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UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS Y ADMINISTRACIÓN
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE OBRAS CIVILES
“Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro
Wickel del Campus Andrés Bello de la Universidad de La Frontera”
TRABAJO DE TÍTULO PARA OPTAR AL TÍTULO
DE INGENIERO CONSTRUCTOR
PROFESOR GUÍA: SR. GUILLERMO LIRA CIFUENTES
MARCELA ANDREA CIFUENTES SOTO
2011
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Dedicatoria
“Dedicado a mis Padres
Rodolfo y Nancy”
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Agradecimientos
En primer lugar quiero agradecer a Dios por su inmenso amor, gracias por cumplir otra meta en
mi vida.
A mis padres Rodolfo Cifuentes y Nancy Soto por ser todo para mi, por su admirable sacrificio y
su eterno e incondicional amor, sin ustedes nada de esto sería posible, gracias por apoyarmesiempre, los amo.
A mi querida hermana Claudia, por ser la mejor del mundo, por estar ahí para escucharme y
aconsejarme. A Dieguito, llegaste a este mundo trayendo felicidad a la casa, los adoro.
A mis queridos y admirables tíos Josué Soto, Gladis Henríquez y Milza Cifuentes por entregarme
todo su apoyo desinteresadamente y su cariño como una hija más, porque son mis tíos que
siempre están en los momentos difíciles y en los días de mayor alegría.
A mis amigas/os: Vivi Salazar por ser mi mejor amiga hace 23 años, por compartir conmigo toda
una vida. A Vivi García, por acompañarme en los últimos años de Universidad y poder culminar
juntas esta etapa. A Victor Thomsen por tu incondicional ayuda cuando necesité algo, siempre
tuviste la voluntad. Gracias a Uds por toda su preocupación y cariño, son parte de mi y doy
gracias a Dios por tenerlos.
A Héctor Astete por ser como mi hermano, deseo lo mejor cuando estés en esta etapa, serás el
mejor enfermero.
A Carlos Vera por haber sido un pilar en los primeros años de Universidad, por todo el amor
entregado ayudándome a fijar mis metas, por apoyarme siempre y haber vivido mil alegrías
juntos.
A mi profesor guía Guillermo Lira, profesor Juan Pablo Cárdenas y Edmundo Muñoz por su
preocupación y por el tiempo dedicado en revisiones, consultas, siempre tratando de perfeccionar
este Trabajo de Título, gracias por todo. A Cristian Araneda, por tu inmensa voluntad, sin duda tu
ayuda fue fundamental y en el momento oportuno. Gracias por responder esas mil preguntas
diarias y gracias por aguantarnos un semestre en el laboratorio de eficiencia energética.
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ÍNDICE DE CONTENIDOS1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 2
1.1 Exposición General del Problema ..................................................................................... 2
1.2 Nivel Actual del Problema ................................................................................................ 4
1.3 Objetivos ........................................................................................................................... 5
1.3.1 Objetivo General........................................................................................................ 5
1.3.2 Objetivos Específicos ................................................................................................ 5
2 CONTEXTO ............................................................................................................................ 7
2.1 Introducción ...................................................................................................................... 7
2.2 Contextualización del Estudio .......................................................................................... 7
2.2.1 IX Región de La Araucanía ....................................................................................... 7
2.2.2 Temuco ...................................................................................................................... 8
2.2.3 Geografía y Clima ..................................................................................................... 8
2.2.4 Universidad de La Frontera ....................................................................................... 9
2.2.5 Edificio de Aulas Teodoro Wickel .......................................................................... 11
2.2.6 Campus Sustentable ................................................................................................. 14
2.3 Energía y Eficiencia ........................................................................................................ 15
2.3.1 Eficiencia Energética ............................................................................................... 15
2.3.2 Eficiencia a Nivel País ............................................................................................. 18
2.3.3 Sustentabilidad ........................................................................................................ 21
2.4 Conclusiones ................................................................................................................... 22
3 METODOLOGÍA DE ESTUDIO ......................................................................................... 24
3.1 Introducción .................................................................................................................... 24
3.2 Recopilación de Antecedentes ........................................................................................ 24
3.2.1 Especificaciones Técnicas y Planos ........................................................................ 24
3.2.2 Calendario de Ocupación......................................................................................... 24
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3.2.3 Calendario de Calefacción ....................................................................................... 25
3.2.4 Calendario de Iluminación....................................................................................... 25
3.3 Ensayo de Infiltración y Renovaciones de Aire (ACH) ................................................. 25
3.4 Termografías ................................................................................................................... 26
3.5 Dataloggers ..................................................................................................................... 27
3.6 Termogramas .................................................................................................................. 27
3.7 Design Builder ................................................................................................................ 27
3.8 Conclusión ...................................................................................................................... 28
4 DESARROLLO ..................................................................................................................... 30
4.1 Introducción: ................................................................................................................... 30
4.2 Levantamiento de Datos: ................................................................................................ 30
4.2.1 Calendario de Ocupación: ....................................................................................... 30
4.2.2 Calendario de Calefacción ....................................................................................... 33
4.2.3 Calendario de Iluminación....................................................................................... 33
4.2.4 Termografías ............................................................................................................ 34
4.2.5 Dataloggers .............................................................................................................. 35
4.3 Ensayo de Infiltración ..................................................................................................... 37
4.3.1 Infiltración Sala 1004 .............................................................................................. 38
4.3.2 Infiltración Sala 2001 .............................................................................................. 39
4.4 Modelamiento en Programa Design Builder................................................................... 41
4.4.1 Dibujo ...................................................................................................................... 41
4.4.2 Actividad ................................................................................................................. 45
4.4.3 Construcción ............................................................................................................ 45
4.4.4 Aberturas ................................................................................................................. 47
4.4.5 Iluminación .............................................................................................................. 47
4.4.6 Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado (HVAC) ...................................... 48
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4.4.7 CFD ......................................................................................................................... 49
4.5 Visualización .................................................................................................................. 49
4.6 Conclusión: ..................................................................................................................... 53
5 RESULTADOS Y ANÁLISIS: ............................................................................................. 55
5.1 Introducción: ................................................................................................................... 55
5.2 Resultados de la Situación Actual del Edificio Teodoro Wickel:................................... 55
5.2.1 Ganancias Internas del Edificio Teodoro Wickel: ................................................... 55
5.2.2 Infiltración y Ventilación del Edificio Teodoro Wickel: ......................................... 56
5.2.3 Renovaciones de Aire por Hora del Edificio Teodoro Wickel ................................ 57
5.2.4 Temperaturas Promedio, Disconfort y CO2 del Edificio Teodoro Wickel ............. 57
5.2.5 Cargas del Sistema del Edificio Teodoro Wickel .................................................... 58
5.2.6 Distribución de Combustibles por Uso: .................................................................. 59
5.2.7 Total de Combustible .............................................................................................. 59
5.2.8 Estimación de Demanda Energética de Gas por Zona: ........................................... 60
5.2.9 Demanda Estimada de Electricidad por Conteo de Artículos Eléctricos: ............... 62
5.2.10 Estimación de la Demanda Real de Gas por Conteo de Estufas: ............................ 63
5.2.11 Comparación de Ganancias internas por Sala: ........................................................ 64
5.2.12 Comparación Temperatura v/s Calefacción Sala TW 1004 Día Más Representativo
de Invierno ............................................................................................................................. 65
5.2.13 Pérdidas por Superficies e Infiltración del Edificio Teodoro Wickel ..................... 65
5.2.14 Análisis solar: .......................................................................................................... 69
5.3 Conclusiones: .................................................................................................................. 71
6 PROPUESTAS DE MEJORAMIENTO TÉRMICO: ........................................................... 73
6.1 Introducción: ................................................................................................................... 73
6.2 Cambio de Superficies Vidriadas por Doble Vidriado Hermético con Marco de PVC: 74
6.2.1 Ganancias Internas con DHV y Marco de PVC: ..................................................... 74
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6.2.2 Ventilación, Infiltración y Ac/h con Doble Vidriado Hermético y Marco de
PVC:….. ................................................................................................................................ 77
6.2.3 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con la Instalación de DVH con
marco de PVC: ...................................................................................................................... 78
6.2.4 Combustible Total con Instalación de DVH con Marco de PVC: .......................... 80
6.2.5 Comparación de Pérdidas Generadas en Salas con Vidriado Simple y Marco de
Aluminio v/s DVH y Marco de PVC. ................................................................................... 82
6.2.6 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de DVH con Marco PVC: 85
6.3 Reacondicionamiento Térmico con EIFS: ..................................................................... 86
6.3.1 Introducción ............................................................................................................. 86
6.3.2 Ganancias Internas con Instalación de EIFS: .......................................................... 87
6.3.3 Ventilación e Infiltración con Instalación de EIFS ................................................. 89
6.3.4 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con la Instalación de EIFS ........ 90
6.3.5 Consumo de Gas y Electricidad Despúes de la Instalación de EIFS ....................... 92
6.3.6 Comparación de Pérdidas Generadas en Salas Antes y Después de la Instalación de
EIFS….. ................................................................................................................................. 94
6.3.7 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de EIFS: .......................... 97
6.4 Instalación de Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros
Perimetrales…. .......................................................................................................................... 98
6.4.1 Introducción ............................................................................................................. 98
6.4.2 Ganancias Internas del Edificio con Instalación de Revestimiento Térmico Interior
de la Envolvente de Muros Perimetrales: .............................................................................. 99
6.4.3 Comparación de Ganancias Internas del Edificio Teodoro Wickel Antes y Después
de la Instalación de Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros
Perimetrales.. ....................................................................................................................... 100
6.4.4 .Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio al Implementar Revestimiento
Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales: ................................................ 101
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6.4.5 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con la Instalación de Revestimiento
Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales.................................................. 102
6.4.6 Consumo de Gas y Electricidad Despúes de la Instalación de Revestimiento
Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales.................................................. 104
6.4.7 Comparaciones entre Consumos de Gas y Electricidad Antes y Después de la
Instalación de Revestimiento Térmico Interior de Muros Perimetrales .............................. 104
6.4.8 Comparación de Pérdidas Generadas en Salas Antes y Después de la Instalación de
Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales ......................... 106
6.4.9 Comparación de Pérdidas por Superficies e Infiltraciones Sala TW 2005 ........... 108
6.4.10 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de Revestimiento Térmico
Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales ................................................................ 109
6.5 Simulación con Cielo americano de Yeso más Aislación ............................................ 110
6.5.1 Ganancias Internas con Instalación de Cielo Americano con Aislación ............... 110
6.5.2 Comparación de Ganancias Internas del Edificio Teodoro Wickel Antes y Después
de la Instalación de Cielo Americano. ................................................................................. 111
6.5.3 Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio con Instalación de Cielo Americano y
Aislación .............................................................................................................................. 112
6.5.4 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con la Instalación de Cielo
Americano y Aislación ........................................................................................................ 113
6.5.5 Consumo Mensual de Gas y Electricidad Despúes de la Instalación de Cielo
Americano y Aislación ........................................................................................................ 115
6.5.6 Comparaciones Entre Consumos de Gas y Electricidad Antes y Después de la
Instalación de Cielo Americano con Aislación ................................................................... 115
6.5.7
Pérdidas Generadas por Sala con Instalación de Cielo Americano ...................... 116
6.5.8 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de Cielo Americano y
Aislación .............................................................................................................................. 118
6.6 Instalación de Doble Vidriado Hermético con Marco de PVC y Revestimiento Térmico
Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales Sólo en Salas de Clase del Edificio Teodoro
Wickel ...................................................................................................................................... 119
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6.6.1 Introducción ........................................................................................................... 119
6.6.2 Ganancias Internas Instalación de Ventanas con DVH/marco PVC y Revestimiento
Térmico Interior ................................................................................................................... 119
6.6.3 Comparación de Ganancias Internas del Edificio Teodoro Wickel Antes y Después
de la Instalación de DVH /marco PVC y Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente
de Muros Perimetrales sólo en Salas: .................................................................................. 120
6.6.4 Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio con DVH / Marco de PVC y
Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales Sólo en Salas: .. 122
6.6.5 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con la Instalación de DVH con
Marco de PVC y Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros
Perimetrales:…. ................................................................................................................... 123
6.6.6 Consumo Mensual de Gas y Electricidad con DVH con Marco de PVC y
Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales en Salas de
Clase….. .............................................................................................................................. 125
6.6.7 Comparaciones Entre Consumos de Gas y Electricidad Antes y Después de la
Instalación: .......................................................................................................................... 125
6.6.8 Comparación de Pérdidas Generadas Antes y Después de la Instalación de DVH
con Marco de PVC y Revestimiento Térmico de la Envolvente de Muros Perimetrales en
Salas de Clase ...................................................................................................................... 127
6.6.9 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de DVH con Marco PVC y
Revestimiento Térmico Interior de Muros Perimetrales Sólo en Salas: .............................. 130
6.7 Instalación de Doble Puerta en Accesos Principales del Edificio: ............................... 131
6.7.1 Ganancias Internas con Doble Puerta en Accesos del Edificio: ............................ 131
6.7.2 Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio con Doble Puerta en Accesos del
Edificio:…………………………………………………………………………………… 134
6.7.3 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con Doble Puerta en Accesos del
Edificio.. .............................................................................................................................. 135
6.7.4 Consumo de Gas y Electricidad Despúes de la Simulación de Doble Puerta en
Accesos del Edificio ............................................................................................................ 137
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6.7.5 Comparaciones entre Consumos de Gas y Electricidad con simple y doble
puerta:…. ............................................................................................................................. 137
6.7.6 Comparación de Pérdidas Generadas en Salas Antes y Después de la Simulación
con Doble Puerta en Accesos Principales del Edificio. ....................................................... 139
6.7.7 Demanda Energética de Gas por Zonas con Simulación de Doble Puerta en Accesos
Principales del Edificio ........................................................................................................ 141
6.8 Recubrimiento Con Yeso Cartón de 10 mm en Cielos de Madera en Salas del Segundo
piso del Edificio ....................................................................................................................... 142
6.8.1 Ganancias Internas con Recubrimiento Cielo de Madera con Placas de Yeso
Cartón:… ............................................................................................................................. 142
6.8.2 Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio con Recubrimiento de Cielo de Madera
con Placas de Yeso Cartón: ................................................................................................. 145
6.8.3 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con Recubrimiento Cielo de
Madera con Placas de Yeso Cartón ..................................................................................... 145
6.8.4 Consumo de Gas y Electricidad Después del Recubrimiento de Cielo de Madera
con Placas de Yeso Cartón .................................................................................................. 147
6.8.5 Comparaciones Entre Consumos de Gas y Electricidad Antes y Después del
Recubrimiento del Cielo con Placas de Yeso Cartón: ......................................................... 148
6.8.6 Comparación de Pérdidas Generadas en Salas Antes y Después de la Simulación de
Recubrimiento de Cielos de Madera con Yeso Cartón en Salas del Segundo Piso............. 149
6.8.7 Demanda Energética de Gas por Zonas con Simulación de Recubrimiento del Cielo
de Madera con Placa de Yeso cartón en las Salas del Segundo Piso del Edificio............... 151
6.9 Análisis y Comparación de Demandas de las Propuestas de Mejoramiento ................ 153
6.10 Evaluación de los Proyectos ...................................................................................... 153
6.11 Conclusión ................................................................................................................. 159
7 CONCLUSIONES ............................................................................................................... 161
8 ANEXO A ........................................................................................................................... 169
9 ANEXO B ........................................................................................................................... 172
10 ANEXO C ........................................................................................................................... 216
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11 ANEXO D ........................................................................................................................... 220
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Índice de tablas
Tabla 2.1 Parámetros climáticos promedio Temuco ...................................................................... 9
Tabla 2.2: Distribución de espacios del Edificio Teodoro Wickel ............................................... 14
Tabla 4.1: Horario ocupación sala TW 1002 ............................................................................... 31
Tabla 4.2: Ocupación por zonas de uso ........................................................................................ 32
Tabla 4.3: Calendario de calefacción estufas a gas del Edificio Teodoro Wickel ....................... 33
Tabla 4.4: Calendario de Iluminación del Edificio Teodoro Wickel ........................................... 33
Tabla 4.5: Resultados Datalogger sala TW 1001 ......................................................................... 35
Tabla 4.6: Resultados Datalogger sala TW 2005 ......................................................................... 36
Tabla 4.7: Resultados Dataloger sala de Auxiliares ..................................................................... 37
Tabla 4.8: Presiones con ensayo Blower Door Test sala TW 1004 ............................................. 38
Tabla 4.9: Resultados de renovaciones con ensayo Blower door test sala TW 1004 .................. 39 Tabla 4.10: Resultado final infiltración sala TW 1004 ................................................................ 39
Tabla 4.11: Presiones con Blower door test sala TW 2001 .......................................................... 40
Tabla 4.12: Resultado renovaciones de Aire con Blower door test sala TW 2001 ...................... 40
Tabla 4.13: Resultado final Infiltración sala TW 2001 ................................................................ 41
Tabla 5.1: Demanda de Combustible por zona, Edificio Teodoro Wickel ................................... 61
Tabla 5.2: demanda de electricidad por conteo de artículos eléctricos ........................................ 62
Tabla 5.3: Demanda de gas por conteo de estufas........................................................................ 63
Tabla 5.4: Total de pérdidas por superficies de la sala TW 2005 ................................................ 67
Tabla 5.5: Comparación de pérdidas por superficies entre salas de distinta materialidad ........... 67
Tabla 6.1: Comparación de ganancias internas del edificio con vidriado simple marco de
aluminio v/s DVH marco de PVC ................................................................................................. 76
Tabla 6.2: Diferencias de Temperaturas, CO2 y Disconfort entre el edificio con vidriado simple
marco de aluminio y DVH con marco de PVC ............................................................................. 79
Tabla 6.3: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio con vidriado
simple/marco de aluminio y DVH/marco PVC ............................................................................. 81
Tabla 6.4: Comparación pérdidas generadas en la sala TW 1004 con vidriado simple/marco de
aluminio y DVH/marco PVC ........................................................................................................ 82
Tabla 6.5: Pérdidas totales por superficie sala TW 2005 con DVH y marco de PVC ................. 84
Tabla 6.6: Demanda energética de gas por zona con instalación de DVH con marco de PVC ... 85
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Tabla 6.7: Comparación de ganancias internas del edificio con antes y después de la instalación
de EIFS .......................................................................................................................................... 88
Tabla 6.8: Diferencias de Temperaturas, CO2 y Disconfort entre el edificio antes y después de
la instalación de EIFS .................................................................................................................... 91
Tabla 6.9: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio sin aislación en murosy con EIFS ..................................................................................................................................... 93
Tabla 6.10: Comparación pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la
instalación de EIFS ........................................................................................................................ 94
Tabla 6.11: Total pérdidas salas TW 2005 con EIFS ................................................................... 96
Tabla 6.12: Demanda energética de gas por zona con instalación de EIFS ................................. 97
Tabla 6.13: Comparación de ganancias internas del antes y después de la instalación de
Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales ................................. 100
Tabla 6.14: Diferencias de Temperaturas, CO2 y Disconfort entre el edificio antes y después de
la instalación del revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales......... 103
Tabla 6.15: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio antes y después de la
instalación de revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales............... 105
Tabla 6.16: Comparación pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y despúes de la
instalación de revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales............... 106
Tabla 6.17: Total de pérdidas por superficie sala TW 2005 con revestimiento interior ............ 108
Tabla 6.18: Demanda de gas por zona con instalación de revestimiento térmico interior de laenvolvente de muros perimetrales ............................................................................................... 109
Tabla 6.19: Comparación de ganancias internas del edificio antes y después de la instalación de
cielo americano ............................................................................................................................ 111
Tabla 6.20: Diferencias de Temperaturas, CO2 y Disconfort antes y después de la instalación de
cielo americano ............................................................................................................................ 114
Tabla 6.21: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio antes y después de la
instalación de cielo americano ..................................................................................................... 115
Tabla 6.22: demanda de gas con cielo americano y aislación sólo en salas ............................... 118
Tabla 6.23: Comparación de ganancias internas del edificio antes y después de la imlementación
de DVH/marco PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales sólo
en salas de clases ......................................................................................................................... 121
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Tabla 6.24: Temperaturas, CO2 y disconfort entre el edificio antes y después de la instalación
de ventanas con DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente de
muros perimetrales sólo en salas ................................................................................................. 124
Tabla 6.25: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio antes y después de la
instalación de DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente demuros perimetrales en salas de clase ........................................................................................... 126
Tabla 6.26: Comparación pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la
implementacíón de DVH/marco PVC y revestimiento interior sólo en salas ............................. 128
Tabla 6.27: Total de pérdidas sala TW 2005 con DVH/marco PVC y revestimiento interior de
muros perimetrales en salas ......................................................................................................... 129
Tabla 6.28: demanda de gas por zona con instalación de DVH con marco PVC y revestimiento
térmico interior de muros perimetrales sólo en salas .................................................................. 130
Tabla 6.29: Comparación de ganancias internas del edificio con simple y doble puerta en accesos
principales del edificio................................................................................................................. 133
Tabla 6.30: Diferencias de Temperaturas, CO2 y disconfort entre el edificio con puerta simple y
doble puerta en los accesos principales ....................................................................................... 136
Tabla 6.31: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio con simple y doble
puerta en accesos principales ....................................................................................................... 138
Tabla 6.32: Comparación de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la
simulación con doble puerta en accesos principales del edificio. ............................................... 139
Tabla 6.33: Pérdidas totales sala TW 2005 con doble puerta en accesos del Edificio ............... 140
Tabla 6.34: Demanda de gas por zonas con doble puerta en accesos principales del Edificio .. 141
Tabla 6.35: Comparación de ganancias internas del edificio antes y después de recubrir el cielo
de madera con placas de yeso cartón ........................................................................................... 144
Tabla 6.36: Diferencias de temperaturas, CO2 y disconfort entre el edificio antes y después del
recubrimiento de cielo de madera con placa de yeso cartón ....................................................... 146
Tabla 6.37: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio antes y después del
revestimiento con placas de yeso cartón en cielos de madera ..................................................... 148
Tabla 6.38: Comparación pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la
simulación con recibrimiento de cielos de madera con placa de yeso cartón. ............................ 150
Tabla 6.39: Pérdidas totales sala TW 2005 con recubrimiento de cielos de madera con placa de
yeso cartón ................................................................................................................................... 151
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Tabla 6.40: Demanda energética por zonas con placas de yeso cartón ...................................... 152
Tabla 6.41: Gasto energético de las propuestas de mejoramiento térmico ................................ 153
Tabla 6.42: Evaluación situación actual del Edificio Teodoro Wickel sin instalación de un
