto fibroso de ptimas propiedades

de aislacin trmica y acondicionamiento acstico, de elevada resiliencia y estabilidad

dimensional. Lo anterior reporta como beneficio altos estndares de confort en la vivienda y

considerables ahorros de energa (Ver Figura 2.6).

El sistema de envasado de alta compresin le permite a la lana de vidrio, reducir notoriamente los

costos de flete y facilitar la manipulacin del producto.


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La lana de vidrio es incombustible y en caso de incendio no produce emanacin de gases txicos.

Es un producto de amplio uso en el sector habitacional, de preferencias en soluciones

constructivas que contemplan aislacin de tabiques, techumbres, muros perimetrales de

viviendas, galpones y talleres industriales.(Romeral, 2010)

Figura 2.6. Lana de Vidrio


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2.5.La Lea

2.5.1. Antecedentes Generales

La lea est formada por un 43% de carbono (C), un 7% de hidrgeno (H) y un 49% de oxgeno

(O2). La composicin elemental de la madera no sufre mayores variaciones en las diferentes

especies. Los principales compuestos orgnicos de la madera son celulosa (40-50% del peso de

lea seca), hemicelulosa (20-30%), lignina (20-30%) y una pequea fraccin que incluye resinas

y cenizas. La celulosa son polmeros polisacridos que incluyen una combinacin de carbono,

hidrogeno y oxigeno. La lignina, su contenido y composicin vara segn la especie de lea, est

compuesta de aromticos los que en la fase de pirolisis de lacombustin produce hidrocarburos

aromticos policclicosHAPs.(Universidad de Concepcion, 2002)

Se puede decir en base a referencias internacionalesque el material particulado que se produce

durante la combustin residencial de lea corresponde en un 96% a MP10 y en un 93% a MP2.5

(Ver Figura 2.7)(Desert Research Institute, 1999).

Figura 2.7. Distribucin de tamao para distintos tipos de fuentes de material particulado


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Las partculas estn compuestas principalmente por partculas orgnicas y carbono elemental

(holln), y una pequea fraccin corresponde a sales inorgnicas como KCl, K2SO4, entre otras.

Por ejemplo, resultados de emisiones en artefactos de combustin abierta, indican que cerca del

74% de MP2.5 corresponde a carbono orgnico y entre un 1-18% a carbono elemental, el restocorresponde a finas sales que incluyen una combinacin de sodio, manganeso, potasio, calcio,

zinc, amonio, sulfatos, carbono y nitrato, dependiendo de la especie de madera. (Universidad de

Concepcion, 2002)

Los compuestos orgnicos presentes en el humo dependen de las condiciones de lacombustin y

del contenido de lignina en la madera. Las principales especies presentes de HAPs son:

Acenaftileno, Naftaleno, Antraceno, Fenantreno, Benzo(a) pireno y Benzo (b) pireno. Otros

compuestos incluyen una variedad de Aldehdos, Fenoles, Alcoholes, Cetonas, cidosCarboxlicos, Etano y Etanol. Los compuestos orgnicos como Formaldehdos, Benceno,

Tolueno, Xileno, y HAPs, incluyendo benzo(a) pireno son conocidos por su nivel de toxicidad

carcingeno en el aire.

Las caractersticas ms importantes de la lea que determinan la produccin de calor son su

contenido de humedad y densidad. Al comparar el contenido de energa entre maderas blandas de

las duras, estas ltimas tienen un valor energtico mayor (19,2 MJ/kg) que las maderas blandas

(18,2 MJ/kg). Maderas duras toman un mayor tiempo en quemarse y producen una mayorcantidad de cenizas que las maderas blandas. Por su parte, el contenido de humedad en la lea

requiere de mayor energa para ser evaporada, reduciendo la eficiencia de la combustin y el

valor energtico del combustible, aumentando las emisiones (Ver Figura 2.8).

En trminos generales las principales conclusiones de estudios realizados a nivelNacional ,

concluyen que la humedad de la lea es el parmetro que ms incide en las emisiones de

contaminantes y que el tipo de especie no influye mayormente en el poder calorfico y slo

afectara la densidad y por lo tanto la velocidad de quemado. (Universidad de Concepcion, 2002)


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Figura 2.8. Influencia de la humedad en el poder calorfico en la lea(Fuente: Burschel et al,2003)

La lea, es una fuente energtica econmica, su empleo est ntimamente ligado a la cultura y

tradiciones de la zona sur del pas y, su uso se encuentra generalizado en casi todos los estratos de

la sociedad, tanto en el sector urbano como rural. El mercado en que se desenvuelve laproduccin comercializacin y, consumo de lea es altamente informal, con una produccin

basada en bajas o casi nulas orientaciones tcnicas y ambientales.

Como consecuencia de lo anterior, la mayora de la lea que se comercializa en Temuco, presenta

mayores contenidos de humedad a los recomendados internacionalmente, combinado con malas

condiciones de operacin y tecnologa de combustin deficiente, resultando como producto

emisiones de material particulado fino en tasas superiores a lo sealado por factores de emisin

internacionales o medidos en Chile en condiciones de laboratorio ya que en ambos casos tanto lascondiciones de operacin de los artefactos as como los contenidos de humedad de la lea no se

asemejan a las condiciones locales de uso lo cual hace necesario la introduccin de mejores

factores de emisin o correccin de las referencias internacionales a la realidad local

(Universidad de Concepcion, 2002).


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2.5.2. Combustin de lea

Los artefactos que combustionan lea realizan diversos procesos destinados a obtener elmximo

de la energa contenida en la lea y producir el mnimo de residuos.La lea requiere como

comburente oxgeno que es suministrado por el aire decombustin. Los productos del proceso

pueden resumirse como sigue (Ver Figura 2.9):

Calor de gasificacin: Calor generado por la propia combustin que es necesariopara mantener el

proceso de secado y gasificacin de la lea

Calor til: Calor efectivamente transferido al ambiente calefaccionado y/o a loselementos de

coccin

Prdidas: Calor transferido al ambiente exterior a travs del flujo de exceso de airecaliente que se

descarga por el efluente

Residuos: Vapor de agua, dixido de carbono, componentes orgnicos condensables,cenizas y

otros compuestos no contaminantes que genera la combustin

Emisiones: Material particulado fino, monxido de carbono, componentes orgnicosvoltiles,

xidos de nitrgeno y otros contaminantes que genera la combustin (CONAMA, 2007)

Figura 2.9. Esquema del flujo de materia y energa en la combustin de lea


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ESTIMACION DE LA DISMINUCION DE MATERIAL PARTICULADO ASOCIADO A LASPRINCIPALES ESTRATEGIAS DEL PLAN DE DESCONT

estimación de la disminución de material particulado asociado a las principales estrategias del...

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