reacondicionamiento térmico ...................................................................................................... 155
Tabla 6.43: Evaluación con inversión de doble puerta en accesos............................................. 155
Tabla 6.44: Evaluación con inversión sistema EIFS .................................................................. 156
Tabla 6.45: Evaluación con inversión en recubrimiento térmico interior de muros perimetrales
..................................................................................................................................................... 156
Tabla 6.46: Evaluación con inversión de ventanas DVH marco PVC ....................................... 157
Tabla 6.47: Evaluación con inversión cielo americano con aislación ........................................ 157
Tabla 6.48: Evaluación con inversión en recubrimiento cielos de madera de las salas del segundo
piso con placas de yeso cartón ..................................................................................................... 158
Tabla 6.49: Evaluación con inversión recubrimiento térmico interior de muros perimetrales más
ventanas DVH marco PVC .......................................................................................................... 158
Tabla C.1: APU revestimiento térmico interior de muros perimetrales ..................................... 216
Tabla C.2: APU sistema EIFS .................................................................................................... 216
Tabla C.3: APU ventanas marco PVC con DVH 4 mm ............................................................ 216
Tabla C.4: APU placa yeso cartón ............................................................................................. 217
Tabla C.5:APU pintura ............................................................................................................... 217
Tabla C.6: APU cielo americano................................................................................................ 217
Tabla C.7: APU Aislación Térmica ........................................................................................... 218
Tabla C.8: Puerta mampara aluminio doble Vaivén .................................................................. 218
Tabla D.1: Presupuesto revestimiento térmico interior de muros perimetrales más ventanas DVH
marco PVC en salas ..................................................................................................................... 220
Tabla D.2: Presupuesto revestimiento placa yeso cartón 10 mm ............................................... 220
Tabla D.3: Presupuesto revestimiento térmico interior de muros perimetrales ......................... 220
Tabla D.4: Presupuesto ventanas DVH 6mm con marco PVC .................................................. 220
Tabla D.5: Presupuesto sistema EIFS ........................................................................................ 221
Tabla D.6: Presupuesto cielo americano .................................................................................... 221
Tabla D.7: Presupuesto mampara simple marco de aluminio .................................................... 221
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Índice de figuras
Figura 2.1: Plano de ubicación Edificio Teodoro Wickel, Universidad de La Frontera. ............ 10
Figura 2.2: Edificio Teodoro Wickel, acceso principal .............................................................. 11
Figura 2.3: Ubicación del Edificio Teodoro Wickel y su ampliación ......................................... 12
Figura 2.4: Foto de plano esquemático Frontis Edificio Teodoro Wickel .................................. 13
Figura 2.5: Foto de plano esquemático Edificio Teodoro Wickel fachada Sur .......................... 13
Figura 2.6: Distribución porcentual de espacios del Edificio Teodoro Wickel .......................... 14
Figura 2.7: Curva de crecimiento económico y gasto energético en Países de la OCDE ........... 19
Figura 2.8: Curva de crecimiento económico y gasto energético de Chile, Chile sustentable.... 19
Figura 2.9: Potencial de Eficiencia Energética estimada para el año 2020, PRIEN U. de Chile,
Plan Nacional de Acción de Eficiencia energética 2010-2020...................................................... 20
Figura 3.2: Termografía Ventana sobre escalera Edificio Teodoro Wickel ............................... 26 Figura 4.1: Infiltración por unión de dos materiales sala TW 2001 ............................................ 34
Figura 4.2: Infiltración por unión madera/madera sala TW 2001 ............................................... 34
Figura 4.3: Infiltración por unión madera/madera sala TW 2001 ............................................... 34
Figura 4.4: Termograma sala TW1001 ....................................................................................... 35
Figura 4.5: Termograma sala TW2005 ....................................................................................... 36
Figura 4.6: Termograma sala auxiliares ...................................................................................... 37
Figura 4.8: Dibujo del primer nivel edificio Teodoro Wickel ..................................................... 42
Figura 4.9: Partición espacios interiores Edificio Teodoro Wickel ............................................ 42
Figura 4.10: Dibujo parte del segundo nivel Edificio Teodoro Wickel ...................................... 43
Figura 4.11: Dibujo de detalles del edificio Teodoro Wickel con programa computacional
Design Builder ............................................................................................................................... 43
Figura 4.12: Modelamiento del edificio Teodoro Wickel, lado Noreste. ................................... 44
Figura 4.13: Modelamiento del edificio Teodoro Wickel, lado Suroeste. .................................. 44
Figura 4.14: Generación de sombras con bloques componentes ................................................ 45
Figura 4.15: Imagen materialidad muro Design Builder............................................................. 46
Figura 4.16: Imagen hormigón Design Builder .......................................................................... 47
Figura 4.17: Calendario de calefacción en Design Builder ......................................................... 49
Figura 4.18: Visualización frontis del Edificio Teodoro Wickel ................................................ 50
Figura 4.19: Visualización Sur-Oeste Edificio Teodoro Wickel ................................................ 50
Figura 4.20: Visualización baño hombres Edificio Teodoro Wickel .......................................... 51
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Figura 4.21: Visualización primer nivel Edificio Teodoro Wickel ............................................. 51
Figura 4.22: Visualización pasillo segundo nivel Edificio Teodoro Wickel .............................. 52
Figura 4.23: Visualización sala segundo nivel Edificio Teodoro Wickel ................................... 52
Figura 4.24: Visualización final del Edificio Teodoro Wickel ................................................... 53
Figura 5.1: Gráfico comparación de electricidad por programa Design Builder y estimación dela demanda real .............................................................................................................................. 63
Figura 5.2: Gráfico de comparación de consumo de gas con el programa Design Builder y
consumo real .................................................................................................................................. 64
Figura 5.3: Gráfico comparación de pérdidas por superficies entre salas de distinta materialidad
....................................................................................................................................................... 68
Figura 5.4.: Análisis Solar 20 Junio 2011, Edificio Teodoro Wickel en Programa Design
Builder. .......................................................................................................................................... 69
Figura 5.5: Fotografía análisis solar real 20 de Junio 2011 ........................................................ 69
Figura 5.6: Análisis solar 20 de Junio 2011, Edificio Teodoro Wickel en Programa Design
Builder ........................................................................................................................................... 70
Figura 5.7: Fotografía análisis solar real 20 de Junio 2011 ........................................................ 70
Figura 6.1: Doble Vidriado Hermético con marco de PVC ........................................................ 74
Figura 6.2: Gráfico de ganancias internas del edificio con vidriado simple marco de aluminio
v/s DVH marco de PVC ................................................................................................................ 77
Figura 6.3: Gráfico de comparación de Temperaturas del Edifico con Vidriado Simple/marcoaluminio y DVH/marco de PVC .................................................................................................... 79
Figura 6.4: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de la imlementación de DVH
con marco de PVC en superficies vidriadas .................................................................................. 81
Figura 6.5: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 con vidriado simple/marco
aluminio y DVH/marco PVC ........................................................................................................ 83
Figura 6.6: Composición sistema EIFS ....................................................................................... 86
Figura 6.7: Gráfico de ganancias internas del edificio antes y después de la instalación de EIFS
....................................................................................................................................................... 89
Figura 6.8: Gráfico de comparación de Temperaturas del Edifico antes y despúes de la
instalaciónde EIFS ......................................................................................................................... 91
Figura 6.9: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de la imlementación de EIFS
....................................................................................................................................................... 93
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Figura 6.10: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la instalación
de EIFS .......................................................................................................................................... 95
Figura 6.11: Revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales .............. 98
Figura 6.12: Gráfico de ganancias internas del edificio antes y después de la instalación de
revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales ...................................... 101
Figura 6.13: Gráfico de comparación de Temperaturas del Edifico antes y después de la
instalación del revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales ............. 103
Figura 6.14: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de la instalación de
Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales ................................. 105
Figura 6.15: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la instalación
de revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales ................................. 107
Figura 6.16: Gráfico de ganancias internas del edificio antes y después de la instalación de cielo
americano..................................................................................................................................... 112
Figura 6.17: Gráfico de comparación de temperaturas del Edifico antes y después de la
instalación de cielo americano ..................................................................................................... 114
Figura 6.18: Gráfico de demanda de combustibles antes y después de la imlementación de cielo
americano..................................................................................................................................... 116
Figura 6.19: Sala TW 2005 antes de la instalación de cielo americano, captura programa Design
Builder ......................................................................................................................................... 117
Figura 6.20: Sala TW 2005 después de la simulación con cielo americano, captura ProgramaDesign Builder ............................................................................................................................. 117
Figura 6.21: Gráfico de ganancias internas del edificio antes y después de la Instalación de
DVH/marco PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales sólo en
salas de clases .............................................................................................................................. 121
Figura 6.22: Gráfico de comparación de temperaturas del Edifico antes y después de la
instalación de ventanas con DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la
envolvente de muros perimetrales sólo en salas .......................................................................... 124
Figura 6.23: Gráfico de demanda de combustibles antes y después de la instalación de DVH con
marco de PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales en salas
de clase ........................................................................................................................................ 126
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Figura 6.24: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la
intervención con DVH marco de PVC y revestimiento interior de muros perimetrales en salas de
clase ............................................................................................................................................. 128
Figura 6.25: Visualización de doble puerta en accesos principales del Edificio Teodoro Wickel
..................................................................................................................................................... 131
Figura 6.26: Gráfico de ganancias internas del edificio con una puerta en accesos y doble puerta
..................................................................................................................................................... 134
Figura 6.27: Gráfico de comparación de temperaturas del Edifico con puerta simple y doble
puerta en accesos ......................................................................................................................... 136
Figura 6.28: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de la imlementación de
doble puerta en accesos principales del Edificio ......................................................................... 138
Figura 6.29: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la simulación
con doble puerta en los accesos principales del Edificio............................................................. 140
Figura 6.30: Gráfico de ganancias internas del edificio antes y después de recubrir el cielo de
madera con placas de yeso cartón …........................................................................................... 144
Figura 6.31: Gráfico de comparación de Temperaturas del Edifico antes y después del
recubrimiento de cielo de madera con placa de yeso cartón ....................................................... 147
Figura 6.32: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de recubrir el cielo con
placas de yeso cartón ................................................................................................................... 149
Figura 6.33: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después delrecubrimiento de cielos de madera con placas de yeso cartón .................................................... 150
Figura A.1: Plano de planta primer nivel Edificio Teodoro Wickel (plano sin escala) ............ 169
Figura A.2:Plano de planta segundo nivel Edificio Teodoro Wickel (plano sin escala) .......... 170
Figura B.1: Gráfico de ganancias internas mensuales del Edificio Teodoro Wickel ................ 172
Figura B.2: Gráfico de Ganancias internas anuales del Edificio Teodoro Wickel .................... 172
Figura B.3: Gráfico de infiltración y ventilación mensual del Edificio Teodoro Wickel ......... 173
Figura B.4: Gráfico de infiltración y ventilación anual del Edificio Teodoro Wickel .............. 173
Figura B.5: Gráfico de renovaciones de aire/h mensuales del Edificio Teodoro Wickel ......... 174
Figura B.6: Gráficos de Tempertaturas promedio, CO2 y Disconfort mensual del Edificio
Teodoro Wickel ........................................................................................................................... 174
Figura B.7: Gráfico de cargas del sistema mensual del Edificio Teodoro Wickel ................... 175
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Figura B.8: Gráfico de distribución de combustibles por uso mensual del Edificio Teodoro
Wickel .......................................................................................................................................... 175
Figura B.9: Consumo de gas y electricidad mensual del Edificio Teodoro Wickel ................. 176
Figura B.10: Consumo total de gas y electricidad anual del Edificio Teodoro Wickel ............ 176
Figura B.11: Gráfico de ganancias internas de la sala TW 1004 del Edificio Teodoro Wickel 177
Figura B.12: Gráfico de Ganancias internas sala TW 2005, Edificio Teodoro Wickel ............ 177
Figura B.13: Gráfico Temperaturas y Calefacción de la sala TW 1004, día más representativo de
invierno ........................................................................................................................................ 178
Figura B.14: Gráfico de pérdidas por superficies e infiltraciones mensuales del edificio Teodoro
Wickel .......................................................................................................................................... 178
Figura B.15: Gráfico de pérdidas por superficies e infiltraciones anuales del Edificio Teodoro
Wickel .......................................................................................................................................... 179
Figura B.16: Gráfico de pérdidas e infiltraciones anuales de la sala TW 1004 del Edificio
Teodoro Wickel ........................................................................................................................... 179
Figura B.17: Gráfico de pérdidas por superficies Sala TW 2005 ............................................. 180
Figura B.18: Gráfico de ganancias internas mensuales con DVH y marco de PVC................. 180
Figura B.19: Gráfico de ganancias internas anuales con DVH y marco de PVC ..................... 181
Figura B.20: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual con DVH y marco de PVC . 181
Figura B.21: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h anual con DVH y marco de PVC ...... 182
Figura B.22: Gráfico de temperaturas, CO2 y Diconfort con DVH y marco de PVC .............. 182
Figura B.23: Gráfico de temperaturas, producción de CO2 y Disconfort anuales después de la
instalación con DVH y marco de PVC ........................................................................................ 183
Figura B.24: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad con la instalación de DVH y
marco de PVC .............................................................................................................................. 183
Figura B.25: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad después de la instalación de DVH
con marco de PVC ....................................................................................................................... 184
Figura B.26: Gráfico de pérdidas por superficie e infiltraciones sala TW 1004 ....................... 184
Figura B.27: Gráfico de pérdidas por superficies Sala TW 2005 con DVH y marco de PVC . 185
Figura B.28: Gráfico de ganancias internas mensuales con instalación de EIFS ..................... 185
Figura B.29: Gráfico de ganancias internas anuales con instalación de EIFS .......................... 186
Figura B.30: Gráfico de ventilación e infiltración mensual del Edificio con instalación de EIFS
..................................................................................................................................................... 186
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Figura B.31: Gráfico de ventilación e infiltración anual del Edificio con instalación de EIFS 187
Figura B.32: Gráficos de Temperatura, CO2 y Disconfort mensual del Edificio con
implementeación de EIFS ............................................................................................................ 187
Figura B.33: Gráfico de temperaturas, producción de CO2 y Disconfort anuales después de la
instalación de EIFS ...................................................................................................................... 188
Figura B.34: Gráfico de combustible total mensual del Edificio con EIFS .............................. 188
Figura B.35: Gráfico de combustible total anual del Edificio con EIFS ................................... 189
Figura B.36: Pérdidas por superficies e infiltraciones sala TW 1004 después de la instalación de
EIFS ............................................................................................................................................. 189
Figura B.37: Gráfico de pérdidas por superficies sala TW 2005 con EIFS .............................. 190
Figura B.38: Gráfico de ganancias internas mensuales de Edificio con instalación de
revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales ...................................... 190
Figura B.39: Gráfico de Ganancias internas anuales con instalación de revestimiento térmico
interior de la envolvente de muros perimetrales .......................................................................... 191
Figura B.40: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual del edificio al implementar
revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales ...................................... 191
Figura B.41: Gráfico de Ventilación e infiltración anual del edificio con revestimiento térmico
interior de la envolvente de muros perimetrales .......................................................................... 192
Figura B.42: Gráfico de temperaturas, producción de CO2, Disconfort mensual con la
instalación de revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales............... 192
Figura B.43: Gráficos de temperaturas, producción de CO2 y Disconfort anuales después de la
instalación del Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales ......... 193
Figura B.44: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad despúes de la instalación de
revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales ...................................... 193
Figura B.45: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad después de la instalación de
Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales ................................. 194
Figura B.46: gráfico de pérdidas por superficies de la sala TW 1004 con revestimiento interior
..................................................................................................................................................... 194
Figura B.47: gráfico de Pérdidas por superficies de la sala TW 2005 con revestimiento interior
..................................................................................................................................................... 195
Figura B.48: Gráfico de ganancias internas mensuales con instalación de cielo americano con
aislación ....................................................................................................................................... 195
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Figura B.49: Ganancias internas anuales con instalación cielo americano con aislación ......... 196
Figura B.50: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual del Edificio con instalación de
cielo americano y aislación.......................................................................................................... 196
Figura B.51: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h anual del Edificio con instalación de
cielo americano y aislación.......................................................................................................... 197
Figura B.52: Gráficos de temperaturas, producción de CO2 y disconfort mensual con la
instalación de cielo americano y aislación .................................................................................. 197
Figura B.53: Gráfico de temperaturas, producción de CO2 y disconfort anual después de la
instalación de cielo americano ..................................................................................................... 198
Figura B.54: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad despúes de la instalación de
cielo americano y aislación.......................................................................................................... 198
Figura B.55: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad después de la instalación de cielo
americano con aislación............................................................................................................... 199
Figura B.56: Gráfico de pérdidas por superficies sala TW 2005 con cielo americano ............. 199
Figura B.57: Gráfico de ganancias internas mensuales tras la Instalación de ventanas con
DVH/marco PVC y revestimiento térmico interior ..................................................................... 200
Figura B.58: Gráfico de Ganancias internas con DVH/marco PVC y revestimiento térmico
interior de muros perimetrales ..................................................................................................... 200
Figura B.59: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual con DVH/marco PVC y
revestimiento térmico interior de muros perimetrales ................................................................. 201
Figura B.60: Ventilación, infiltración y ac/h anual del Edificio con DVH/marco PVC y
revestimiento térmico interior de muros perimetrales en salas ................................................... 201
Figura B.61: Gráficos de temperaturas, producción de CO2 y disconfort mensuales después de
la Instalación de DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente de
muros perimetrales en salas de clase del edificio ........................................................................ 202
Figura B.62: Gráficos de temperaturas, producción de CO2 y disconfort anuales después de la
Instalación de ventanas de DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la
envolvente de muros perimetrales en salas de clase del edificio ................................................. 202
Figura B.63: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad con DVH/marco de PVC y
revestimiento interior de muros perimentrales de las salas ......................................................... 203
Figura B.64: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad con DVH/marco PVC y
revestimiento térmico interior de muros perimetrales de las salas .............................................. 203
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Figura B.65: Gráfico de pérdidas por superficies de la sala TW 1004 con DVH/marco PVC y
revestimiento térmico interior de muros perimetrales de las salas .............................................. 204
Figura B.66: Gráfico de pérdidas sala TW 2005 con DVH/marco PVC y revestimiento térmico
interior de muros perimetrales sólo en salas ................................................................................ 204
Figura B.67: Gráfico de ganancias internas mensuales con doble puerta en accesos del Edificio ..................................................................................................................................................... 205
Figura B.68: Ganancias internas anuales con doble puerta en accesos del Edificio ................. 205
Figura B.69: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual con doble puerta en accesos del
Edificio ........................................................................................................................................ 206
Figura B.70: Gráfico de Infiltración y Ventilación y ac/h anual con doble puerta en accesos del
Edificio ........................................................................................................................................ 206
Figura B.71: Gráfico de temperatura, CO2 y disconfort mensual con doble puerta en accesos del
Edificio ........................................................................................................................................ 207
Figura B.72: Gráfico de temperaturas, producción de CO2 y disconfort anuales con doble puerta
en accesos del Edificio ................................................................................................................ 207
Figura B.73: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad con doble puerta en accesos del
Edificio ........................................................................................................................................ 208
Figura B.74: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad con doble puerta en accesos del
Edificio ........................................................................................................................................ 208
Figura B.75: Gráfico de pérdidas por superficie e infiltraciones sala TW 1004 ....................... 209
Figura B.76: Gráfico de perdidas sala TW 2005 con doble puerta en accesos del Edificio ..... 209
Figura B.77: Gráfico de ganancias internas mensuales con recubrimiento cielo de madera con
placa de yeso cartón ..................................................................................................................... 210
Figura B.78: Ganancias internas anuales con recubrimiento cielo de madera con placa de yeso
cartón ........................................................................................................................................... 210
Figura B.79: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual con recubrimiento de cielo de
madera con placas de yeso cartón................................................................................................ 211
Figura B.80:. Gráfico de Infiltración y Ventilación anual con recubrimiento cielo de madera con
placa de yeso cartón ..................................................................................................................... 211
Figura B.81: Gráfico de temperatura, CO2 y disconfort mensual con recubrimiento cielo de
madera con placa de yeso cartón ................................................................................................. 212
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Figura B.82: Gráfico de temperaturas, producción de CO2 y disconfort anual con recubrimiento
cielo de madera con placa de yeso cartón.................................................................................... 212
Figura B.83: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad con recubrimiento de cielo de
madera con placa de yeso cartón ................................................................................................. 213
Figura B.84: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad con recubrimiento de cielo demadera con placa de yeso cartón ................................................................................................. 213
Figura B.85.: gráfico de pérdidas por superficie e infiltraciones sala TW 1004....................... 214
Figura B.86: Gráfico de perdidas sala TW 2005 con recubrimiento de cielos de madera con
placas de yeso cartón ................................................................................................................... 214
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Resumen
El presente Trabajo de Título tiene como objetivo determinar soluciones de reacondicionamiento
térmico para el edificio de aulas Teodoro Wickel de la Universidad de La Frontera. Se expone la
metodología, desarrollo y conclusiones del Trabajo realizando la simulación de dicho Edificio
con el programa computacional Design Builder. Para realizar dicha simulación fue necesaria laobtención de material técnico con información relevante acerca del Edificio como planos,
especificaciones técnicas, además de la realización de diversos ensayos que dejó en evidencia una
alta infiltración en las salas del segundo nivel (1,39 ac/h) con respecto a las del primer nivel (0,17
ac/h). El Edificio Teodoro Wickel al ser simulado se pudo estimar un consumo de gas de 96,77
kW/h/m2/año y 40 kW/h/m2/año en electricidad. Debido a esto se sugiere realizar un
reacondicionamiento térmico del edificio y se proponen varios tipos de soluciones que sean un
aporte en la demanda energética. Las soluciones constructivas en estudio fueron: solución
constructiva de doble puerta en accesos principales del edificio, instalación sistema EIFS en toda
la envolvente del edificio, revestimiento térmico interior de muros perimetrales de todo el
edificio, cambio de ventanas de vidrio simple marco de aluminio por ventanas de DVH con
marco de PVC, bajar los cielos de madera de las salas del segundo piso con cielo americano de
yeso mas aislación, recubrimiento de cielos de madera de las salas del segundo piso con planchas
de yeso cartón de 10 mm para bajar infiltración y la fusión entre dos soluciones que incluye
cambio de ventanas sólo de las salas por ventanas de DVH con marco de PVC además de
revestimiento térmico interior de muros perimetrales sólo en las salas de clases. Entre lasalternativas propuestas se realizó una evaluación de cada proyecto y se determinó cuáles de ellos
son rentables y cuál es el más rentable en caso de ser ejecutado proyectado a 10 años desde su
puesta en marcha. La alternativa más rentable entre las 7 soluciones propuestas es la instalación
de cielo americano con aislación en las salas del segundo nivel, bajando el cielo (que actualmente
es de madera y alcanza 5 mts de altura) a aproximadamente 2,8 mts de altura. Al implementar
dicha solución constructiva se estima una reducción de un 39 % en el consumo de gas al año,
disminuyendo su consumo en 2.847 Kg y una disminución de un 2,5% de electricidad, (1.605
kW/h). Las demás alternativas se descartaron debido al gran costo de su instalación y/o la poca
disminución de demanda energética que aportan.
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CAPITULO 1
INTRODUCCIÓN
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Capítulo 1: Introducción
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 2
1 INTRODUCCIÓN
1.1 Exposición General del Problema
Cuando Charles Darwin publicó, en 1859, “El origen de las especies”, argumentó que el hábitat
de una especie sufre cambios a largo plazo; geológicos, climáticos, llegada o huida de especies,que a veces se manifiestan en períodos de millones de años, con lo cual la especie ve amenazada
su supervivencia. Ante la amenaza, la especie se ve en la obligación de evolucionar, como una
estrategia de supervivencia. El medio selecciona naturalmente a las especies que mejor pudieron
adaptarse a los cambios: las que no lo logran se extinguen. Pero por primera vez en la historia de
la tierra, una de sus especies, el hombre, ha sido responsable de generar los cambios en el hábitat
que pueden llevar a su propia extinción.
El cambio climático, la contaminación de ecosistemas y la sobreexplotación de recursos
amenazan el futuro de la especie, ante lo cual el hombre requiere con urgencia una estrategia de
supervivencia.
Los humanos necesitan energía para cualquier función desarrollada, las casas se deben
calentar, se necesita energía para el desarrollo de la industria y la agricultura, todos los procesos
que proporcionan lujos y comodidades en la vida diaria requieren de un gasto energético. Para
esto se requiere del uso de diversas fuentes, las cuales pueden ser renovables y no renovables; las
fuentes de energía renovable se reemplazan con el tiempo y por lo tanto no desaparecen
fácilmente, sin embargo las fuentes de energía no renovable están amenazadas y pueden
desaparecer si el uso es alto. Los procesos de extracción de dichos recursos o materias primas, su
producción, su distribución, consumo y disposición son procesos lineales y no son compatibles
con un planeta de recursos finitos. Irónicamente se utiliza como mayores recursos energéticos
aquellos provenientes de fuentes de energía no renovable, o combustibles fósiles. Al no ser
renovable estas fuentes tienen una tendencia a subir de precio hasta niveles en los que no será
económicamente satisfactorio su utilización1. Por este uso indiscriminado los recursos se están
agotando, existe mucho gasto energético, además en las últimas 3 décadas se ha consumido 1/3de los recursos naturales del planeta y el 80% de los bosques nativos del mundo han
desaparecido.
1 http://www.lenntech.es/efecto-invernadero/combustibles-fosiles.htm
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Capítulo 1: Introducción
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 3
En 1999, la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos estimó que el hombre estaba
consumiendo el 120% de la capacidad productiva del planeta, en otras palabras, el 20% de lo
consumido se le estaba arrebatando a las futuras generaciones; una situación que por definición
no se puede mantener a perpetuidad.
Por otro lado un factor importante es el aumento explosivo de la población (entre 1950 y 2000nacieron más seres humanos que en los 2 millones de años precedentes), con el consecuente
aumento en la demanda de recursos, las abismantes tasas de consumo, la pérdida de suelos,
sobreexplotación de acuíferos, y muchas otras causas, amenazan con una crisis alimentaria que
puede tener efectos devastadores.
Por otra parte el significativo crecimiento de la economía nacional, especialmente durante
los años 1986-1998, se tradujo en una fuerte expansión de la demanda de energía primaria. Entre
1986 y 2000, la demanda de derivados del petróleo creció a una tasa promedio anual de 5,9% y la
demanda de electricidad en un 8,2% (Balance de Energía, Comisión Nacional de Energía (CNE)).
Incluso en los primeros años de los 2000 el crecimiento de la demanda eléctrica superó
largamente el del PIB. No existen antecedentes que indiquen que la dinámica de la demanda
energética pueda reducirse en forma significativa, debido a la elevada tasa de crecimiento del
parque de vehículos automotores, el desarrollo industrial y el proceso de electrificación
residencial y comercial. La situación descrita es preocupante, debido a que Chile es un país
altamente dependiente de las importaciones de energía.
Por otro lado debido a que en la construcción se trata de reducir costos al mínimo es queen general sólo se preocupa del costo de producción de los edificios y no del costo que generará
su operación y la mantención de un ambiente grato en el tiempo, generando problemas de
infiltración, puentes térmicos, etc., costo que se ve reflejado en el alto uso de combustibles para
calefacción como kerosene, gas, leña y en electricidad, no haciendo un uso eficiente de la energía
existente. Paralelo a esto en verano el problema se traduce en edificios muy calurosos. Todo esto
conlleva a habitar edificios que no cumplen con un equilibrio térmico o confort; la construcción
chilena se encuentra débil en la aplicación de eficiencia energética y sustentabilidad.
Los combustibles contaminantes anteriormente mencionados son causantes de varios
problemas que aumentan la vulnerabilidad de las personas y las hace más propensas al contagio
de enfermedades respiratorias, cardiovasculares e incluso al desarrollo de cáncer. Asimismo,
generan serios problemas ambientales, tal es el caso del dióxido de carbono, responsable del
efecto invernadero, por el cual la temperatura en el globo terráqueo tiende a aumentar y a
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Capítulo 1: Introducción
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 4
desestabilizarse, lo que puede causar el crecimiento del nivel del mar, la inmersión de islas y
costas, y otras catástrofes climáticas. En tanto, los óxidos de nitrógeno en unión con el dióxido de
azufre, provocan la lluvia ácida que daña bosques, sistemas acuáticos, agricultura y obras civiles.
1.2 Nivel Actual del Problema
Durante los últimos años se ha intensificado a nivel mundial la preocupación por el
consumo desmedido de los recursos energéticos y las consecuencias de éste en el medio
ambiente. Gran parte de esta preocupación nace de la necesidad, tanto de los gobiernos y
empresas, como del consumidor de ahorrar dinero frente al creciente costo de la energía
producida a base de combustibles fósiles. La utilización desmedida de este tipo de energía en
conjunto con el mal uso o destrucción de los recursos naturales ha traído como consecuencia un
deterioro alarmante en el medio ambiente a nivel global.
Se calcula que desde 1970 hasta el año 2010, en los países desarrollados, se ha reducido
en un 20% el consumo de energía para los mismos bienes. Sin embargo en los países en
desarrollo, aunque el consumo de energía por persona es mucho menor que en los países
desarrollados, la eficiencia en el uso de energía no mejora, en parte porque las tecnologías usadas
son anticuadas. Por otra parte el informe mensual de Comercio Exterior del Servicio Nacional de
Aduanas (Gobierno de Chile) del mes de Octubre del año 2010 reportó que los combustibles
representaron el 21% de las importaciones totales del país y su monto importado creció 38%
respecto de octubre del año 2009, totalizando 1.028 millones de dólares.
Las importaciones de gas natural aumentaron un 72% más que lo importado en igual mes del año
2009, el gas propano licuado, en tanto, también creció fuertemente (94%), y aportaron 18
millones de dólares adicionales respecto del mes de octubre del año 2009.
En Chile, el sector comercial, público y residencial contempla el 20% del gasto de la energía
primaria y en consumo de energía eléctrica un 29%.
Debido a esta problemática actual que se centra en un alto consumo de recursos que en formaeficiente pueden reducirse es que la Comisión de Medio Ambiente de la ONU reconoce la
necesidad de realizar cambios a través del desarrollo sustentable y lo define como "aquel que
satisface las necesidades actuales sin poner en peligro la capacidad de las generaciones futuras
para satisfacer sus propias necesidades”. Por lo señalado en este contexto la Universidad de La
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Capítulo 1: Introducción
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 5
Frontera como institución responsable socialmente deberá adoptar la política de un Campus
Sustentable para revertir en parte el alto consumo de energía sobre todo en sus antiguas
construcciones, las que actualmente no son eficientes térmicamente. Lo anterior da una base
sólida al presente Trabajo de Título como un aporte concreto para apoyar el logro de estos
objetivos.
1.3 Objetivos
1.3.1 Objetivo General
Determinar soluciones de reacondicionamiento térmico para el edificio de aulas Teodoro Wickel
de la Universidad de La Frontera.
1.3.2 Objetivos Específicos Determinar alternativas de reacondicionamiento térmico para el edificio Teodoro Wickel.
Establecer un nivel de comparación costo/beneficio en relación a los resultados obtenidos
en gasto energético.
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CAPITULO 2
CONTEXTO
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Capítulo 2: Contexto
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 7
2 CONTEXTO
2.1 Introducción
Para poder comprender a cabalidad el presente Trabajo de Título, es ineludible situar o delimitar
el espacio físico en donde se emplaza el Edificio Teodoro Wickel. En este capítulo se dará aconocer aspectos relevantes de la región, la ciudad, la Universidad e infraestructura además de
toda la información necesaria para la comprensión del trabajo, tratando temas de importancia en
obras civiles, como lo es la eficiencia energética y cómo es aplicable al Edificio Teodoro Wickel
ex RA del Campus Andrés Bello de la Universidad de La Frontera para lograr niveles de confort
adecuado para los usuarios y disminución del consumo.
2.2 Contextualización del Estudio
2.2.1 IX Región de La Araucanía
La IX Región de la Araucanía es una de las quince regiones en las que se encuentra dividido
Chile. Limita al norte con la Región del Biobío, al sur con la Región de Los Ríos, al este con la
República Argentina y al oeste con el Océano Pacífico.
La región de La Araucanía tiene una superficie de 31.842,3 km2, representando el 4,2% de la
superficie del país. La población regional es de 869.535 habitantes, equivalente al 5,8% de la
población nacional y su densidad alcanza a 27,3 hab/km2. El crecimiento de la población en el
período inter censal ha sido de 11,3%. La población rural es de 281.127 personas, representando
el 32,3% de la población total regional. De las dos provincias de la región, Cautín presenta un
crecimiento de 15,5% en su número de habitantes, mientras que Malleco presentó un descenso de
0,7%. Entre las comunas que tuvieron un crecimiento significativo en su número de habitantes
figuran Pucón (47%), Villarrica (26,9%), Padre Las Casas (26,9%) y Temuco (24,4%). La región
de La Araucanía está dividida administrativamente en 2 provincias (Cautín y Malleco) y 32comunas.2
2 http://es.wikipedia.org/wiki/Regi%C3%B3n_de_la_Araucan%C3%ADa
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Capítulo 2: Contexto
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 8
2.2.2 Temuco
La Comuna de Temuco se ubica a 670 kilómetros al sur de Santiago, capital de Chile, y su
nombre en idioma mapuche, denominado mapudungun, significa “agua de temu”. Con una
superficie de 464 kms. cuadrados y una población de 276.883 habitantes (143.420 mujeres y
133.463 hombres), acoge a un 28,2 por ciento de la población total de la Región de La Araucanía.Un 5,7 por ciento corresponde a población rural y 94,3 por ciento a población urbana, según
datos del Censo nacional del 2002.
Junto al fuerte aumento de la población entre 1982 y 1992, el cual creció en un 28% se generó en
la ciudad un auge de la construcción en el sector céntrico y poniente de Temuco. En este
contexto, la comuna ya figuraba a nivel nacional como un lugar importante dentro del sur de
Chile, el que ha mantenido luego de años de acelerado crecimiento y que no tiene intenciones de
abandonar.
En lo que concierne a la situación universitaria, se puede asegurar que Temuco y su región se han
convertido en un importante centro de educación superior en la zona sur gracias a la presencia de
universidades, actualmente: Universidad Católica de Temuco, Universidad Santo Tomás,
Universidad Mayor, Universidad Autónoma de Chile, Universidad de Aconcagua, Universidad de
La Frontera, Universidad de Los Lagos, Universidad Arturo Prat, entre otras.
2.2.3 Geografía y Clima
Temuco equidista del océano Pacífico y de la Cordillera de los Andes. Está comprendido entre el
cerro Ñielol y el Cerro Conun Huenu. La ciudad está inserta en un entorno privilegiado de
bosques caducifolios (hace referencia a los bosques con árboles o arbustos que pierden su follaje
durante una parte del año, la cual coincide en la mayoría de los casos con la llegada de la época
desfavorable, la estación más fría en los climas templados), pese a esto su otrora buen aire ha
comenzado a caer bruscamente en calidad debido al smog sobre todo en invierno por el humo de
leña, pese a esto dichos episodios de contaminación extrema ocurren sólo durante los días más
fríos del invierno, ya que la constante lluvia de dicha estación permite descontaminar el airerápidamente.
Climáticamente, corresponde a la región mediterránea chilena de depresión intermedia, en
transición a templado húmedo. Su temperatura media anual es de sólo 15 °C, con máximas
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Capítulo 2: Contexto
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 9
medias en el mes más cálido de 26,5 °C y mínimas medias en el mes más frío de 4,9 °C. Temuco
supera en varias ocasiones los 33 °C en verano, incluso en algunas ocasiones los 38 °C.
Tabla 2.1 Parámetros climáticos promedio Temuco
3
Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Anual
Temperatura diaria máxima (°C) 23 23 20 17 14 11 11 12 14 17 19 22 16.9
Temperatura diaria mínima (°C) 9 9 7 6 5 4 3 3 4 5 7 8 5.8
Precipitación total (mm) 33 41 63 100 190 200 190 155 103 75 72 56 1278
2.2.4 Universidad de La Frontera
Ubicada en Temuco, Chile, Región de La Araucanía; sus coordenadas geográficas son: latitud
38° 44’ 57.82” sur; longitud 72° 36’ 53.04” oeste, y tiene una elevación sobre el nivel del mar de
111 metros, la Universidad de La Frontera es una institución de educación superior pública y
estatal, considerada una de las ocho mejores universidades del país.
Nace como institución autónoma el 10 de marzo de 1981, tras la fusión de las sedes Regionales
de la Universidad de Chile y la Universidad Técnica del Estado.
Esta Universidad lidera la oferta de pregrado y de postgrado en su región, educándose en sus
aulas más de 8.000 futuros profesionales, repartidos en cuatro Facultades, 39 carreras y una
moderna infraestructura de 93 mil metros cuadrados construidos. Más la instalación de 60
programas de Magíster, Doctorado y Especialidades Médicas.
En esta Institución se cultiva el conocimiento, liderazgo, emprendimiento y visión de futuro.
3 Fuente: Datos climáticos World Climate Guide 2011.
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Capítulo 2: Contexto
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Figura 2.1: Plano de ubicación Edificio Teodoro Wickel, Universidad de La Frontera.4
La Universidad de La Frontera se compone de 3 campus: Campus Integrado Andrés Bello,
Campus de la Salud y Campus Prat, además del campus Experimental Maquehue, predio forestal
Rucamanque y retazo de la antigua estación experimental Maipo.
La Universidad de La Frontera cuenta con 779,2 Hectáreas, de éstas, alrededor de 290 Hectáreascorresponden al Campo Experimental Maquehue; 435 Hectáreas al Predio Forestal Rucamanque;
y 53,8 hectáreas a la reserva que mantiene La Universidad en el Fundo Maipo, antigua Estación
Experimental Universitaria. Al presente la Universidad de La Frontera cuenta con un total de
93.207 m2 de infraestructura, sumando los siguientes recintos obtenidos del catastro al año 2011
de edificios: el campus Andrés Bello cuenta con 64.913 m2, Campus Prat 6.090 m2, Campus de
la Salud 12.197 m2, Fundo Maquehue y Rucamanque 4.603 m2, cabañas Mehuín y Lican Ray
1.169 m2, otros recintos UFRO 152 m2.
4 http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Plano_ufro.jpg
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 11
2.2.5 Edificio de Aulas Teodoro Wickel
Figura 2.2: Edificio Teodoro Wickel, acceso principal
El edificio Teodoro Wickel ex R.A fue construido bajo la obra llamada “Construcción pabellón
de Aulas” la cual tiene un total de 1.636 m2 contemplando su ampliación, su Arquitecto fue el Sr.
Gustavo Navarrete Mulsow, Ingeniero Eduardo Escala Tampe y Director Arquitecto Fernando
Ponce Aedo. El edificio de dos pisos de aulas cuenta con 9 salas de clases las cuales son
utilizadas como salas comunes de la Universidad, esto quiere decir que son utilizadas por
diversas carreras para impartir varias asignaturas, todas ellas cuentan con un proyector de datos,
un computador, estufa(s) a gas. Existen dos baños; para damas y otro para varones y contempla
grandes espacios instaurados como pasillos que hoy en día están siendo ocupados en algunos
sectores como lugar de estudio y descanso con la actual instalación de mesas, computadores, y
sillones a disposición de los alumnos. El edificio contempla una estructura de hormigón armado y
muros de albañilería reforzada con muros de 0,2 mts con revoque de mortero de hormigón, su
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Capítulo 2: Contexto
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radier es de hormigón de 0,1 mts de espesor, estructura de techumbre de cerchas metálicas y
cubierta de Zinc-Alum, su aislación térmica es con Aislapol de 30mm bajo la cubierta y en sus
pavimentos incluye en el primer y segundo nivel superflexit de 1,6 mm y en los baños baldosas
microvibradas de 0,2m x 0,2m, contempla dos escaleras de hormigón armado, una en cada
extremo del edificio y una losa nervada de 0,2 m de espesor en el segundo nivel. Actualmente seha realizado una ampliación que incorpora una sala de 68 m2 aproximadamente de fibrocemento,
esta ampliación se ha realizado en un tercer acceso que tenía dicho Edificio el cual fue dejado
como entrada a dicha sala, la ampliación se encuentra en la parte Noroeste del edificio entre la
Dirección de Desarrollo Estudiantil y la Coordinación de Idiomas y Actual CIP (Centro de
Innovación Profesional) como se muestra a continuación.
Figura 2.3: Ubicación del Edificio Teodoro Wickel y su ampliación
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Capítulo 2: Contexto
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Figura 2.4: Foto de plano esquemático Frontis Edificio Teodoro Wickel
Figura 2.5: Foto de plano esquemático Edificio Teodoro Wickel fachada Sur
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Capítulo 2: Contexto
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Tabla 2.2: Distribución de espacios del Edificio Teodoro Wickel
Distribución de espacios en m2del Edificio Teodoro Wickel
salas 858 m2
ampliación 68,36 m2pasillo 596 m2
baños 34 m2
Sala auxiliares 7 m2
Figura 2.6: Distribución porcentual de espacios del Edificio Teodoro Wickel
2.2.6 Campus Sustentable
El 30 de Abril del año 2010 nueve casas de estudios firmaron el acuerdo denominado “Protocolo
Marco para la Colaboración Interuniversitaria de la Región Metropolitana de Santiago, Campus
Sustentables”, el que se suscribió con la Comisión Nacional del Medio Ambiente, CONAMA. El
trato se selló en las dependencias de la Comisión Económica para América Latina y el Caribe,
CEPAL. Las casas de estudio que suscribieron el acuerdo fueron la Universidad de Chile,
Universidad Andrés Bello, Universidad Bolivariana, Universidad de Talca, Universidad
55%
4%
38%
2% 1%
salas ampliación pasillo baños sala auxiliares
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Capítulo 2: Contexto
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 15
Tecnológica Metropolitana, Universidad Iberoamericana de Ciencias y Tecnología, Universidad
Metropolitana de Ciencias de la Educación, Middlebuly College y la Universidad de Santiago de
Chile. Debido a esta gran iniciativa es que la Universidad de La Frontera está pos de implementar
una iniciativa similar de Campus Sustentable, por la gran responsabilidad social de dicha entidad
llamada a pensar, estudiar y proponer soluciones eficientes junto con velar por el futuro. La ideaes comprometerse a trabajar por el desarrollo de las ciencias para la sustentabilidad, la
instalación y evaluación permanente de modelos de gestión sustentables y de producción limpia
en el campus, la interacción sistemática con agencias gubernamentales, como la CONAMA y el
Consejo Nacional de Producción Limpia.
Actualmente la Universidad trabaja en varios proyectos sustentables como el trabajo de
investigación en bioenergías como el biodiésel, biocarbón, biomasa, uso vehicular de metano
biogénico, energía eólica y combustión, en seminarios de agricultura sustentable, tecnología y
medio ambiente, la construcción de la unidad de desarrollo sustentable en reservas de biosferas
en Pucón (convenio del Instituto del Medio Ambiente UFRO y la Corporación Parques para
Chile), el Centro de Evaluación de Eficiencia Energética de la Vivienda (CE3V) del
Departamento de Obras Civiles, siendo un aporte concreto en temas de eficiencia energética,
demanda energética y estrategias de reacondicionamiento en edificios/viviendas, entre otros. Para
la Comisión Nacional del Medio Ambiente es un imperativo que el mundo universitario
contribuya a formar profesionales que, desde las diversas disciplinas y dimensiones del
conocimiento, sean un efectivo aporte a la sustentabilidad del país. El trabajo conjunto deCONAMA y las casas de estudios, se traduce en una oportunidad para priorizar el papel de las
entidades académicas en la formación de profesionales que tendrán a cargo decisiones que
influirán en el desarrollo del país.
2.3 Energía y Eficiencia
2.3.1
Eficiencia EnergéticaLa Eficiencia Energética se puede definir como la reducción del consumo de energía
manteniendo los mismos servicios energéticos, sin disminuir el confort y calidad de vida,
protegiendo el medio ambiente, asegurando el abastecimiento y fomentando un comportamiento
sostenible en su uso.
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Capítulo 2: Contexto
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 16
La reducción de la intensidad energética es un objetivo prioritario para cualquier economía,
siempre que su consecución no afecte negativamente al volumen de actividad. Uno de los
parámetros que determinan la correlación entre consumo de energía y crecimiento económico es
la evolución de la intensidad energética, indicador generalista que señala la relación entre
consumos de energía y el Producto Interior Bruto.La energía se obtiene a partir de las Fuentes de energía y las cantidades disponibles de dichas
fuentes es lo que se denomina Recursos energéticos. El carácter limitado o ilimitado de dichas
fuentes permite diferenciarlas y valorarlas en términos de sostenibilidad partiendo de la evidencia
de que la atmósfera está alcanzando su límite medioambiental y de que el consumo energético
sigue creciendo, con zonas del planeta en pleno desarrollo demandando su equiparación
energética con el mundo desarrollado.
Condiciones de partida actuales respecto a la energía:
• La gran mayoría de la energía que se consume es generada mediante productos fósiles.
• El aumento del nivel de vida y de confort se encuentra socialmente asociado aun aumento
del consumo de energía.
• Existe una gran dependencia de unas áreas sobre otras, a nivel global y local.
• Incremento de la población mundial.
• Los países no desarrollados demandan los mismos niveles energéticos que los
desarrollados.
• Aumento de la conciencia social respecto a temas medioambientales.• Rechazo social a la energía nuclear con tendencia a su eliminación (Chernóbil,
Fukushima).
• Creación de redes a nivel mundial (gas).
La evolución futura de todas estas cuestiones da la clave para evitar el deterioro de calidad de
vida permitiendo la conservación de los ecosistemas actuales. Hoy en día está resurgiendo las
denominadas energías renovables no sólo por el notable aumento de los precios de los
combustibles fósiles, destacando entre ellos al petróleo, sino también por sus negativos efectos
ambientales.
La emisión constante a la atmósfera de los denominados gases invernadero contribuirá al tan
anunciado cambio climático donde el incremento de las temperaturas y su influencia en otros
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Capítulo 2: Contexto
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 17
factores del clima tendrán como consecuencia efectos graves para los habitantes del planeta y la
conservación de los actuales ecosistemas.
El objetivo debe ser gestionar un sistema donde se combinen la eficiencia energética, con la
consecuente reducción del gasto, y la potenciación de las energías de carácter renovable y ello
concientizando a todos los actores que intervienen en el multidisciplinar proceso de construir unnuevo entorno.
Desde inicio del 2006 la Agencia Internacional de Energía (AIE) con sede en Paris instó a la
comunidad internacional a desarrollar más las energías renovables para diversificar la oferta
energética y reducir la dependencia del petróleo.
El director ejecutivo de la AIE, agencia de la que forman parte los 26 países principales
consumidores de crudo, Claude Mandil, presentó en una rueda de prensa un reporte de la agencia
en el que sugiere nuevas formas de obtención de energía.
Entre otras, se citó el uso de la celulosa e incluso del azúcar como fuentes de energía, además de
las más tradicionales como la energía solar, la eólica, la geotérmica y la mareomotriz, además
señaló que todavía “es pronto para inquietarse por la sustitución del petróleo como principal
fuente energética mundial, pese al consumo cada año mayor de esta energía fósil se está lejos de
ese escenario”, dijo Mandil, quien se mostró sin embargo a favor del uso de energías renovables
para mejorar la eficacia energética y garantizar la seguridad en los suministros.
Entre los ejes de acciones destinadas a mejorar la eficiencia energética existen los mejoramientos
tecnológicos, cambios de patrones de comportamiento en el uso de la energía, mejoramiento dela eficiencia económica de los procesos productivos.
Es imprescindible reducir la dependencia de la economía del petróleo y los combustibles fósiles.
Es una tarea urgente porque la amenaza del cambio climático global y otros problemas
ambientales son muy serios y porque, a medio plazo, no se puede seguir basando la forma de vida
en una fuente de energía no renovable que se va agotando. Además esto se debe hacer
compatible, por un deber elemental de justicia, con lograr el acceso a una vida más digna para
todos los habitantes del mundo.
Para lograr estos objetivos son muy importantes dos cosas:
• Por una parte aprender a obtener energía, de forma económica y respetuosa con el
ambiente.
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Capítulo 2: Contexto
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• Pero más importante aún, es aprender a usar eficientemente la energía. Usar
eficientemente la energía significa no emplearla en actividades innecesarias y conseguir hacer las
tareas con el mínimo consumo de energía posible. Desarrollar tecnologías y sistemas de vida y
trabajo que ahorren energía es lo más importante para lograr un auténtico desarrollo, que se
pueda llamar sostenible. Aquí es donde la construcción sustentable tiene la palabra.
2.3.2 Eficiencia a Nivel País
En los países desarrollados, el consumo de energía en los últimos veinte años, no sólo no ha
crecido como se había previsto, sino que ha disminuido. Las industrias fabrican sus productos
empleando menos energía; los aviones y los coches consumen menos combustible por kilómetro
recorrido y se gasta menos combustible en la calefacción de las casas porque los aislamientos son
mejores. Se calcula que desde 1970 a la actualidad se usa un 20% de energía menos en lageneración de la misma cantidad de bienes.
En cambio en los países en desarrollo, aunque el consumo de energía por persona es mucho
menor que en los desarrollados, la eficiencia en el uso de energía no mejora. Sucede esto, entre
otros motivos, porque muchas veces las tecnologías que implantan son anticuadas.
El consumo de energía es un indicador del desarrollo de un país. Si en un mismo gráfico se
dibujan el crecimiento económico sostenido en el tiempo, junto con el consumo de energía en el
mismo período de tiempo, se puede concluir si un País es Desarrollado o Subdesarrollado.
En el caso de los países de la OECD (Organización para la Cooperación Económica y el
Desarrollo) se habla que son países desarrollados, puesto que, son capaces de crecer sus
economías mientras que su consumo energético se mantiene constante en el tiempo, o con muy
bajo crecimiento.
No es así el caso chileno, que en casos muy puntuales ha logrado separar su crecimiento
económico del consumo energético, por eso se dice que crecen acoplados. Lo anterior se puede
mejorar incorporando Eficiencia Energética en todos los sectores de la economía, es decir, en la
industria del transporte, en los procesos de las mineras, en la construcción, y desde luego a nivelresidencial en los hogares, como en cualquier proceso que demande energía para su
funcionamiento.
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Capítulo 2: Contexto
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Figura 2.7: Curva de crecimiento económico y gasto energético en Países de la OCDE 5
Figura 2.8: Curva de crecimiento económico y gasto energético de Chile, Chile sustentable
Desde 1994, Chile implementó una estrategia nacional de eficiencia energética. Apoyado y
financiado por la Comunidad Europea, el programa buscaba generar conciencia en cuanto al
deber de todos los chilenos en el consumo eficiente y racionado de la energía.
5 fuente: Organización para la cooperación y el desarrollo económico, factbook 2010 economic.
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Entre las principales medidas adoptadas se encontraban el cambio progresivo de la mayoría de las
luminarias del alumbrado público municipal por unas de bajo consumo, la instalación de
programas de ahorro en edificios públicos, actividades educativas y una campaña nacional para
que todos los chilenos conocieran y aplicaran el concepto de eficiencia energética.
Esta primera iniciativa, que culminó en el año 1999, dio paso a una serie de cambios ocurridoshasta el año 2004. Se introdujeron nuevas reglamentaciones en cuanto al aislamiento térmico de
las viviendas, se propuso por primera vez un sistema de etiquetado de los artefactos eléctricos,
con la finalidad de que estos señalaran su consumo real y las campañas de difusión continuaron.
A partir de 2005, el gobierno instauró el Programa País Eficiencia Energética, que, además de
contar con un comité que integran diversas personalidades (entre ellos ministros y representantes
de algunas instituciones), desarrolla proyectos y evaluaciones en los principales sectores de la
sociedad consumidores de energía, como son el transporte, la industria, la minería, el comercio, el
área residencial y los edificios públicos.
Actualmente Chile tiene varias metas de mejoramiento en la eficiencia energética, por lo que en
la actualidad se está implementando: cambios en la operación de equipos o procesos, inversiones
en tecnologías eficientes, gestión de la energía, cambio de hábitos de consumo.
Si Chile lograse conseguir un cambio implementando los puntos antes tratados, se estima la
brecha entre el desarrollo del país y el consumo energético para el año 2020. A continuación se
muestran las curvas:
Figura 2.9: Potencial de Eficiencia Energética estimada para el año 2020, PRIEN U. de Chile,Plan Nacional de Acción de Eficiencia energética 2010-2020
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Al lograr este objetivo se obtendría una brecha de un 15% lo que crea una mejora a nivel país
para salir del subdesarrollo.
2.3.3 Sustentabilidad
A principios de los años setenta uno de los temas más relevantes e importantes fue la defensa del
medio ambiente en una diversidad de países de todo el mundo. Fue precisamente en junio de
1972 en Estocolmo, Suecia, durante la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio
Ambiente, cuando creció la convicción de que se estaba atravesando por una crisis ambiental a
nivel mundial. Dedido a esto nace un idea de lograr un mejor aprovechamiento de los recursos
necesarios para abastecer nuestras necesidades y las de generaciones futuras, por lo tanto se
crearon programas, proyectos para afrontar el gran impacto ambiental que se estaba viviendo y a
la vez mejorar el aprovechamiento de los recursos naturales.Al paso del tiempo, en el año 1987 nace el Informe Brundtland por parte de la Comisión de
Medio Ambiente de la ONU donde se define la sustentabilidad como:
"Aquel que satisface las necesidades actuales sin poner en peligro la capacidad de las
generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades", esto quiere decir que vivamos de
los intereses de la tierra sin consumir su capital.
El planeta posee una capacidad limitada de generar recursos y asimilar residuos, y el desarrollo
del hombre solo será posible a perpetuidad mientras la demanda de recursos y la generación de
residuos estén limitados por las capacidades de la tierra.
Desde la emisión del Informe Brundtland la sustentabilidad se ha transformado; de una visión
centrada en el deterioro del medio ambiente a una mucho más integral relacionada directamente
con la calidad de vida, lo que incluye crear nuevas fuentes de energía, construcciones eficientes
que entreguen confort a sus usuarios utilizando de buena forma los recursos para no abusar de los
recursos que pertenecen a generaciones futuras.
Muchos creen que el problema no es serio pues la tecnología proveerá la solución, incluyendo el
desarrollo de tecnologías menos contaminantes, el aumento en el rendimiento de las tierrascultivadas, etc. sostienen que se puede seguir viviendo como estamos, y abogan por crecer más y
más, siempre en términos económicos. Hay otros que creen que el problema es grave y el futuro
del hombre depende de las acciones que se tomen hoy.
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2.4 Conclusiones
Se puede afirmar un aumento progresivo de consumo de energía a nivel mundial, además de una
fuerte dependencia de combustibles fósiles sobre todo a nivel nacional y una necesidad
inminente de buscar otras que sean puras y renovables. Se debe crear gestión para promover la
eficiencia energética y a la vez lograr que Chile desacople el desarrollo económico del consumo
para así dar un paso más para lograr salir del subdesarrollo. Es por esto y debido a la
responsabilidad social de la Universidad de La Frontera es que dicha institución está en pos de un
compromiso de Campus Sustentable por lo que el presente Trabajo de Título crea un impacto
positivo para el logro de estos objetivos además de impulsar un interés a seguir realizando
estudios posteriores o la materialización con los resultados en beneficio propio de la institución.
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CAPITULO 3
METODOLOGÍA DE ESTUDIO
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Capítulo 3: Metodología de Estudio
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
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3 METODOLOGÍA DE ESTUDIO
3.1 Introducción
En el presente capítulo el autor intenta dar a conocer los motivos por los cuales se ha elegido el
edificio Teodoro Wickel, la metodología seguida para el logro de los objetivos realizando un paso
a paso de las actividades y dando a conocer los equipos y herramientas involucradas, con sus
principales funciones y características para determinar información relevante y así poder realizar
el análisis de datos.
3.2 Recopilación de Antecedentes
3.2.1 Especificaciones Técnicas y Planos
Se ha elegido como tema a estudiar el Edificio Teodoro Wickel del Campus Andrés Bello de la
Universidad de La Frontera. Las coordenadas de este son latitud 38° 44´ 49.30´´ S y longitud 72°
36´ 58.74´´ O. Dicho edificio fue elegido debido al interés por parte de la Universidad para
realizar mejoras que sean aporte a la sustentabilidad en el campus, esto contempla nuevas
construcciones que sean eficientes tanto en su construcción como en su funcionamiento, y
además realizar cambios y/o reacondicionamientos a edificios que debido a sus años de uso no
sean sostenibles en el tiempo debido a su alto consumo de calefacción o energía eléctrica.Es así como nace la idea de realizar un estudio que permita dar algún tipo de solución térmica al
edificio que es utilizado desde el año 2002. Para comenzar fue necesario recurrir a la división de
Obras de la Universidad de La Frontera para solicitar la carpeta del Edificio R.A (como
antiguamente era llamado el edificio) la cual contiene los planos y Especificaciones Técnicas
3.2.2 Calendario de Ocupación
Luego de obtener la información técnica del edificio se consultan los horarios de ocupación de personas en cada una de las salas.
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Capítulo 3: Metodología de Estudio
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3.2.3 Calendario de Calefacción
Información relevante acerca del edificio es el horario de calefacción, esto consiste en saber la
hora en la cual se encuentran prendidas las estufas, que días y en qué meses del año. El edificio
cuenta con estufas a gas. Esta información es primordial para su posterior uso en el programa
computacional Design Builder.
3.2.4 Calendario de Iluminación
Corresponde a los horarios en que se encuentran encendidas las luces del edificio, además sus
correspondientes días y en qué meses del año, debido a que las luces se mantienen apagadas en
los periodos de receso de la Universidad.
3.3 Ensayo de Infiltración y Renovaciones de Aire (ACH)
El Blower door test es una herramienta de diagnóstico diseñado para medir la estanqueidad de los
edificios y para ayudar a localizar los sitios de las fugas de aire. La puerta se compone de un
ventilador calibrado para medir la tasa de flujo de aire y la diferencia de presión entre el interior
de la sala ensayada y el exterior. La combinación de la presión y el flujo de las mediciones se
utilizan para determinar la estanqueidad o hermeticidad del edificio. El hermetismo de un edificio
es trascendentalmente útil cuando se trata de aumentar la conservación de la energía. Este ensayoes muy útil para obtener las áreas efectivas de fuga (EfLA) y las renovaciones de aire a 50
Pascales.
Las infiltraciones son un flujo de aire que penetra en una habitación o edificio a través de rendijas
u otras aberturas no intencionales en la carpintería o huecos, bajo la puerta, etc, es decir el
ingreso no controlado de aire.
Se entiende por “Air Change” el total de renovaciones de aire que sufre un edificio en una hora,
considerando una renovación de aire natural un normal de 0,35 ACH, pese a que este valor puede
variar dependiendo de la ocupación del edificio, de las dimensiones, el clima o la instalación que
pueda causar contaminación en el ambiente.
Es muy usual trabajar además con renovaciones a 50 pascales conocido como ACH50.
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Capítulo 3: Metodología de Estudio
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
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Para poder realizar este ensayo se debe contar además con un anemómetro. El anemómetro es un
aparato meteorológico que se usa para medir la velocidad del viento además de registrar la
temperatura interior y exterior en el momento de la medición (cuando se va a realizar el ensayo
blower door test), se sugiere tener un anemómetro digital ya que estos son más precisos.
3.4 Termografías
Las termografías son imágenes proporcionadas por una cámara que detecta la temperatura de un
objeto por su emisión infrarroja, incluso cuando esta pérdida de calor no es percibida por el ojo
humano. Se representa de manera visual, rápida, sin contacto físico.
Figura 3.1: Termografía Ventana sobre escalera Edificio Teodoro Wickel
Las cámaras termográficas poseen una matriz de sensores, que captan las señales infrarrojas que
emite el objeto que se desea analizar, a cada una le asignan un color. La composición de todos los
colores da como resultado una imagen, donde cada uno representa una zona con una imagen
determinada. Generalmente este ensayo se realiza en conjunto con el ensayo de infiltración paraanalizar las infiltraciones o exfiltraciones de aire en los edificios, ya que al realizar una
presurización forzada es más fácil identificar los lugares de infiltración o exfiltración. Sus usos se
extienden a inspecciones de eficiencia energética de construcciones, pérdidas de energía, fallos
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Capítulo 3: Metodología de Estudio
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de aislamiento ,mantenimiento predictivo y preventivo, inspecciones mecánicas, monitorización
de procesos, inspección de azoteas, humedades en paredes, termografía de equinos.
3.5 Dataloggers
Es un registrador de datos electrónico, registra datos en el tiempo o en relación a la ubicación yasea con un sistema incorporado en el instrumento o sensor o por medio de instrumentos y
sensores externos, están equipadas con memoria interna para almacenamiento de datos con un
ordenador personal y se utiliza un software para activar el registrador de datos y ver y analizar los
datos escogidos.
Mide y graba de manera fácil y precisa la humedad y la temperatura, ideal para laboratorios,
procesos industriales, cuartos de refrigeración, de computo, etc. Puede seleccionar diversos
periodos de grabación entre 2 segundos y 24 hrs. Se puede activar alarma programable, tiene
rango de humedad 0 a 100 %, rango de temperatura de -40 a 70 grados Celsius, con una precisión
de humedad relativa de más menos 1 grado Celsius.
El instrumento debe ser dejado aproximadamente una semana para poder generar un gráfico
representativo de las salas a ensayar. Este gráfico se llama termograma.
3.6 Termogramas
Una vez terminadas las mediciones con los dataloggers éste se conecta a un computador para
generar una gráfica con todo los puntos tomados (temperatura, punto de rocío, humedad relativa)
y así poder realizar los análisis pertinentes.
3.7 Design Builder
Design Builder combina un fácil modelado y la más completa interfaz de usuario para el motor
de simulación térmica dinámica EnergyPlus, con capacidades de modelado que permiten al
usuario inexperto definir edificios complejos con poco esfuerzo.
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Capítulo 3: Metodología de Estudio
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 28
Permite obtener información precisa del comportamiento térmico del edificio y su renderizado en
imagen y video en cualquier etapa del proceso de diseño, agilizando el diseño y el proceso de
evaluación proporcionando información cuando es más necesaria.
Design Builder dispone de un sistema de modelado que permite desarrollar el modelo del edificio
en base a posicionar, escalar y cortar “bloques” en el espacio 3D y permite la generación decualquier tipo de geometría en el modelo.
Las plantillas de datos permiten cargar cerramientos habituales, usos, sistemas de climatización e
iluminación, donde es posible incorporar plantillas propias para facilitar su reutilización en
nuevos proyectos. Esto permite realizar modificaciones globales a nivel de edificio, bloque o
zona, lo que permite controlar el nivel de detalle en cada modelo de edificio, permitiendo el uso
de la herramienta en cualquier fase del diseño o del proceso de evaluación
3.8 Conclusión
Antes de realizar la simulación en el programa Design Builder es importante la recopilación de
antecedentes, la comprensión de para qué y cómo realizar los ensayos pertinentes para obtener
una estimación lo más certera posible, con datos reales que sean representativos de las
condiciones actuales que presenta el edificio. Sólo de antecedentes verídicos y realización de
ensayos de la manera correcta se obtendrán estimaciones de resultados más certeras necesarios
para apoyar las proposiciones técnicas de mejoramiento.
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CAPITULO 4
DESARROLLO
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Capítulo 4: Desarrollo
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 30
4 DESARROLLO
4.1 Introducción:
En el presente capítulo se expone el trabajo práctico realizado por el autor, utilizando la
metodología descrita en el capítulo anterior con el fin de obtener los actuales datos
correspondientes al edificio con la realización de ensayos y la modelación tridimensional con
todos los factores que influyen para poder realizar una evaluación de estrategias de
reacondicionamiento térmico.
4.2 Levantamiento de Datos:
A continuación se muestran los datos necesarios de entrada para obtener las ganancias internas
del edificio. Para esto el autor realizó una recolección de todos los horarios de cada zona.
4.2.1 Calendario de Ocupación:
A continuación se muestra un calendario tipo correspondiente a la sala TW-1002 del primer
semestre del año 2011 donde se indica la capacidad de alumnos por sala y las horas en la cuales
dicha sala se encontrará con ocupación. Esto sirve para calcular parte de las ganancias internas
del edificio. Se recolectaron todos los calendarios correspondientes a cada sala del edificio.
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Capítulo 4: Desarrollo
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 31
Tabla 4.1: Horario ocupación sala TW 1002
SALA TW 1002 CAP: 65Period
o
Lunes Martes
Miércoles Jueves
Viernes Sábado
1º ICQ162-2QUIMICAGENERAL M.
ALVEAR IME127-2
IIQ638-1 A.CICLO VIDAE. MUÑOZ
OTRA A-0POSTITULOMATEM
8:30
9:302º
IME003-1 ALGEBRAM.MOLINA
ICQ162-2QUIMICAGENERAL M.
ALVEAR
ISS355-1 SIST.ESTOCAST. E.NAVARRETE
IME127-1 ALGEBRA M.CHOQUEHUANC
A
IIQ638-1 A.CICLO VIDAE. MUÑOZ
OTRA A-0POSTITULOMATEM
9:40
10:403º
IME005-1CALCULO H.BURGOS
IME006-8 ALGEBRA E.HENRIQUEZ
IME012-1 ALGEBRA M.CHOQUEHUANC
A
IME052-1 ALGEBRA LINEALC. BURGUEÑO
IME003-1 ALGEBRA M.MOLINA
OTRA A-0POSTITULOMATEM
10:50
11:50
4º
IME005-1CALCULO H.BURGOS
ELL059-2
TALLERCOMUNIC.C.ULLOA
IME012-1
ALGEBRA M.CHOQUEHUANC A
IME052-1 ALGEBRA LINEALC. BURGUEÑO
OTRA A-0POSTITULOMATEM
12:00
13:00 Alm. IME016-1
CALCULO I A. MUCI
IME006-3 ALGEBRA M. ALCALDE
13:1014:10
5º IAE456-1MARKETINGII N.TRONCOSO
IIE249-2SIST. YSEÑALES F.TORRES
ISS572-1 GEST.ESTRAT. J.ZAPATA
EED106-3SOCIEDADCULTP.GALINDO
14:30
15:306º IAE456-1
MARKETINGII N.TRONCOSO
IME003-1 ALGEBRA M.MOLINA
ISS572-1 GEST.ESTRAT. J.ZAPATA
EED106-3SOCIEDADCULTP.GALINDO
15:40
16:40
7º IAE456-1MARKETINGII N.TRONCOSO
IME003-1 ALGEBRA M.MOLINA
ISS404-1 PLANIF.ESTRAT. P.VARGAS
EDD300-4TEORIA DE LAEN A.GONZALEZ
16:50
17:508º IME006-1
ALGEBRA C.BURGUEÑO
ISS005-5DESAFIOSING. N. PINO
ISS404-1 PLANIF.ESTRAT. P.VARGAS
EDD300-4TEORIA DE LAEN A.GONZALEZ
18:0019:00
9º
REUNIÓN-0CFT
ISS005-5DESAFIOSING. N. PINO REUNION-0 CFT REUNION-0 CFT
OTRA A-0GUILLERMOBAIER
19:10
20:1010º
REUNIÓN-0CFT REUNION-0 CFT REUNION-0 CFT
OTRA A-0GUILLERMOBAIER
20:2021:20
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Capítulo 4: Desarrollo
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 32
Es necesario obtener un total de m2 por espacios del Edificio, para esto el autor creó una tabla en
la que se muestra la cantidad de metros cuadrados de cada zona, su capacidad y su ocupación
(personas/m2)
Tabla 4.2: Ocupación por zonas de uso
ZONA M2 CAPACIDAD OCUPACIÓNPERSONAS/M2
PRIMER PISO
TW 1001 81 90 1,11
TW 1002 107 65 0,61
TW 1003 108 78 0,73
TW 1004 108 65 0,60SALA AUXILIAR 6 1 0,16
BAÑO HOMBRES 16 8 0,49
BAÑO MUJERES 18 8 0,45
PASILLO 1 302 10 0,03
AMPLIACIÓN 66 30 0,46
SEGUNDO PISO1
PASILLO 2 86 21 0,24
TW 2001 81 60 0,74
TW 2002 52 36 0,69
SEGUNDO PISO2
PASILLO 3 208 10 0,05
TW 2003 106 80 0,75
TW 2004 108 100 0,93
TW 2005 108 100 0,93
BALCÓN
B1 5,9 1 0,17
La ocupación que se señala anteriormente para cada zona es un factor necesario para determinar
parte de las ganancias internas del edificio.
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4.2.2 Calendario de Calefacción
Se creó un calendario de calefacción estimando las horas en las cuales las estufas pueden ser
prendidas.
Tabla 4.3: Calendario de calefacción estufas a gas del Edificio Teodoro Wickel
4.2.3 Calendario de Iluminación
Tabla 4.4: Calendario de Iluminación del Edificio Teodoro Wickel
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4.2.4 Termografías
Figura 4.1: Infiltración por unión de dos materiales sala TW 20016
Figura 4.2: Infiltración por unión madera/madera sala TW 2001
Figura 4.3: Infiltración por unión madera/madera sala TW 2001
6 Fuente de las termografías: Trabajo de Título “Estudio del Comportamiento Energitérmico de los Edificios de la
Universidad de La Frontera: Primera Etapa”, Pedro Sobarzo, Fredy Gutiérrez.
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4.2.5 Dataloggers
Se dejaron dataloggers que registraron la temperatura, humedad relativa y punto de rocío entre el
día 18 de mayo de 2011 y el 27 de mayo de 2011 en las salas TW 1001, TW 2005 y la sala de los
auxiliares, estos dataloggers realizaron mediciones cada 1 hora obteniéndose los siguientes
termogramas:
Figura 4.4: Termograma sala TW1001
La tabla siguiente es un resumen del termograma anterior, donde se indican los máximos,
mínimos y promedios de las mediciones efectuadas:
Tabla 4.5: Resultados Datalogger sala TW 1001
TEMPERATURA HUMEDAD RELATIVA PUNTO DE ROCÍO
MÁXIMO 27,5 74,6 17,3
MÍNIMO 12,6 37,3 3,4
PROMEDIO 20,05 55,95 10,35
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Figura 4.5: Termograma sala TW2005
La tabla siguiente es un resumen del termograma anterior, donde se indican los máximos,
mínimos y promedios de las mediciones efectuadas:
Tabla 4.6: Resultados Datalogger sala TW 2005
TEMPERATURA HUMEDAD RELATIVA PUNTO DE ROCÍO
MÁXIMO 28,2 78,5 17,5
MÍNIMO 7,5 52,4 1,4
PROMEDIO 17,85 65,45 9,45
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Figura 4.6: Termograma sala auxiliares
La tabla siguiente es un resumen del termograma anterior, donde se indican los máximos,
mínimos y promedios de las mediciones efectuadas:
Tabla 4.7: Resultados Dataloger sala de Auxiliares
TEMPERATURA HUMEDAD RELATIVA PUNTO DE ROCÍO
MÁXIMO 25,1 81,9 15,1
MÍNIMO 9 42,3 1,6
PROMEDIO 17,05 62,1 8,35
4.3 Ensayo de Infiltración
Se realizaron dos ensayos de infiltración en el edificio en estudio. El primero se realizó en la sala
1004 del primer nivel y el segundo en la sala 2001 del segundo nivel, esto debido a que las salas
son de distinta materialidad y estimando que las del segundo nivel pudiesen tener una mayor
infiltración producto de tener cielo de madera.
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4.3.1 Infiltración Sala 1004
El presente ensayo se realizó el día 31 de mayo de 2011 a las 12:48 hrs. Se siguieron los
siguientes pasos para su realización:
Se midió la temperatura exterior e interior, además de la velocidad del viento con ayuda de un
anemómetro. Lo que arrojó lo siguiente: Temperatura interior: 13,9 °C
Temperatura exterior: 9,4 °C
La elevación sobre el nivel del mar: 114 mts.
Altura por encima del suelo: 0,3 mts.
Volumen envolvente: 363,45 m3
Área de piso: 103,8 m2
Área de envolvente: 248 m2
El ensayo se realizó con la abertura “B” y arrojó los siguientes resultados:
Tabla 4.8: Presiones con ensayo Blower Door Test sala TW 1004
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Tabla 4.9: Resultados de renovaciones con ensayo Blower door test sala TW 1004
MEAN UNIT CONFIDENCEINTERVAL
AIR FLOW AT STP 924 CFM at 50 Pa +/- 0,004 %
AIR CHANGE RATE 4,32 /h at 50 Pa +/- 0,004 %FLOW/ UNIT FLOOR AREA 0,827 CFM/sq ft at 50
Pa%
FLOW/ UNIT ENCIOSUREAREA
0,346 CFM/sq ft at 50Pa
%
EQUIVALENT LEAKAGEAREA
121,5 sq in at 50 Pa +/- 0,004 %
LBL EFFECTIVE LEAKAGEAREA
69 sq in at 4 Pa +/- 0,018 %
Tabla 4.10: Resultado final infiltración sala TW 1004
RESULTADOS INFILTRACIÓN
SALA TW1004
EFLA (4PA) 460 cm2
ÁREAENVOLVENTE
248 m2
VOLUMEN 363 m3
ACH/H 0,17
Resultado ensayo: La sala 1004 tiene 0,17 renovaciones de aire por hora.
4.3.2 Infiltración Sala 2001
Temperatura interior: 19,3 °C
Temperatura exterior: 17,8 °C
Velocidad del viento: 1 m/s
La elevación sobre el nivel del mar: 114 mts.
Altura por encima del suelo: 3,66 mts.
Volumen envolvente: 197,28 m3.
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Área de piso: 51,9 m2
Área de envolvente: 163,6 m2
El ensayo se realizó con la abertura “open 22” y arrojó los siguientes resultados:
Tabla 4.11: Presiones con Blower door test sala TW 2001
Tabla 4.12: Resultado renovaciones de Aire con Blower door test sala TW 2001
MEAN UNIT CONFIDENCEINTERVAL
AIR FLOW AT STP 8145 CFM at 50 Pa +/- 0,004 %
AIR CHANGE RATE 70,15 /h at 50 Pa +/- 0,004 %
FLOW/ UNIT FLOOR AREA 14,573 CFM/sq ft at 50Pa
%
FLOW/ UNIT ENCIOSUREAREA
4,624 CFM/sq ft at 50Pa
%
EQUIVALENT LEAKAGEAREA
1070 sq in at 50 Pa +/- 0,004 %
LBL EFFECTIVE LEAKAGE
AREA
477,5 sq in at 4 Pa +/- 0,018 %
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Tabla 4.13: Resultado final Infiltración sala TW 2001
RESULTADOS INFILTRACIÓN
SALA TW 2001
EFLA (4PA) 3183,3
ÁREAENVOLVENTE
163,6
VOLUMEN 197,3
ACH/H 1,39
Resultado ensayo: La sala TW 2001 tiene 1,39 renovaciones de aire por hora.
4.4 Modelamiento en Programa Design Builder
4.4.1 Dibujo
Una vez obtenidos los datos necesarios y realizados los ensayos correspondientes se comienza el
modelamiento del edificio en el programa Design Builder, para esto primero que nada se necesitó
los planos del edificio.
Al abrir el programa fue necesario incluir el clima de Temuco ya que el programa trae climas
predeterminados de diversas ciudades de Chile, pero no incluye a Temuco, por esto el autor en su
trabajo agregó a la biblioteca el clima de Temuco, llamado “Temuco Maquehue”.
Luego de incluir el clima se comenzó el dibujo en bloques correspondiente a toda la envolvente
del edificio con bloques de construcción.
Posteriormente se procede a dibujar las divisiones interiores de las salas, pasillos, baños, etc, y así
generar diversos espacios lo que son considerados zona1, zona2, etc.
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Figura 4.7: Dibujo del primer nivel edificio Teodoro Wickel
Figura 4.8: Partición espacios interiores Edificio Teodoro Wickel
Una vez finalizada la división de espacios del primer nivel se sigue realizando la misma acción
para el segundo nivel.
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Figura 4.9: Dibujo parte del segundo nivel Edificio Teodoro Wickel
Una vez finalizado el dibujo se editaron las ventanas predeterminadas y las puertas. Se crearon
las figuras que requerían mayor detalle como son las ventanas triangulares.
Figura 4.10: Dibujo de detalles del edificio Teodoro Wickel con programa computacionalDesign Builder
Se incluyó la reciente ampliación del Teodoro Wickel:
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Figura 4.11: Modelamiento del edificio Teodoro Wickel, lado Noreste.
Figura 4.12: Modelamiento del edificio Teodoro Wickel, lado Suroeste.
Para simular mejor el asolamiento se crearon bloques componentes que servirán como sombra
para asemejar las producidas por los pasillos techados cercanos, el centro de innovación
profesional CIP, la Dirección de Desarrollo Estudiantil y el Casino las Araucarias ( no es un
dibujo detallado, sólo una aproximación de su magnitud utilizado para crear sombra).
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Figura 4.13: Generación de sombras con bloques componentes
4.4.2 Actividad
Finalizado el modelo del edificio Teodoro Wickel se abrió la carpeta “Actividad”, en la cual se
señalan los usos cada zona, en este caso el uso de las salas, pasillos, baños, etc.
En esta pestaña se incluye la cantidad de personas que ocupan la zona por metro cuadrado de
superficie. Por ejemplo para la sala TW2003 hay una ocupación de 0,75 Personas/m2 como tope
máximo, por esta razón se han utilizado las ocupaciones a un 50% de la ocupación máxima. Se
consideró un metabolismo de 0,9 como proporción entre los ocupantes hombres= factor 1 y
mujeres= factor 0,85.
4.4.3 Construcción
En esta etapa del modelamiento es preciso señalar las materialidades actuales con las que cuenta
el edificio Teodoro Wickel, para esto el autor creó diversos tipos de plantillas dependiendo del
tipo de muro, cielo, losa, etc. Primero se realiza un estudio de las especificaciones técnicas y un
análisis visual del edificio para establecer las materialidades existentes. En el caso de los muros
perimetrales se puede establecer que están compuestos por:
2,5 cm de revoque de mortero de hormigón
14 cm de ladrillo macizo hecho a máquina
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2,5 cm de revoque de mortero de hormigón
Para poder incluir estos materiales al programa de modelación es preciso señalar las
características de cada uno de ellos, como lo es su espesor, conductividad térmica, calor
específico, densidad.
A continuación se muestran algunas características del ladrillo:Conductividad: 0,79 W/m-K
Calor específico: 750 J/kg-K
Densidad: 1.800 Kg/m3
Luego de incluir las materialidades correspondientes el programa genera una vista previa, como
la que se ilustra a continuación.
Figura 4.14: Imagen materialidad muro Design Builder
Se realiza este mismo procedimiento descrito anteriormente para las divisiones interiores, que se
componen de manera similar a los muros perimetrales.
Por ejemplo para el caso del hormigón se consideran las siguientes características:
Conductividad: 1,625 W/m-K
Calor específico: 920 J/kg-K
Densidad: 2.400 Kg/m3
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Figura 4.15: Imagen hormigón Design Builder
Se realiza esta misma actividad para todas las partes componentes del edificio: pisos, particiones,
cielos, muros.Dentro de la misma pestaña de “construcción” se encuentra “airtightness” donde es preciso
incluir una constante en ac/h (Air Change/Hour o renovaciones de aire/hora). Este coeficiente se
alcanzó ejecutando el ensayo de infiltración manifiesto anteriormente, lo que arrojó 0,17
renovaciones de aire/ hora en la sala TW 1004 (considerado para el primer nivel) y de 1,39
renovaciones de aire para la sala TW 2001 (considerado para el segundo nivel).
4.4.4 Aberturas
En esta pestaña fue preciso señalar las características de los vidriados y puertas del edificio,
estableciéndose vidrios simples de 3mm con ventanas correderas con marcos de aluminio y
puertas contrachapadas de madera.
4.4.5 Iluminación
En esta etiqueta se definen los parámetros relacionados con la iluminación artificial del edificio.
Estos datos resultan de gran utilidad para estimar los aportes caloríficos y los consumos
energéticos relacionados con la iluminación artificial. Se dispone de dos opciones para definir la
iluminación artificial, general y de escritorio, que pueden emplearse por separado o
simultáneamente. Es posible establecer los siguientes datos:
El tipo de lámparas empleadas: fluorescentes, incandescentes, de alta intensidad.
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La posición de las luminarias (sólo iluminación general): suspendidas, adosadas,
empotradas, ventiladas.
Los índices de aporte calorífico.
Programación, para indicar en qué periodos se considera activa la iluminación.
En esta pestaña fue necesario incluir los calendarios de iluminación del edificio para cada zonautilizada.
4.4.6 Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado (HVAC)
Se refiere a la tecnología de automoción del medio ambiente o la comodidad interior. En la
presente sección es preciso indicar si el edificio cuenta con ventilación mecánica, calefacción,
aire acondicionado, agua caliente domiciliaria y ventilación natural. En el caso particular el
edificio: No cuenta con ventilación mecánica
Cuenta con calefacción LPG (gas licuado de petróleo)
No cuenta con aire acondicionado
No cuenta con agua caliente domiciliaria
Cuenta con ventilación natural
Las estufas tienen un CoP (coeficiente de operación que se relaciona con el rendimiento
de la estufa) de 0,65.
Para el caso de la calefacción es preciso determinar el horario en el que ésta está prendida, para
eso se utilizó el calendario propuesto por los mismos auxiliares los que señalaron lo siguiente:
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Capítulo 4: Desarrollo
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Figura 4.16: Calendario de calefacción en Design Builder
Esta calefacción es aplicada a las salas, no es aplicada a los pasillos ni baños, se encuentra
desactivada la calefacción de esos recintos.
4.4.7 CFD
El término Dinámica Computacional de Fluidos se usa para el cálculo matemáticos de la
temperatura, la velocidad y propiedades de fluidos contenidos en un ámbito determinado. Esta
opción se cobra aparte, por lo que no viene incluida en la evaluación, por ende no es utilizada enel presente Trabajo de Título.
4.5 Visualización
Esta opción es utilizada para visualizar el edificio con las materialidades respectivas y colores
asignados, con imágenes de materialidades foto- realistas.
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Figura 4.17: Visualización frontis del Edificio Teodoro Wickel
Figura 4.18: Visualización Sur-Oeste Edificio Teodoro Wickel
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Figura 4.19: Visualización baño hombres Edificio Teodoro Wickel
Figura 4.20: Visualización primer nivel Edificio Teodoro Wickel
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Figura 4.21: Visualización pasillo segundo nivel Edificio Teodoro Wickel
Figura 4.22: Visualización sala segundo nivel Edificio Teodoro Wickel
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Capítulo 4: Desarrollo
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Figura 4.23: Visualización final del Edificio Teodoro Wickel
4.6 Conclusión:
El Edificio Teodoro Wickel tiene especificaciones técnicas muy básicas para el objetivo de
esta investigación por lo que fue necesaria la búsqueda de otras fuentes como apoyo a estas
para su modelación. Se puede concluir que el edificio tiene poca aislación encontrándose con
espesores y/o resistencias térmicas bajo lo especificado en la norma.
El edificio cuenta con salas muy altas en el segundo nivel donde la altura llega a los 5 mts
aproximadamente; el espacio no es utilizado y dichas zonas son calefaccionadas.
Las mayores infiltraciones se producen en las salas del segundo nivel, en gran parte estas
infiltraciones están directamente ligadas al uso de madera.
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CAPITULO 5
RESULTADOS Y ANÁLISIS
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Capítulo 5: Resultados y Análisis
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 55
5 RESULTADOS Y ANÁLISIS:
5.1 Introducción:
En el presente capítulo se muestran los resultados obtenidos con el Programa Design Builder,
mostrando la situación mes a mes durante un año. Se rescatan los resultados obtenidos de
temperaturas, disconfort, CO2, de ganancias internas, de pérdidas por infiltración y ventilación,
de distribución de combustible, de gasto total de combustible, de pérdidas por superficies, para
posteriormente analizarlos y ver qué condiciones presenta el Edificio y si no presenta las
condiciones deseadas, evaluar un posible reacondicionamiento térmico.
5.2 Resultados de la Situación Actual del Edificio Teodoro Wickel:
El edificio se encuentra simulado con las condiciones actuales de clima de Temuco, temperaturas
y otras variables del edificio Teodoro Wickel. A continuación se expone un análisis de los
gráficos generados por el programa Design Builder.
5.2.1 Ganancias Internas del Edificio Teodoro Wickel:
Electricidad general: Julio es el mes donde se consideran las ganancias más bajas por
iluminación después de Febrero (0 kW/h) debido a las vacaciones de invierno, siendo dos
semanas que estas no son prendidas, generando sólo 3.240 kW/h/año. Al año se tienen ganancias
por iluminación de 62.910 kW/h/año, considerando una superficie de 1.636 m2 se tienen
ganancias de 38 kW/h/m2/año.
Computadores y Equipos: En el mes de Febrero se encuentran apagados los computadores y
equipos, esto debido al receso universitario por lo que en este mes se tienen ganancias de 0
Kw/h/mes. Los demás meses tienen ganancias de 226 kW/h/mes aproximadamente. Al año se
tienen ganancias de 2.460 kW/h, considerando una superficie de 1.636 m2 se tienen ganancias de
1,5 kW/h/m2/año.
Ocupación: En el mes de Julio existe una baja en las ganancias por ocupación, esto debido a las
dos semanas de vacaciones de invierno, por lo que se observa 6.444,58 kW/h en ocupación
siendo la más baja después de Febrero, mientras que en los demás meses sube la ocupación
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Capítulo 5: Resultados y Análisis
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 56
llegando a un máximo en Agosto con 10.717,38 kW/h/mes. Al año se tienen ganancias por
ocupación de 102.810 kW/h, considerando una superficie de 1.636 m2 se tienen ganancias de
62,84 kW/h/m2/año.
Ganancias solares:
Las menores ganancias internas solares se producen en el mes de Junio siendo de 44,29 kW/hdebido a la poca radiación que entra en las ventanas interiores. A la vez las mayores ganancias se
producen en el mes de Enero y Diciembre, por ser verano se producen 139,24 kW/h y 139,49
kW/h respectivamente. Las menores ganancias solares de ventanas externas se producen en el
mes de Junio con 3.172,06 kW/h y las mayores se producen en el mes de Enero y Diciembre
generando 10.677,49 kW/h y 10.896,42 kW/h respectivamente. Las ganancias solares de
ventanas interiores aportan 0,67 kW/h/m2/año. Las ganancias solares de ventanas exteriores
generan 51,03 kW/h/m2/año.
Zona de calor sensible:
En el mes de Enero, Febrero, Marzo y Diciembre no existen ganancias por calefacción debido a
que esta se encuentra apagada generando 0 kW/h/m2/año. Luego la calefacción es prendida
ascendiendo con los meses hasta llegar al tope máximo de ganancias en el mes de Agosto con
17.335,07 kW/h generando 10,59 kW/h/m2/mes; luego la calefacción va disminuyendo sus
ganancias hasta llegar nuevamente a cero el mes de Diciembre. Las ganancias por calefacción
aportan 63 kW/h/m2/año.
Ganancias Internas Totales:El mes que presenta mayores ganancias internas es el mes de Agosto, con 39.279,11 kW/h
totales. En general se puede aseverar que se registraron 355.660 kW/h/año en ganancias internas
totales considerando una superficie total del edificio de 1.636 m2 se obtiene un aporte de 217,4
kW/h/m2/año.
(Ver gráficos Figura B.1 y Figura B.2 Anexo B)
5.2.2 Infiltración y Ventilación del Edificio Teodoro Wickel: Las menores pérdidas por infiltración se producen en el mes Febrero, presentando -181,2
kW/h. ésta baja se debe en mayor parte porque el edificio se encuentra en receso
universitario, no presentando actividad sumado a encontrarse en la estación de verano por
lo que los días son más cálidos por ende hay menos pérdidas de calor.
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Capítulo 5: Resultados y Análisis
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 57
El mes con mayores pérdidas corresponde al mes de Agosto presentando – 14.034,1
kW/h, debido a que corresponde a la temporada de invierno y los días son más fríos. Lo
sigue el mes de Junio presentando condiciones similares a las de Agosto, no así el mes de
Julio, donde se presenta una menor pérdida por infiltración, esto producto de las
vacaciones de Invierno presentándose dos semanas sin actividad en el Edificio. Se estimaque de no ser por las vacaciones de invierno la infiltración sería similar a la generada en
los meses de Junio y Agosto.
Las pérdidas por infiltración y ventilación al año son de – 104.703,8 kW/h, considerando
una superficie total del edificio Teodoro Wickel de 1.636 m2, genera pérdidas de 64
kW/h/m2/año.
(Ver gráficos Figura B.3y Figura B.4 anexo B)
5.2.3 Renovaciones de Aire por Hora del Edificio Teodoro Wickel
El edificio presenta menores renovaciones de aire por hora en el mes de Febrero con 1,62
ac/h debido en gran parte al receso de la Universidad, encontrándose esta sin actividades.
El edificio despliega mayor cantidad de renovaciones de aire el mes de Noviembre
presentando 1,85 ac/h.
El edificio tiene 1,74 renovaciones de aire por hora al año como promedio
Ver gráfico Figura B.5 (anexo B)
5.2.4 Temperaturas Promedio, Disconfort y CO2 del Edificio Teodoro Wickel
La temperatura radiante está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida
como "energía sensible", que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del
sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida de que
sea mayor la energía sensible de un sistema, se observa que éste se encuentra más caliente; es
decir, que su temperatura es mayor. Se incluyen por lo tanto la iluminación, el edificio en símismo y ocupación. La temperatura radiante presenta su menor temperatura en el mes de Julio
con 11,17 kW/h, esto debido a que las bajas temperaturas afectan en la temperatura del edificio
en sí mismo, además de las vacaciones de invierno en las que las luces se apagan 2 semanas
generando menos calor y no hay ocupación. La máxima temperatura radiante se presenta en el
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Capítulo 5: Resultados y Análisis
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 58
mes de Enero con 17,12 °C esto se debe en gran parte porque las paredes del edificio se
encuentran a mayor temperatura que en otros meses y porque el Edificio se encuentra con
ocupación y las luces se encuentran encendidas según su horario. La temperatura radiante anual
es de 14,54° C.
La temperatura del aire corresponde al intercambio de las energías de convección y radiación. Lamínima temperatura del aire se produjo en el mes de Julio con 11,99°C, la máxima temperatura
del aire de produjo en el mes de Enero con 17,86°C.
La temperatura del aire promedio en el año es de 15,6 °C, este es un promedio entre todas las
horas y el edificio es utilizado sólo en el día.
La temperatura operativa es la media entre la temperatura del aire y la temperatura radiante. Se
presenta la menor temperatura operativa en el mes de Julio con 11,58 °C y la máxima en el mes
de Enero con 17,49°C.
En el año el promedio de la temperatura operativa es de 15,07°C.
Al aumentar el CO2 aumenta además las horas de disconfort del edificio.
El mes con más horas de disconfort es Agosto con 257,6 horas. En el gráfico de CO2 (Ver
Figura B.6 Anexo B) se muestran las cantidades emitidas en Kg de dióxido de carbono. Se
puede observar que no existe producción de carbono en el mes de Febrero ya que éste se
encuentra directamente ligado a la ocupación y a la calefacción y como la Universidad en ese
mes se encuentra en Receso se tiene 0 Kg de CO2. El mes que registra mayor producción de
CO2 es Agosto 9.695 kg debido a que es el mes en que se necesita mayor calefacción y a la veztiene una gran ocupación.
5.2.5 Cargas del Sistema del Edificio Teodoro Wickel
Se considera sólo la calefacción ya que el Edificio no posee aire acondicionado. Este corresponde
al combustible que es utilizado para la calefacción dependiendo del Cop (coeficiente de
operación). En este caso se ha considerado que las estufas tienen un Cop de 0,65 por lo que
corresponde al 65% del combustible total necesario, ya que el 35% restante se pierde por elrendimiento de la estufa. Las menores cargas en calefacción se producen en los meses de Enero,
Febrero, Marzo y Diciembre presentando 0 kW/h ya que según el calendario de calefacción el
edificio no es calefaccionado en dichos meses. La máxima en cargas de calefacción ocurre en el
mes de Agosto presentando 17.335,07 kW/h debido a que es uno de los meses en que se necesita
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Capítulo 5: Resultados y Análisis
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de mayor calefacción por las bajas temperaturas. Se genera en total 102.900 kW/h/año que
considerando la superficie del edificio de 1.636 m2 necesita 62,90 kW/h/m2/año.
Ver Figura B.7 (Anexo B)
5.2.6 Distribución de Combustibles por Uso:
Electricidad para uso de computadores y equipos: La electricidad destinada al uso de equipos
como los proyectores, se mantiene entre los 219,35 kW/h a los 226,67 kW7h en todos los meses
a excepción de Febrero en que la electricidad para computadores y equipos es de 0 kW/h. En la
distribución anual de combustibles para esta categoría se tienen 1.5 kW/h/m2/año.
Iluminación: La electricidad destinada a iluminación se mantiene constante a excepción de
Febrero (Receso Universitario) que es 0 kW/h y el mes de Julio (vacaciones de invierno) hay una
baja en el consumo de electricidad con respecto a los demás meses ya que no se encuentraencendida en 2 semanas. El consumo para iluminación es de 38,45 kW/h/m2/año
Calefacción: El consumo de gas para calefacción aumenta en la temporada de invierno y va en
descenso en primavera siendo de 0 kW/h en verano. El mes de mayor gasto de este combustible
se presenta en el mes de Agosto con 16,3 kW/h/m2. El consumo de gas para calefacción en el
año asciende a los 158,32 kW/h/m2/año lo que representa 96,77 kW/h/m2/año.
Electricidad de refrigeración: La electricidad para refrigeración no es considerada ya que no
existe aire acondicionado.
Ver Figura B.8 (Anexo B)
5.2.7 Total de Combustible
En Febrero no existe ni gasto de electricidad ni de gas, esto debido al receso universitario
considerado el mes de Febrero. El consumo de gas es 0 kW/h en los meses de Enero, Febrero,
Marzo y Diciembre ya que en esos meses la calefacción no se encuentra encendida por las
condiciones del tiempo, ya que en dichos meses las temperaturas ascienden.
El mínimo consumo de Electricidad se produce en el mes de Febrero (0 kW/h). El mayor
consumo de electricidad se produce en el mes de Agosto con 6.562,59 kW/h.
Por otro lado el mayor consumo de gas se presenta en el mes de Agosto con 26.669,34 kW/h
debido al frío de ese mes por lo que se consume más gas que en otros meses.
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Capítulo 5: Resultados y Análisis
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El total anual de gasto en electricidad para el edificio Teodoro Wickel es de 65,43
Mw/h/año. Considerando la superficie del edificio se puede aseverar un gasto de
40kW/h/m2/año.
El total anual de gasto en gas para el Edificio Teodoro Wickel es de 158,32 MW/h/año.
Considerando la superficie total del edificio se tiene un gasto de 96,77 kW/h/m2/año.(Ver gráficos Figura B.9 y Figura B.10 Anexo B)
5.2.8 Estimación de Demanda Energética de Gas por Zona:
Ésta se obtiene a partir de la demanda anual de calefacción y del coeficiente de operación de las
estufas que corresponde al rendimiento.
Se considera un rendimiento CoP de 0,65
Poder Calorífico del Combustible = 12.100 Kcal/kg
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Tabla 5.1: Demanda de Combustible por zona, Edificio Teodoro Wickel
ZONA EN DESIGNBUILDER
ZONA DEMANDAANUAL(KW/H)
COP DEMANDA DECONSUMO
ANUAL (KW/H)
DEMANDA DECONSUMO
ANUAL KCAL)
DEMANDADE
CONSUMOANUAL (KG)
TW1001 SALA TW1001 2.428,75 0,65 3736,538462 2.089.746,78 172,71
TW1002 SALA TW1002 4.262,05 0,65 6557 3.667.156,04 303,07
TW1003 SALA TW1003 3.487,19 0,65 5364,907692 3.000.450,46 247,97
TW1004 SALA TW1004 4.456,25 0,65 6855,769231 3.834.249,74 316,88
SALA AUXILIAR SALA AUXILIAR 1.031,18 0,65 1586,430769 887.248,62 73,33
BAÑO HOMBRES BAÑOHOMBRES
- - - - -
BAÑO MUJERES BAÑOMUJERES
- - - - -
PASILLO 1 PASILLO 1 - - - - -
AMPLIACIÓN AMPLIACIÓN 4.830,18 0,65 7431,046154 4.155.986,86 343,47PASILLO 2 PASILLO 2 - - - - -
PASILLO 3 PASILLO 3 - - - - -
TW2001 SALA TW2001 10.765,14 0,65 16561,75385 9.262.549,29 765,50
TW2002 SALA TW2002 8.949,85 0,65 13769 7.700.636,20 636,42
TW2003, C203,V3, V4
SALA TW-2003 21.369,49 0,65 32876,13846 18.386.751,54 1.519,57
TW2004, C204,V2, V11
SALA TW2004 19.291,73 0,65 29679,58462 16.599.003,83 1.371,82
TW2005, C205,V9, V10
SALA TW 2005 22.035,68 0,65 33901,04615 18.959.955,21 1.566,94
C2 cubierta 2 - - - - -
B1 BALCÓN - - - - -
TOTAL (KG) = 7.317,66
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5.2.9 Demanda Estimada de Electricidad por Conteo de Artículos Eléctricos:
Debido a que no existe un medidor de electricidad individual del Edificio para obtener la
demanda real, es que se ha recomendado por el encargado de división de servicios de la
Universidad de La Frontera estimar el consumo de electricidad contando los artículos. Se obtuvo
lo siguiente:
Tabla 5.2: demanda de electricidad por conteo de artículos eléctricos
CANTIDAD WATTS HORAS/DÍA KWH TOTALKWH
TOTALKWH/AÑO (10MESES)
TUBOS FLUORESCENTES 550 40 13 10 5.720 60.060
AMPOLLETAS 60 W 16 60 5 6 96 1.008COMPUTADORES 13 200 13 52 676 7.098
PROYECTOR DATA 9 260 6 31 281 2.948
∑= 71.114
En la tabla anterior se han considerado 10,5 meses ya que en Febrero y la mitad de Julio
no se ocupa electricidad.
Los proyectores de datos tienen un uso de hora por medio estimada. Las ampolletas de 60 W se ubican en lámparas colgantes en el vano entre los dos pisos
sobre el pasillo del primer nivel, estos no son prendidos muy a menudo por lo que se
consideraron 5 horas (entre las 17:00 hrs y las 22:00 Hrs).
Realizando una comparación entre las demandas estimadas con el programa Design Builder y las
realizadas por conteo de artículos se obtiene una diferencia de 8% como se aprecia en el siguiente
gráfico:
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Figura 5.1: Gráfico comparación de electricidad por programa Design Builder y estimación dela demanda real
5.2.10 Estimación de la Demanda Real de Gas por Conteo de Estufas:
Se contaron las estufas y se pidió información a los auxiliares del Edificio, los que informaron
que las estufas están encendidas desde las 8 de la mañana hasta la 13:00 hrs y luego las vuelven a
encender a las 17:00 de la tarde y hasta las 21:00 hrs. Se encuentran dos modelos de estufasmarca ORBIS de 2.500 kcal/h y 5.000 kcal/h. Se encuentran dos estufas por sala. En las salas
TW 1002, TW1003, TW1004, TW2003, TW2004, TW2005 hay dos estufas de 5.000 kcal/h cada
una y en las salas TW 1001, TW 2001 y TW 2002 hay dos estufas de 2.500 kcal/h cada una.
Tabla 5.3: Demanda de gas por conteo de estufas
CANTIDAD DE ESTUFAS KCAL/H KG/H KG MENSUAL KG AÑO
6 2.500 0,21 223 1.450
12 5.000 0,41 893 5.802
TOTAL: 7.252
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
Demanda Design Builder Demanda por conteo deartículos
kWh/año
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Capítulo 5: Resultados y Análisis
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Realizando una comparación del consumo de gas en Kg calculado por el programa Design
Builder y el estimado del consumo real se obtiene una diferencia de 66 Kg que se ve reflejado en
el siguiente gráfico, por lo que se puede decir que los valores entregados por el programa son
bastante confiables:
Figura 5.2: Gráfico de comparación de consumo de gas con el programa Design Builder yconsumo real
5.2.11 Comparación de Ganancias internas por Sala:
La sala TW 1004 se encuentra ubicada en el primer nivel del Edificio Teodoro Wickel. Dicha
sala tiene como materialidad muros de albañilería de 14 cm de espesor y 2,5 cm de revoque de
mortero de hormigón en ambos lados, superficie vidriada simple y como cielo presenta una losa
nervada de hormigón. Tiene una infiltración de 0,17 ac/h.Como se puede observar en la Figura B.11 (Anexo B) tiene una demanda para calefacción de
4.456,25 kW/h/año, lo que se considera razonable. Lo que normalizado se traduce a un valor de
41,26 kW/h/m2/año que es muy inferior al gasto por m2 del edificio (96,77 kW/h/m2/año), esto
7.318 7.252
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
8.000
Consumo gas Design Builder (Kg) consumo estimado real (Kg)
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Capítulo 5: Resultados y Análisis
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quiere decir que existen zonas calefaccionadas que tienen una mayor demanda que las salas del
primer nivel.
Para realizar una comparación se trabajará con la sala TW 2005 que se encuentra ubicada sobre la
sala TW 1004. Esta sala tiene como materialidad muros de albañilería igual que en las salas del
primer nivel con ladrillos de 14 cm de espesor y revoque de mortero de hormigón de 2,5 cm encada lado; la diferencia radica en el cielo y en la altura de este, que asciende a los 5 mts, versus
los 2,8 mts de las salas del primer nivel. El cielo es de madera por lo que la infiltración asciende a
los 1,62 ac/h.
La sala TW 2005 tiene una demanda para calefacción de 204 kW/h/m2/año, mostrando un alto
consumo con respecto a la sala TW 1004 del primer nivel. Ver Figura B.12 (Anexo B)
5.2.12 Comparación Temperatura v/s Calefacción Sala TW 1004 Día Más Representativode Invierno
En la Figura B.13 (ver Anexo B) se presenta el gráfico con uno de los días más representativos
de invierno en los cuales se demuestra que la temperatura del aire está ligada a la calefacción y
ocupación ya que en la mañana se prenden las estufas, por lo que necesita más kW/h para llegar a
la temperatura de confort que se ha considerado 22°C, y con las horas esta se va reduciendo por
la ocupación hasta las 13:00 hrs (hora en que se sale a almuerzo). Luego se ve un alza
pronunciada en la calefacción para llegar a la misma temperatura de confort, esto se produce
aproximadamente a las 2 de la tarde, hora en que debido a la ventilación es necesaria mayor
calefacción. Este nivel de calefacción es necesario sólo al comienzo, ya que luego se mantiene
constante para mantener los 22 °C debido a las ganancias solares y de ocupación. Al terminar la
jornada la calefacción es apagada y se observa que la temperatura baja por todas las horas en que
el edificio no es ocupado hasta el día siguiente donde sucede el mismo proceso descrito.
5.2.13 Pérdidas por Superficies e Infiltración del Edificio Teodoro Wickel
Las mayores pérdidas del Edificio Teodoro Wickel se producen en los meses de invierno
disminuyendo a medida que van aumentando las temperaturas (primavera-verano). Las mayores
pérdidas se obtienen en el mes de Agosto con -38.817,72 kW/h en su mayoría se producen por
infiltración, por muros y superficies vidriadas.
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Capítulo 5: Resultados y Análisis
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Por infiltración el Edificio Teodoro Wickel pierde 59 kW/h/m2/año.
Por vidrios el Edificio Teodoro Wickel tiene pérdidas de 56 kW/h/m2/año.
Por muros el Edificio Teodoro Wickel pierde 55 kW/h/m2/año.
Por cielos el Edificio Teodoro Wickel pierde 6,9 kW/h/m2/año.
En pisos interiores se tienen ganancias de 1,7 kW/h/m2/año, estas gananciascorresponden sólo a la losa nervada, es decir, la trasferencia de calor se realiza del primer
piso al segundo.
Por radier se pierden 19 kW/h/m2/año.
Por particiones se pierden 0,7 kW/h/m2/año.
Por la techumbre se observan pérdidas de 14,64 kW/h/m2/año.
Por medio de pisos exteriores se tienen pérdidas de 0,7 kW/h/m2/año.
La ventilación provoca pérdidas de 4,9 kW/h/m2/año. Ver gráficos Figura B.14 y Figura B.15 (Anexo B)
5.2.13.1 Pérdidas por Superficies e Infiltración en Salas del Edificio Teodoro Wickel
La sala TW 1004 del Edificio Teodoro Wickel está ubicada al Sur-Este del Edificio (lado fachada
principal). A continuación se muestra un resumen del gráfico Figura B.16 (ver Anexo B)
Las mayores pérdidas se producen por los muros con -70,6 kW/h/m2/año.
Estas pérdidas también se reflejas mayoritariamente por las superficies vidriadas, estas pérdidas son de 62 kW/h/m2/año.
Por infiltración el Edificio Teodoro Wickel pierde 9,3 kW/h/m2/año.
Por radier se pierden 45 kW/h/m2/año.
Por cielos el Edificio Teodoro Wickel pierde 4,8 kW/h/m2/año.
Por particiones se pierden 4,3 kW/h/m2/año.
La ventilación provoca pérdidas de 6,3 kW/h/m2/año.
Por otro lado se realiza un estudio a la sala TW 2005.
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Capítulo 5: Resultados y Análisis
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Tabla 5.4: Total de pérdidas por superficies de la sala TW 2005
PÉRDIDAS sala TW 2005(KW/H/AÑO)
GLAZING -8.240,92
WALLS -12.511,39CEILINGS -53,14
FLOORS -444,52
PARTITIONS -1.188,16
ROOFS -5.690,94
En la Figura B.17 (Ver anexo B) se observa que las mayores pérdidas de la sala TW 2005 se
producen por los muros con -115 kW/h/m2/año. Además existen grandes pérdidas en las
superficies vidriadas con -76,3 kW/h/m2/año, además de las pérdidas por techumbre con -52,7
kW/h/m2/año al considerar una superficie de 108 m2.
Realizando una comparación entre ambas salas se obtiene lo siguiente:
Tabla 5.5: Comparación de pérdidas por superficies entre salas de distinta materialidad
Pérdidas TW 1004 TW 2005
GLAZING (KW/H/AÑO) -6693,19 -8240,92
WALLS (KW/H/AÑO) -7628,55 -12511,39
CEILINGS (KW/H/AÑO) 525,5 -53,14
FLOORS (KW/H/AÑO) -4916,3 -444,52
PARTITIONS (KW/H/AÑO) -469,03 -1188,16
ROOFS (KW/H/AÑO) 0 -5690,94
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Figura 5.3: Gráfico comparación de pérdidas por superficies entre salas de distinta materialidad
Se observa que la sala TW 2005 que se considera representativa de las demás salas del segundo
nivel tiene mayores pérdidas que la sala TW 1004 representativa del primer nivel.
Se observan diferencias de 4.882,84 kW/año en pérdidas producidas por muros.
Se observan diferencias de 1.547,73 kW/h/año en pérdidas por superficies vidriadas.
Las pérdidas producidas en la sala del segundo nivel por la techumbre es superior a la
pérdida de la sala del primer nivel por el radier.
Se puede decir que la sala del segundo nivel tiene mayores pérdidas que la sala del primer
nivel, por lo tanto sería recomendable realizar mejoramientos que afecten las salas del
segundo nivel centrado en superficies vidriadas, muros y cielo ya que en estas superficies
existen las pérdidas más pronunciadas.
-14000
-12000
-10000
-8000
-6000
-4000
-2000
0
2000
KW/h/año
Superficie
TW 1004
TW 2005
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5.2.14 Análisis solar:
Para realizar una comparación entre el comportamiento solar real y el realizado por el programa
Design Builder se realizaron simulaciones y toma de fotografías. La simulación en el Programa
Design Builder se realizó el día 20 de Junio a las 14:59 Hrs y las fotografías se tomaron el día 20
de Junio alrededor de las 15 Hrs. Se observan los siguientes resultados:
Figura 5.4.: Análisis Solar 20 Junio 2011, Edificio Teodoro Wickel en Programa DesignBuilder.
Figura 5.5: Fotografía análisis solar real 20 de Junio 2011
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Figura 5.6: Análisis solar 20 de Junio 2011, Edificio Teodoro Wickel en Programa Design
Builder
Figura 5.7: Fotografía análisis solar real 20 de Junio 2011
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Capítulo 5: Resultados y Análisis
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 71
5.3 Conclusiones:
Se puede afirmar que el edificio necesita un mejoramiento térmico, debido a la gran
demanda que necesita sobre todo por calefacción, demandando 7.318 Kg de combustible
al año, además se observa que la temperatura de operación está ligada a la temperatura de bulbo seco, es decir si en el exterior baja la temperatura, en el interior baja igualmente, lo
que deja al descubierto falta de aislación ya que no debería ocurrir de manera tan
pronunciada esta variación.
Gran parte de la energía demandada para la calefacción de las salas es perdida debido a la
gran altura que presentan sobre todo las salas del segundo nivel.
Se presenta gran cantidad de superficies vidriadas simples con marco de aluminio tipo
correderas lo que crea mayores puentes térmicos con pérdidas de calor. Estas pérdidas porsuperficies vidriadas son más pronunciadas en las salas del segundo nivel.
Se presentan grandes pérdidas en el edificio en general por muros al no cumplir con la
reglamentación térmica que se especifica.
Se observa que las salas del segundo nivel tienen una demanda energética para
calefacción muy superior a las salas del primer nivel; La sala TW 2005 tiene una demanda
de 22.036 kW/h/año; más de 4 veces el gasto de la sala TW 1004 con 4.456,25
kW/h/año para calefacción, con una diferencia de 17.579 kW/h/año. Esto debido en
gran parte a la infiltración que presentan las salas del segundo nivel al tener cielo de
madera y poca aislación tanto en techumbre como en muros, caso contrario ocurre en las
salas del primer nivel donde se encuentra una infiltración baja y materiales como el
hormigón que presenta menor infiltración que la madera.
Se puede aseverar que el segundo nivel es el más afectado en términos de aislación y
eficiencia energética lo que amerita realizar algún tipo de cambio que mejore las
condiciones que actualmente presenta.
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CAPÍTULO 6
PROPUESTAS DE MEJORAMIENTO
TÉRMICO
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 73
6 PROPUESTAS DE MEJORAMIENTO TÉRMICO:
6.1 Introducción:
Debido a la gran cantidad de combustible demandado por el Edificio Teodoro Wickel es que se
considera necesario un estudio de mejoramiento térmico. En el presente capítulo se intenta probar
posibles soluciones de mejoramiento térmico, ver las ventajas y costos de dicha instalación. La
idea es contar con el apoyo del programa computacional Design Builder al igual que en el
capítulo anterior implementando dichos cambios y observando las reacciones, todo esto con el fin
de bajar los niveles de consumo de gas y que sea rentable la implementación de alguna de las
alternativas en el tiempo. Para esto se analizan las siguientes soluciones constructivas:
Cambio de las superficies vidriadas simples por DVH con marco de PVC.
Instalar cielo modular de yeso con el fin de bajar el cielo actual el cual tiene una gran
altura no utilizable y a la vez reducir el volumen que debe ser calefaccionado en las salas
del segundo piso.
Revestir con placa de yeso cartón de 10 mm las salas del segundo nivel, en toda la
superficie de cielo de madera. Esto con el fin de bajar la infiltración perdida por el
material con que cuenta actualmente.
Instalación de EIFS en toda la envolvente del Edificio. Instalación de Revestimiento térmico interior en toda la envolvente del Edificio.
Instalación de ventanas DVH con marco de PVC y Revestimiento térmico interior sólo en
Salas de clase.
Evaluación de la instalación de doble puerta vidriada en los dos accesos principales para
evitar las pérdidas que se producen en pasillos y a la vez elevar la baja temperatura que
presentan estas zonas actualmente.
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
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6.2 Cambio de Superficies Vidriadas por Doble Vidriado Hermético con Marco de PVC:
Figura 6.1: Doble Vidriado Hermético con marco de PVC
Como una de las opciones para realizar un reacondicionamiento térmico se ha optado por realizar
cambios en las superficies vidriadas las cuales tienen en todo el edificio vidrios simples con
marcos de aluminio las cuales provocan pérdidas de -56 kW/h/m2/año sólo por dichas
superficies, esto significa un 26 % del total de las pérdidas del edificio. Es por esta razón que seha optado por analizar el cambio de estas superficies por doble vidriados herméticos de 4
mm/aire 13mm/4mm con marco de PVC de 0,04 mts de aquí en adelante DVH con marco de
PVC con el fin de disminuir las pérdidas que se generan masivamente por este medio. Se
realizaron cambios en todas las zonas del edificio que presenten superficies vidriadas, donde se
obtuvieron los siguientes resultados
6.2.1 Ganancias Internas con DHV y Marco de PVC:Electricidad general: Julio es el mes donde se consideran las ganancias más bajas por
iluminación después de Febrero (0 kW/h) debido a las vacaciones de invierno, siendo dos
semanas que estas no son prendidas, generando sólo 3.240,32 kW/h/año. Al año se tienen
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
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ganancias por iluminación de 62.910 kW/h/año, considerando una superficie de 1.636 m2 se
tienen ganancias de 38 kW/h/m2/año.
Computadores y Equipos: En el mes de Febrero se encuentran apagados los computadores y
equipos, esto debido al receso universitario por lo que en este mes se tienen ganancias de 0
Kw/h/mes. Los demás meses tienen ganancias de 226 kW/h/mes aproximadamente. Al año setienen ganancias de 2.460 kW/h/año, considerando una superficie de 1.636 m2 se tienen
ganancias de 1,5 kW/h/m2/año.
Ocupación: En el mes de Julio se observa una baja en las ganancias por ocupación, esto debido a
las dos semanas de vacaciones de invierno, por lo que se observa 6.372,99 kW/h en ocupación
siendo la más baja después de Febrero, mientras que en los demás meses sube la ocupación
llegando a un máximo en Agosto con 10.590,24 kW/h/mes. Al año se tienen ganancias por
ocupación de 100.890 kW/h/año, considerando una superficie de 1.636 m2 se tienen ganancias de
61.66 kW/h/m2/año.
Ganancias solares: Las menores ganancias internas solares se producen en el mes de Junio
siendo de 19,54 kW/h debido a la poca radiación que entra en las ventanas interiores. A la vez
las mayores ganancias se producen en el mes de Enero y Diciembre por ser verano se producen
61,04 kW/h y 61,16 kW/h respectivamente. Las menores ganancias solares de ventanas externas
se producen en el mes de Junio con 2.088,87 kW/h y las mayores se producen en el mes de Enero
y Diciembre generando 7.108,72 kW/h y 7.254,06 kW/h respectivamente, debido a las
condiciones naturales del tiempo en esa fecha donde se presenta una mayor radiación solar. Lasganancias solares de ventanas interiores aportan 480 kW/h al año, considerando que el edificio
tiene 1.636 m2 de superficie, se generan 0,29 kW/h/m2/año. Las ganancias solares de ventanas
exteriores aportan 55.620 kW/h al año, considerando una superficie de 1.636 m2, se generan 34
kW/h/m2/año.
Zona de calor sensible:
En el mes de Enero, Febrero, Marzo y Diciembre no existen ganancias por calefacción debido a
que esta se encuentra apagada generando 0 kW/h/m2/año. Luego la calefacción es prendida
ascendiendo con los meses hasta llegar al tope máximo de ganancias en el mes de Agosto con
12.596,84 kW/h generando 7,7 kW/h/m2/mes; luego la calefacción va disminuyendo sus
ganancias hasta llegar nuevamente a cero el mes de Diciembre. Las ganancias por calefacción
aportan 75.310 kW/h/año, considerando una superficie de 1.636 m2 se generan 46
kW/h/m2/año.
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Ganancias Internas Totales:
El mes que presenta mayores ganancias internas es el mes de Agosto, con 32.8271 kW/h totales.
En general se puede aseverar que se registraron 297.670 kW/h/año en ganancias internas totales
considerando una superficie total del edificio de 1.636 m2 se obtiene un aporte de 181,94
kW/h/m2/año.(Ver gráficos Figura B.18 y Figura B.19 en Anexo B)
6.2.1.1 Comparación de Ganancias Internas del Edificio Teodoro Wickel con Vidriado
Simple y Marco de Aluminio V/S DVH con marco de PVC
Al contrastar los resultados generados del gráfico de ganancias internas original del Edificio
Teodoro Wickel donde se incluyen superficies vidriadas con vidrio transparente claro simple y
marco de aluminio y el gráfico de ganancias internas generado con instalación de doble vidriadohermético de 4mm/13 aire/4mm con marco de PVC de 0,04 mts se obtuvo la siguiente tabla
mostrando las ganancias internas antes de la instalación y después de la instalación:
Tabla 6.1: Comparación de ganancias internas del edificio con vidriado simple marco dealuminio v/s DVH marco de PVC
VIDRIADO SIMPLE/ MARCODE ALUMINIO
DHV CON MARCOPVC
LIGHTING (KW/H/M2/AÑO) 38 38
COMP+EQUIP (KW/H/M2/AÑO) 2 2
OCCUPANCY (KW/H/M2/AÑO) 63 62
SOLAR GAIN INT. (KW/H/M2/AÑO) 1 0
SOLAR GAIN EXT. (KW/H/M2/AÑO) 51 34
ZON SENSIBLE HEATING(KW/H/M2/AÑO)
63 46
Con dicha tabla se confeccionó un gráfico para mostrar de manera más descriptiva las variaciones
que se producen con las ganancias internas y a la vez observar cuales se mantienen constantes
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Figura 6.2: Gráfico de ganancias internas del edificio con vidriado simple marco de aluminiov/s DVH marco de PVC
Se puede observar que las ganancias internas en el Edificio Teodoro Wickel al cambiar las
superficies vidriadas por DVH con marco de PVC disminuyen de 217,40 kW/h/m2/año a 181,95
kW/h/m2/año lo que representa una disminución de un 16,3 %. Esta disminución en ganancias
internas se debe en gran parte a la disminución de un 27% las ganancias por calefacción,
disminución de un 56 % en ganancias solares internas y de un 33 % en ganancias solares
externas, esto debido a que el doble vidriado evita tanto la entrada de calor como la salida.
6.2.2 Ventilación, Infiltración y Ac/h con Doble Vidriado Hermético y Marco de PVC:
En febrero se presentan infiltraciones de – 80,08 kW/h siendo el mes en que se producenmenos infiltraciones. En gran medida debido al receso universitario.
En Agosto se presentan pérdidas de -10.711,98 kW/h siendo el mes que se producen
mayores infiltraciones.
0
1020
30
40
50
60
70
Vidriado simple/ marco dealuminio
DHV con marco PVC
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El edificio presenta menores renovaciones de aire por hora en el mes de Febrero con 1,28
ac/h debido en gran parte al receso de la Universidad.
El edificio despliega mayor cantidad de renovaciones de aire el mes de Noviembre
presentando 1,51 ac/h, esto debido a la temporada y al calor producido en ese tiempo por
lo que necesita mayor ventilación. Las pérdidas por infiltración y ventilación son de – 89.777,34 kW/h/año, considerando
una superficie total del edificio Teodoro Wickel de 1.636 m2, genera pérdidas de -54,9
kW/h/m2/año.
Existen 1,4 renovaciones de aire por hora como promedio del edificio en un año tras
implementar DVH con marco de PVC, presentando una baja de 0,34 ac/h con respecto a
las condiciones actuales del edificio con superficies vidriadas simples.
(Ver gráficos Figura B.20 y Figura B.21 en Anexo B)
6.2.3 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con la Instalación de DVH con
marco de PVC:
En el mes de Julio la temperatura radiante presenta su menor temperatura con 11,7 °C,
esto debido a que las bajas temperaturas afectan en la temperatura del edificio en sí
mismo.
En Enero se produce la máxima temperatura radiante con 17,37 °C esto se debe en gran
parte porque las paredes del edificio se encuentran a mayor temperatura que en otros
meses y porque el Edificio se encuentra con ocupación y las luces se encuentran
encendidas según su horario.
En Julio se produce la mínima temperatura del aire con 12,46 °C, la máxima temperatura
del aire se produjo en el mes de Enero con 18,24 °C.
En Julio se produce la menor temperatura operativa con 12,08 °C y la máxima en el mes
de Enero con 17,81 °C.
El Disconfort está directamente ligado a la producción de CO2, ya que al aumentar el
CO2 aumenta además las horas de disconfort del edificio.
El mes con más horas de disconfort en Agosto con 250,7 horas. En el gráfico de CO2 se
muestran las cantidades emitidas en Kg de dióxido de carbono. Se puede observar que no
existe producción de dióxido de carbono en el mes de Febrero ya que éste se encuentra
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directamente ligado a la ocupación y a la calefacción y como la Universidad en ese mes se
encuentra en Receso se tiene 0 Kg de CO2. El mes que registra mayor producción de
CO2 es Agosto 8.277,69 kg debido a que es el mes en que se necesita mayor calefacción
y a la vez tiene una gran ocupación.
(Ver gráficos Figura B.22 y Figura B.23 Anexo B)
Tabla 6.2: Diferencias de Temperaturas, CO2 y Disconfort entre el edificio con vidriado simplemarco de aluminio y DVH con marco de PVC
EDIFICIO CONVIDRIADO SIMPLE YMARCO DE ALUMINIO
EDIFICIO CON DVHY MARCO DE PVC
TEMPERATURA DEL AIRE °C 15,60 16,05
TEMPERATURA RADIANTE °C 14,54 14,99
TEMPERATURA OPERATIVA °C 15,07 15,52
CO2 (KG) 75.694,13 67.430,62
DISCONFORT (HR) 2.320,60 2.272,69
Figura 6.3: Gráfico de comparación de Temperaturas del Edifico con Vidriado Simple/marcoaluminio y DVH/marco de PVC
13,50
14,00
14,50
15,00
15,50
16,00
16,50
Temperatura delaire °C
Temperaturaradiante °C
Temperaturaoperativa °C
Edificio con vidriado simple ymarco de aluminio
Edificio con DVH y marco de PVC
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Se puede observar que tras la instalación de doble vidriado hermético con marco de PVC hay un
aumento en las temperaturas del aire, radiante y operativa, lo que a la vez genera menos horas de
disconfort; se observan 47,61 Hrs menos de disconfort en el año. Se observa una disminución de
8.263 Kg de CO2 al año.
6.2.4 Combustible Total con Instalación de DVH con Marco de PVC:
En el mes de Febrero no existe ni gasto de electricidad ni de gas, esto debido al receso
universitario considerado el mes de Febrero.
La baja de electricidad producida en el mes de Julio se debe a las 2 semanas de
vacaciones de invierno. El consumo de gas es 0 kW/h en los meses de Enero, Febrero,
Marzo y Diciembre ya que en esos meses la calefacción no se encuentra encendida por
las condiciones del tiempo, ya que en dichos meses las temperaturas ascienden. El mínimo consumo de Electricidad se produce en el mes de Febrero siendo de 0 kW/h.
El mayor consumo de electricidad se produce en el mes de Agosto con 6.567,35 kW/h.
El mayor consumo de gas se presenta en el mes de Agosto con 19.379,76 kW/h debido al
frío de ese mes por lo que se consume más gas que en otros meses.
El total anual de gasto en electricidad para el edificio Teodoro Wickel es de 65.460
kW/h/año. Considerando la superficie del edificio se puede aseverar un gasto de
40 kW/h/m2/año.
El total anual de gasto en gas para el Edificio Teodoro Wickel es de 115.860 kW/h/año.
Considerando la superficie total del edificio se puede ratificar un gasto de 70,8
kW/h/m2/año.
(Ver gráficos Figura B.24 y Figura B.25 Anexo B)
6.2.4.1 Comparaciones entre Consumos de Gas y Electricidad con Respecto a Modelo sin
Intervención:Para realizar un análisis más detallado es preciso contrastar los resultados obtenidos en la
demanda original de electricidad y gas (con superficies vidriadas simples y marco de aluminio) y
la obtenida después de la simulación con DVH y marco de PVC:
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Tabla 6.3: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio con vidriadosimple/marco de aluminio y DVH/marco PVC
ELECTRICIDADkW/H/M2/AÑO
GASkW/H/M2/AÑO
EDIFICIO CON VIDRIADOSIMPLE Y MARCO DEALUMINIO
40 96,77
EDIFICIO CON DVH YMARCO DE PVC
40 70,8
Figura 6.4: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de la imlementación de DVHcon marco de PVC en superficies vidriadas
Se observa que la electricidad se mantiene constante.
Se puede ver una disminución significativa de la demanda de gas, con una diferencia de 42.460kW/h/año que en un valor normalizado significa 25,95 kW/h/m2/año.
0
20
40
60
80
100
120
Electricidad
(kW/h/m2/año)
Gas (kW/h/m2/año)
Edificio con vidriadosimple y marco dealuminio
Edificio con DVH y marcode PVC
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6.2.5 Comparación de Pérdidas Generadas en Salas con Vidriado Simple y Marco de
Aluminio v/s DVH y Marco de PVC.
Para analizar los cambios que sean más significativos se ha elegido la sala TW 1004 del primer
nivel y la sala TW 2005 del segundo nivel para realizar las comparaciones y ver los cambios que
se generan al implementar el Edificio Teodoro Wickel con DVH con marco de PVC.
6.2.5.1 Comparación de Pérdidas por Superficies e Infiltraciones Sala TW 1004:
Las pérdidas por superficies vidriadas de la sala TW 1004 son de -24,62 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por muros en la sala TW 1004 son de -74 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por el radier que se producen en la sala TW 1004 son de -54 kW/h/m2/año.
Las demás pérdidas se producen por medio se infiltraciones, ventilación, cielo y
particiones, las que son mínimas, entre ellas suman 14.3 kW/h/m2/año.Luego de la instalación de DVH con marco de PVC se produjo notoriamente una disminución
por medio de las superficies vidriadas.
(Ver gráfico Figura B.26 Anexo B)
Tabla 6.4: Comparación pérdidas generadas en la sala TW 1004 con vidriado simple/marco dealuminio y DVH/marco PVC
SALA TW 1004 CON VIDRIADOSIMPLE/MARCO ALUMINIO(KW/H/AÑO)
SALA TW 1004 CONDVH/MARCO PVC (KW/H/AÑO)
GLAZING -6.693,19 -2.658,76
WALLS -7.628,55 -7.994,83
CEILINGS 525,50 214,32
GROUNDFLOORS
-4.916,30 -5.827,65
PARTITIONS -469,03 -457,75EXT.INFILTRATION
-1.012,78 -646,11
EXT.VENTILATION
-691,09 -706,37
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Figura 6.5: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 con vidriado simple/marcoaluminio y DVH/marco PVC
Se puede observar una disminución significativa de pérdidas producidas por las superficies
vidriadas. En un principio con vidriado simple las pérdidas por este medio eran de -6.693
kW/h/año (-61 kW/h/m2/año) y tras la prueba con DVH con marco de PVC bajó a -2.659 kW/h
en pérdidas (-24 kW/h/m2/año) por lo que se evidencia una baja en -37 kW/h/m2/año de
pérdidas tras realizar los cambio lo que significa una disminución de un 60,6 % por este medio.
Se puede observar además que se producen más de pérdidas por muros las cuales aumentan un -
3,39 kW/h/m2/año lo que representa un 4,6% y particiones que aumenta -8,4 kW/h/m2/año lo que
representa un 16% , sin embargo, estas pérdidas son menores a los beneficios que se producen en
las superficies vidriadas.
-9.000,00
-8.000,00
-7.000,00
-6.000,00
-5.000,00
-4.000,00
-3.000,00
-2.000,00
-1.000,00
0,00
1.000,00
KW/h
Sala TW 1004 con vidriadosimple y marco de
aluminio
Sala TW 1004 con DVH ymarco de PVC
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6.2.5.2 Pérdidas por Superficies Sala TW 2005 con DVH Marco PVC
Tabla 6.5: Pérdidas totales por superficie sala TW 2005 con DVH y marco de PVC
SUPERFICIE TOTALPÉRDIDAS
GLAZING (KW/H/AÑO) -3.102,79
WALLS (KW/H/AÑO) -13.071,5
CEILINGS (KW/H/AÑO) -49,57
FLOORS (KW/H/AÑO) -143,79
PARTITIONS (KW/H/AÑO) -1.690,67
ROOFS (KW/H/AÑO) -6.205,62
Las pérdidas por superficies vidriadas de la sala TW 2005 son de -28,73 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por muros en la sala TW 2005 son de -121 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por techumbre en la sala TW 2005 igual son pérdidas significativas con -57
kW/h/m2/año.
Las demás pérdidas son menos significativas y se componen de cielos, losas y particiones
que entre todos suman pérdidas de -17 kW/h/m2/año.
(ver gráfico Figura B.27 Anexo B)
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6.2.6 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de DVH con Marco PVC:
Tabla 6.6: Demanda energética de gas por zona con instalación de DVH con marco de PVC
zona en DesignBuilder
zonademandaanual(kW/h)
CoP
DemandadeConsumoanual(kW/h)
DemandadeConsumoanual Kcal)
Demandadeconsumoanual (Kg)
TW1001 SALA TW1001 1.938,17 0,65 2981,8 1.667.642 137,82
TW1002 SALA TW1002 2.959,27 0,65 4552,72308 2.546.217 210,43
TW1003 SALA TW1003 2.441,92 0,65 3756,8 2.101.079 173,64
TW1004 SALA TW1004 3.240,15 0,65 4984,84615 2.787.892 230,4
SALA AUXILIAR SALA AUXILIAR 1.007,22 0,65 1549,56923 866.633 71,62BAÑOHOMBRES
BAÑOHOMBRES
- - - -
BAÑOMUJERES
BAÑOMUJERES
- - - -
PASILLO 1 PASILLO 1 - - - -
AMPLIACIÓN AMPLIACIÓN 2.886,84 0,65 4441,29231 2.483.897 205,28
PASILLO 2 PASILLO 2 - - - -
PASILLO 3 PASILLO 3 - - - -
TW2001 SALA TW2001 7.290,46 0,65 11216,0923 6.272.863 518,42
TW2002 SALA TW2002 6.748,39 0,65 10382,1385 5.806.454 479,87
TW2003, C203,V3, V4
SALA TW-2003 15.876,36 0,65 24425,1692 13.660.349 1.128,95
TW2004, C204,V2, V11
SALA TW2004 14.047,42 0,65 21611,4154 12.086.691 998,9
TW2005, C205,V9, V10
SALA TW 2005 16.871,47 0,65 25956,1077 14.516.562 1.199,72
C2 cubierta 2 - - - - -
B1 BALCÓN - - - - -
TOTAL(KG) =
5.355,06
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 86
6.3 Reacondicionamiento Térmico con EIFS:
6.3.1 Introducción
El sistema EIFS (Exterior Insulation and Finish System), que traducido al español significa
Sistema de Aislación Exterior y Acabado Final, consiste en una multicapa de elementos que
permite realizar tanto cerramientos exteriores en sistemas de construcción en seco como sobre
mampostería tradicional. Resulta idóneo como resistencia mecánica, soportando los esfuerzos
propios de la exposición a la intemperie, y aporta a su vez una solución muy adecuada para la
aislación térmica, hidrófuga y acústica.
Figura 6.6: Composición sistema EIFS
Es por esta razón que en el presente subcapítulo se probará la instalación de EIFS en todos los
muros perimetrales del edificio con el fin de evaluar la demanda energética de calefacción y ver
si es rentable o no a largo plazo. El edificio sin un reacondicionamiento térmico tiene pérdidas de
-90.551,64 kW/h/m2/año solamente por los muros, lo que corresponde a un 25,68 % de las pérdidas totales del edificio. Para dicha modelación se utilizó EIFS con poliestireno expandido de
53 mm con una resistencia térmica de 0,651 m2 °C/W.
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 87
6.3.2 Ganancias Internas con Instalación de EIFS:
Se obtuvieron menos ganancias internas en el mes de Febrero al igual que en
modelamiento sin intervención debido al receso universitario.
En el mes de Febrero sólo se presentan ganancias solares que llegan a 9001 kW/h entre
las ganancias internas y externas. La baja en las ganancias internas que se observa en Julio se debe a las dos semanas de
vacaciones de invierno con sólo 6.35929 kW/h en ocupación.
Las ganancias por iluminación más bajas se presentan en Julio por las vacaciones de
invierno generando sólo 3.240,32 kW/h y en Febrero por el receso con 0 kW/h.
El mes que presenta mayores ganancias internas es el mes de Agosto, con 35.383,74
kW/h totales.
En las ganancias solares, las menores internas se producen en Junio con 44,29 kW/h.
En ganancias solares, las mayores internas se producen en Enero y Diciembre con 139,24
kW/h y 139,49 kW/h respectivamente.
Las menores ganancias solares exteriores se producen en el mes de Junio con 3.172,06
kW/h y las mayores ganancias se producen en el mes de Enero y Diciembre generando
10.677,49 kW/h y 10.896,42 kW/h respectivamente.
Las ganancias solares internas aportan 1090 kW/h al año, considerando que el edificio
tiene 1.636 m2 de superficie, se generan 0,66 kW/h/m2/año.
Las ganancias solares externas aportan 83.480 kW/h al año, considerando una superficie
de 1.636 m2, se generan 51 kW/h/m2/año.
Las ganancias por iluminación aportan 62.910 kW/h/año, considerando una superficie de
1.636 m2 se obtiene un valor normalizado de 38,45 kW/h/m2/año.
Las ganancias por ocupación aportan 100.520 kW/h/año, considerando una superficie de
1.636 m2 se obtiene un valor normalizado de 61,44 kW/h/m2/año.
Las ganancias por calefacción aportan 80490 kW/h/año, considerando una superficie de
1636 m2 se obtiene un valor normalizado de 49,2 kW/h/m2/año. (Ver gráficos Figura B.28 y Figura B.29 Anexo B)
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 88
6.3.2.1 Comparación de Ganancias Internas del Edificio Teodoro Wickel Antes y Después
de la Instalación de EIFS
Al contrastar los resultados generados del gráfico de ganancias internas original del Edificio
Teodoro Wickel donde el muro se compone de 2,5 cm de revoque de mortero de hormigón a cada
lado y albañilería de 14 cm y luego con la instalación de EIFS como aislamiento exterior seobtuvo la siguiente tabla mostrando las ganancias internas antes de la instalación y después de la
instalación:
Tabla 6.7: Comparación de ganancias internas del edificio con antes y después de la instalaciónde EIFS
ALBAÑILERÍA 0,14 MT CONREVOQUE DE MORTERO DEHORMIGÓN DE 0,025 MT ACADA LADO
MURO CON EIFSRT= 0,651 M2
°C/W
LIGHTING (KW/H/M2/AÑO) 38 38
COMP+EQUIP (KW/H/M2/AÑO) 2 2
OCCUPANCY (KW/H/M2/AÑO) 63 61
SOLAR GAIN INT.(KW/H/M2/AÑO) 1 1
SOLAR GAIN EXT. (KW/H/M2/AÑO) 51 51ZONE SENSIBLE HEATING
(KW/H/M2/AÑO)63 49
Con dicha tabla se confeccionó un gráfico para mostrar de manera más ilustrativa las variaciones
que se producen con las ganancias internas y a la vez observar cuales se mantienen constantes
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 89
Figura 6.7: Gráfico de ganancias internas del edificio antes y después de la instalación de EIFS
Se puede observar que las ganancias internas en el Edificio Teodoro Wickel al implementar EIFS
disminuyen de 217,40 kW/h/m2/año a 202,29 W/h/m2/año lo que representa una disminución
de un 6,95 %. Esta disminución en ganancias internas se debe en gran parte a la disminución de
un 21 % las ganancias por calefacción.
6.3.3 Ventilación e Infiltración con Instalación de EIFS
En febrero se presentan infiltraciones de – 696,78 kW/h siendo el mes en que se producen
menos infiltraciones. En gran medida debido al receso universitario como sucede en el
caso del modelamiento sin intervención.
En Agosto se presentan pérdidas de -11.285,6 kW/h siendo el mes que se producen
mayores pérdidas.
El edificio presenta menores renovaciones de aire por hora en el mes de Febrero con 1,29
ac/h debido en gran parte al receso de la Universidad.
0
1020
30
40
50
60
70
ALBAÑILERÍA 0,14 MT CONREVOQUE DE 0,025 MT ACADA LADO
EIFS RT= 0,651 M2 °C/W
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
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El edificio despliega mayor cantidad de renovaciones de aire el mes de Noviembre
presentando 1,53 ac/h, esto debido a la temporada y al calor producido en ese tiempo por
lo que necesita mayor ventilación.
Las pérdidas por infiltración y ventilación son de – 97.189,93 kW/h/año, considerando
una superficie total del edificio Teodoro Wickel de 1.636 m2, genera pérdidas de – 59,41kW/h/m2/año.
Existen 1,41 renovaciones de aire por hora como promedio del edificio en un año tras
implementar EIFS, presentando una baja de 0,33 ac/h con respecto a las condiciones
actuales del edificio sin aislación exterior.
(Ver gráficos Figura B.30 y Figura B.31 Anexo B)
6.3.4 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con la Instalación de EIFS En el mes de Julio la temperatura radiante presenta su menor temperatura con 12,02
kW/h, esto debido a que las bajas temperaturas afectan en la temperatura del edificio en
sí mismo.
En Enero se produce la máxima temperatura radiante con 17,89 °C esto se debe en gran
parte porque las paredes del edificio se encuentran a mayor temperatura que en otros
meses y porque el Edificio se encuentra con ocupación y las luces se encuentran
encendidas según su horario.
En Julio se produce la mínima temperatura del aire con 12,62 °C, la máxima temperatura
del aire se produjo en el mes de Enero con 18,53 °C.
En Julio se produce la menor temperatura operativa con 12,32 °C y la máxima en el mes
de Enero con 18,21 °C.
Se puede observar además que el gráfico de Disconfort está directamente ligado a la
producción de CO2, ya que al aumentar el CO2 aumenta además las horas de disconfort
del edificio.
El mes con más horas de disconfort en Agosto con 245,61 horas. En el gráfico de CO2 se
muestran las cantidades emitidas en Kg de dióxido de carbono. Se puede observar que no
existe producción de dióxido de carbono en el mes de Febrero ya que éste se encuentra
directamente ligado a la ocupación y a la calefacción y como la Universidad en ese mes se
encuentra en Receso se tiene 0 Kg de CO2. El mes que registra mayor producción de
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CO2 es Agosto 8.575,14 kg debido a que es el mes en que se necesita mayor calefacción
y a la vez tiene una gran ocupación.
(Ver gráfico Figura B.32 y Figura B.33 Anexo B)
Tabla 6.8: Diferencias de Temperaturas, CO2 y Disconfort entre el edificio antes y después dela instalación de EIFS
EDIFICIO SINAISLACIÓN MUROS
EDIFICIO CON EIFS
TEMPERATURA DEL AIRE °C 15,60 16,26
TEMPERATURA RADIANTE °C 14,54 15,46
TEMPERATURA OPERATIVA °C 15,07 15,85
CO2 (KG) 75.694,13 68.980,70DISCONFORT (HR) 2.320,60 2.175,11
Figura 6.8: Gráfico de comparación de Temperaturas del Edifico antes y despúes de lainstalaciónde EIFS
13,5
14
14,5
15
15,5
16
16,5
Temperatura delaire °C
Temperaturaradiante °C
Temperaturaoperativa °C
Edificio sin aislaciónmuros
edificio con EIFS
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Se puede observar que tras la instalación de EIFS hay un aumento en las temperaturas del aire,
radiante y operativa, lo que a la vez genera menos horas de disconfort; se observan 145,5 Hrs
menos de disconfort en el año. Se observa una disminución de 6.713 Kg de CO2 al año.
6.3.5 Consumo de Gas y Electricidad Despúes de la Instalación de EIFS
En el mes de Febrero no existe ni gasto de electricidad ni de gas, esto debido al receso
universitario considerado el mes de Febrero.
La baja de electricidad producida en el mes de Julio se debe a las 2 semanas de
vacaciones de invierno. El consumo de gas es 0 kW/h en los meses de Enero, Febrero,
Marzo y Diciembre ya que en esos meses la calefacción no se encuentra encendida por
las condiciones del tiempo, ya que en dichos meses las temperaturas ascienden.
El mínimo consumo de Electricidad se produce en el mes de Febrero siendo de 0 kW/h. El mayor consumo de electricidad se produce en el mes de Agosto con 6.566,37 kW/h.
El mayor consumo de gas se presenta en el mes de Agosto con 20.908,60 kW/h debido al
frío de ese mes por lo que se consume más gas que en otros meses.
El total anual de gasto en electricidad para el edificio Teodoro Wickel es de 65.450
kW/h/año. Considerando la superficie del edificio se puede aseverar un gasto de 40
kW/h/m2/año.
El total anual de gasto en gas para el Edificio Teodoro Wickel es de 123.840 kW/h/año.Considerando la superficie total del edificio se puede ratificar un gasto de 75,7
kW/h/m2/año.
(Ver gráficos Figura B.34 y Figura B.35 Anexo B)
6.3.5.1 Comparaciones entre Consumos de Gas y Electricidad con Respecto a Modelo
Original:
Para realizar un análisis más detallado es preciso contrastar los resultados obtenidos en lademanda sin intervención de electricidad y gas y la obtenida después de la simulación con EIFS
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Tabla 6.9: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio sin aislación en murosy con EIFS
Electricidad(kW/h/m2/año)
Gas(kW/h/m2/año)
Edificio sin aislación enmuros
40 96,77
Edificio con EIFS 40 75,7
Figura 6.9: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de la imlementación de EIFS
Se observa que la electricidad se mantiene constante con 40 kW/h/m2/año.
Se puede ver una disminución significativa de la demanda de gas, con una diferencia de 21
kW/h/m2/año.
0
20
40
60
80
100
120
Electricidad(kW/h/m2/año)
Gas (kW/h/m2/año)
Edificio sin aislación enmuros
Edificio con EIFS
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6.3.6 Comparación de Pérdidas Generadas en Salas Antes y Después de la Instalación de
EIFS
Para analizar los cambios que sean más significativos se ha elegido la sala TW 1004 del primer
nivel y la sala TW 2005 del segundo nivel para realizar las comparaciones y ver los cambios que
se generan al implementar el Edificio Teodoro Wickel con EIFS.
6.3.6.1 : Pérdidas por Superficies Sala TW 1004 con EIFS
Las pérdidas por superficies vidriadas de la sala TW 1004 son de -69,6 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por muros en la sala TW 1004 son de -28 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por el radier que se producen en la sala TW 1004 son de -70,7
kW/h/m2/año.
Las demás pérdidas se producen por medio se infiltraciones, ventilación, cielo y particiones, las que son mínimas, entre ellas suman 11,21 kW/h/m2/año.
Luego de la instalación de EIFS se produjo notoriamente una disminución por medio de
los muros.
(Ver gráfico Figura B.36)
Tabla 6.10: Comparación pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de lainstalación de EIFS
EDIFICIO SIN AISLACIÓNEXTERIOR
EDIFICIO CONEIFS
GLAZING (KW/H/AÑO) -6.693,19 -7.519,96
WALLS (KW/H/AÑO) -7.628,55 -3.067,73
CEILINGS (KW/H/AÑO) 525,5 898,57
GROUND FLOORS(KW/H/AÑO)
-4.916,3 -7.640,15
PARTITIONS(KW/H/AÑO)
-469,03 -727,28
EXT. INFILTRATION(KW/H/AÑO)
-1.012,78 -665,21
EXT. VENTILATION(KW/H/AÑO)
-691,09 -717,82
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Figura 6.10: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la instalaciónde EIFS
Se puede observar una disminución significativa de pérdidas producidas por los muros. Antes de
la instalación de EIFS las pérdidas por medio de los muros eran de -7.628,55 kW/h/año (70,63
kW/h/m2/año) y tras la simulación con EIFS bajó a -3.067,73 kW/h en pérdidas (28,4
kW/h/m2/año) por lo que se evidencia una baja en 42 kW/h/m2/año de pérdidas tras realizar
los cambio lo que significa una disminución de un 60 % por este medio.
Se puede observar además que se producen más pérdidas por superficies vidriadas las cuales
aumentan 7,66 kW/h/m2/año lo que representa un 12% y particiones que aumenta 2.723
kW/h/m2/año lo que representa un aumento de un 55%.
-9000
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
Edificio sin aislación
exterior
Edificio con EIFS
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6.3.6.2 Pérdidas por superficies e infiltraciones sala TW 2005
Tabla 6.11: Total pérdidas salas TW 2005 con EIFS
Superficies TOTALPÉRDIDAS
GLAZING (KW/H/AÑO) -7.548,44
WALLS (KW/H/AÑO) -7.241,90
CEILINGS (KW/H/AÑO) -85,70
FLOORS (KW/H/AÑO) -960,55
PARTITIONS (KW/H/AÑO) -2.092,56
ROOFS (KW/H/AÑO) -6.539,71
Las pérdidas por superficies vidriadas de la sala TW 2005 son de -69,89 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por muros en la sala TW 2005 son de -67 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por techumbre en la sala TW 2005 igual son pérdidas significativas con -
60,55 kW/h/m2/año.
Las demás pérdidas son menos significativas y se componen de cielos, losas y particiones
que entre todos suman pérdidas de -29 kW/h/m2/año.
(Ver gráfico Figura B.37 Anexo B)
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6.3.7 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de EIFS:
Tabla 6.12: Demanda energética de gas por zona con instalación de EIFS
ZONA ENDESIGNBUILDER
ZONADEMANDAANUAL(KW/H)
COP
DEMANDADECONSUMOANUAL(KW/H)
DEMANDA DECONSUMOANUAL KCAL)
DEMANDADECONSUMOANUAL(KG)
TW1001 SALA TW1001 1.803,52 0,65 2.774,65 1.551.785,94 128,25
TW1002 SALA TW1002 3.410,37 0,65 5.246,72 2.934.352,94 242,51
TW1003 SALA TW1003 2.825,52 0,65 4.346,95 2.431.135,90 200,92
TW1004 SALA TW1004 3.125,44 0,65 4.808,37 2.689.193,27 222,25
SALA AUXILIAR SALA AUXILIAR 1.031,18 0,65 1.586,43 887.248,62 73,33BAÑOHOMBRES
BAÑOHOMBRES
- - - 0 0
BAÑOMUJERES
BAÑOMUJERES
- - - 0 0
PASILLO 1 PASILLO 1 - - - 0 0
AMPLIACIÓN AMPLIACIÓN 4.613,66 0,65 7.097,94 3.969.688,57 328,07
PASILLO 2 PASILLO 2 - - - 0 0
PASILLO 3 PASILLO 3 - - - 0 0
TW2001 SALA TW2001 7.356,58 0,65 11.317,82 6.329.753,71 523,12
TW2002 SALA TW2002 6.529,01 0,65 10.044,63 5.617.695,35 464,27
TW2003, C203,V3, V4
SALA TW-2003 17.369,01 0,65 26.721,55 14.944.655,74 1.235,10
TW2004, C204,V2, V11
SALA TW2004 15.454,39 0,65 23.775,98 13.297.277,06 1.098,95
TW2005, C205,V9, V10
SALA TW 2005 17.278,15 0,65 26.581,77 14.866.477,92 1.228,63
C2 cubierta 2 - - - - -
B1 BALCÓN - - - - -
TOTAL (KG) = 5.745,39
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Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
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6.4 Instalación de Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros
Perimetrales
6.4.1 Introducción
En el presente sub capítulo se realizará la simulación del Edificio Teodoro Wickel
implementando revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales como
solución. Éste es un producto que mejora notablemente la aislación térmica de la envolvente de
edificios. Se compone de una placa de yeso-cartón a la que se le adhiere una plancha de
poliestireno expandido de 15 kg/m3 de densidad el que puede ser usado en diferentes espesores.
El revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales es un revestimiento para
muros nuevos o antiguos de hormigón armado, albañilería u otros y es apto para todo tipo de
soluciones habitacionales.
Particularmente recomendado para todo tipo de ambientes, en especial de uso discontinuo, puesreduce notablemente el tiempo de puesta en régimen de calefacción o refrigeración según sea el
caso. Recordando que al no poseer estructuras (perfiles metálicos) en su aplicación, elimina y
controla perfectamente los puentes térmicos
.
Figura 6.11: Revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales 7
Para la simulación se ha utilizado poliestireno expandido (15 kg/m3) con una resistencia térmica
de 1,0141 el cual cumple con la norma que especifica una resistencia térmica en muros sobre
0,62 para Temuco (zona 5)
7 Ficha técnica Poligyp Romeral (www.romeral.cl)
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 99
6.4.2 Ganancias Internas del Edificio con Instalación de Revestimiento Térmico Interior
de la Envolvente de Muros Perimetrales:
Se obtuvieron menos ganancias internas en el mes de Febrero al igual que en
modelamiento original debido al receso universitario.
En el mes de Febrero sólo se presentan ganancias solares que llegan a 8999,6 kW/h entrelas ganancias internas y externas.
La baja en las ganancias internas en Julio se debe a las dos semanas de vacaciones de
invierno con sólo 6.329,77 kW/h en ocupación.
Las ganancias por iluminación más bajas se presentan en Julio por las vacaciones de
invierno generando sólo 3.240,32 kW/h y en Febrero por el receso con 0 kW/h.
El mes que presenta mayores ganancias internas es el mes de Agosto, con 34.500,28
kW/h totales.
En las ganancias solares, las menores internas se producen en Junio con 43,43 kW/h.
En ganancias solares, las mayores internas se producen en Enero y Diciembre con 133,51
kW/h y 136,73 kW/h respectivamente.
Las menores ganancias solares exteriores se producen en el mes de Junio con 3.172,06
kW/h y las mayores ganancias se producen en el mes de Enero y Diciembre generando
10.677,49 kW/h y 10.896,42 kW/h respectivamente.
Las mayores ganancias por calefacción se presentan en Agosto con 12.763,98 kW/h
Las ganancias solares internas aportan 1.070 kW/h al año, considerando que el edificio
tiene 1.636 m2 de superficie, se generan 0,65 kW/h/m2/año.
Las ganancias solares externas aportan 83.480 kW/h al año, considerando una superficie
de 1.636 m2, se generan 51,02 kW/h/m2/año.
Las ganancias por iluminación aportan 62.910 kW/h/año, considerando una superficie de
1.636 m2 se obtiene un valor normalizado de 38,45 kW/h/m2/año.
Las ganancias por ocupación aportan 99.680 kW/h/año, considerando una superficie de
1.636 m2 se obtiene un valor normalizado de 6,9 kW/h/m2/año.
Las ganancias por calefacción aportan 75.430 kW/h/año, considerando una superficie de
1636 m2 se obtiene un valor normalizado de 46,11 kW/h/m2/año.
(Ver gráficos Figura B.38 y Figura B.39 Anexo B)
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
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6.4.3 Comparación de Ganancias Internas del Edificio Teodoro Wickel Antes y Después
de la Instalación de Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros
Perimetrales
Al contrastar los resultados generados del gráfico de ganancias internas original del Edificio
Teodoro Wickel sin aislación interior y el gráfico de ganancias internas generado con instalaciónde revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales se obtuvo la siguiente
tabla mostrando las ganancias internas antes de la instalación y después de la instalación.
Tabla 6.13: Comparación de ganancias internas del antes y después de la instalación deRevestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales
EDIFICIO SINREVESTIMIENTOINTERIOR
EDIFICIO CONREVESTIMIENTOINTERIOR
LIGHTING (kW/H/M2/AÑO) 38 38
COMP+EQUIP (kW/H/M2/AÑO) 2 2
OCCUPANCY (kW/H/M2/AÑO) 63 61
SOLAR GAIN INT. (kW/H/M2/AÑO) 1 1
SOLAR GAIN EXT (kW/H/M2/AÑO) 51 51
ZON SENSIBLE HEATING(kW/H/M2/AÑO) 63 46
Con dicha tabla se confeccionó un gráfico para mostrar de manera más descriptiva las variaciones
que se producen con las ganancias internas y a la vez observar cuales se mantienen constantes
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Figura 6.12: Gráfico de ganancias internas del edificio antes y después de la instalación derevestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales
Se puede observar que las ganancias internas en el Edificio Teodoro Wickel al implementar
revestimiento interior disminuyen de 217,40 kW/h/m2/año a 198,67 kW/h/m2/año lo que
representa una disminución de un 8,61 %. Esta disminución en ganancias internas se debe en
gran parte a la disminución de un 27% las ganancias por calefacción.
6.4.4 .Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio al Implementar Revestimiento Térmico
Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales:
En Febrero se presentan infiltraciones de – 742,74 kW/h siendo el mes en que se producen menos infiltraciones. En gran medida debido al receso universitario como
sucede en el caso del modelamiento original.
En Agosto se presentan pérdidas de -11.314,20 kW/h siendo el mes que se producen
mayores pérdidas.
0
10
20
30
40
50
60
70
EDIFICIO SIN REVESTIMIENTOINTERIOR
EDIFICIO CONREVESTIMIENTO INTERIOR
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El edificio presenta menores renovaciones de aire por hora en el mes de Febrero con 1,29
ac/h debido en gran parte al receso de la Universidad.
El edificio despliega mayor cantidad de renovaciones de aire el mes de Enero y
Noviembre presentando 1,53 ac/h, esto debido a la temporada y al calor producido en ese
tiempo por lo que necesita mayor ventilación. Las pérdidas por infiltración y ventilación son de -97.998,11 kW/h/año, considerando
una superficie total del edificio Teodoro Wickel de 1.636 m2, genera pérdidas de -59,9
kW/h/m2/año.
Existen 1,41 renovaciones de aire por hora como promedio de un año tras implementar
Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales, presentando una
baja de 0,33 ac/h con respecto a las condiciones actuales del edificio sin revestimiento.
(Ver gráfico Figura B.40 y Figura B.41 Anexo B)
6.4.5 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con la Instalación de Revestimiento
Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales
En el mes de Julio la temperatura radiante presenta su menor temperatura con 12,64 °C,
esto debido a que las bajas temperaturas afectan en la temperatura del edificio en sí
mismo.
En Enero se produce la máxima temperatura radiante con 17,99 °C esto se debe en gran
parte porque las paredes del edificio se encuentran a mayor temperatura que en otros
meses y porque el Edificio se encuentra con ocupación y las luces se encuentran
encendidas según su horario.
En Julio se produce la mínima temperatura del aire con 12,64°C, la máxima temperatura
del aire se produjo en el mes de Enero con 18,59 °C.
En Julio se produce la menor temperatura operativa con 12,37 °C y la máxima en el mes
de Enero con 18,29 °C.
Se puede observar además que el gráfico de Disconfort está directamente ligado a la
producción de CO2, ya que al aumentar el CO2 aumenta además las horas de disconfort
del edificio.
El mes con más horas de disconfort en Agosto con 238,5 horas. En el gráfico de CO2 se
muestran las cantidades emitidas en Kg de dióxido de carbono. Se puede observar que no
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existe producción de dióxido de carbono en el mes de Febrero ya que éste se encuentra
directamente ligado a la ocupación y a la calefacción y como la Universidad en ese mes se
encuentra en Receso se tiene 0 Kg de CO2. El mes que registra mayor producción de
CO2 es Agosto 8.326,10 kg debido a que es el mes en que se necesita mayor calefacción
y a la vez tiene una gran ocupación.(Ver gráficos Figura B.42 y Figura B.43 Anexo B)
Tabla 6.14: Diferencias de Temperaturas, CO2 y Disconfort entre el edificio antes y después dela instalación del revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales
EDIFICIO SIN
REVESTIMIENTO
EDIFICIO CON
REVESTIMIENTOINTERIOR
TEMPERATURA DEL AIRE °C 15,60 16,28
TEMPERATURA RADIANTE°C
14,54 15,51
TEMPERATURA OPERATIVA°C
15,07 15,9
CO2 (KG) 75.694,13 67.457,29
DISCONFORT (HR) 2.320,60 2.101,69
Figura 6.13: Gráfico de comparación de Temperaturas del Edifico antes y después de lainstalación del revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales
13,50
14,00
14,50
15,00
15,50
16,00
16,50
Temperaturadel aire °C
Temperaturaradiante °C
Temperaturaoperativa °C
EDIFICIO SINREVESTIMIENTO
EDIFICIO CONREVESTIMIENTO
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Existe un aumento en las temperaturas, lo que a la vez genera menos horas de disconfort; se
observan 218,91 hrs menos de disconfort en el año. Se observa una disminución de 8.236,84 Kg
de CO2 al año.
6.4.6 Consumo de Gas y Electricidad Despúes de la Instalación de Revestimiento Térmico
Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales
En el mes de Febrero no existe ni gasto de electricidad ni de gas, esto debido al receso
universitario considerado el mes de Febrero.
La baja de electricidad producida en el mes de Julio se debe a las 2 semanas de
vacaciones de invierno. El consumo de gas es 0 kW/h en los meses de Enero, Febrero,
Marzo y Diciembre ya que en esos meses la calefacción no se encuentra encendida por
las condiciones del tiempo, ya que en dichos meses las temperaturas ascienden. El mínimo consumo de Electricidad se produce en el mes de Febrero siendo de 0 kW/h.
El mayor consumo de electricidad se produce en el mes de Agosto con 6.564,83 kW/h.
El mayor consumo de gas se presenta en el mes de Agosto con 19.636,89 kW/h debido al
frío de ese mes por lo que se consume más gas que en otros meses.
El total anual de gasto en electricidad para el edificio Teodoro Wickel es de 65.440
kW/h/año. Considerando la superficie del edificio se puede aseverar un gasto de 40
kW/h/m2/año.
El total anual de gasto en gas para el Edificio Teodoro Wickel es de 115.860 kW/h/año.
Considerando la superficie total del edificio se puede ratificar un gasto de 70,9
kW/h/m2/año.
(Ver gráfico Figura B.44 y Figura B.45 Anexo B)
6.4.7 Comparaciones entre Consumos de Gas y Electricidad Antes y Después de la
Instalación de Revestimiento Térmico Interior de Muros PerimetralesPara realizar un análisis más detallado es preciso contrastar los resultados obtenidos en la
demanda original de electricidad y gas sin revestimiento interior y la obtenida después de la
simulación con revestimiento interior.
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Tabla 6.15: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio antes y después de lainstalación de revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales
ELECTRICIDADKW/H/M2/AÑO
GASKW/H/M2/AÑO
EDIFICIO SINREVESTIMIENTO
40 96,77
EDIFICIO CONREVESTIMIENTO
40 70,9
Figura 6.14: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de la instalación deRevestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales
Se observa que la electricidad se mantiene constante en 40 kW/h/m2/año.
Se puede ver una disminución significativa de la demanda de gas, con una diferencia de 25,87
kW/h/m2/año.
0
20
40
60
80
100
120
ElectricidadkW/h/m2/año
Gas kW/h/m2/año
Edificio sin RevestimientoTérmico Interior de laEnvolvente de MurosPerimetrales
Edificio con RevestimientoTérmico Interior de laEnvolvente de MurosPerimetrales
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6.4.8 Comparación de Pérdidas Generadas en Salas Antes y Después de la Instalación de
Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales
Para analizar los cambios que sean más significativos se ha elegido la sala TW 1004 del primer
nivel y la sala TW 2005 del segundo nivel para realizar las comparaciones y ver los cambios que
se generan al implementar el Edificio Teodoro Wickel con revestimiento interior.
6.4.8.1 Comparación de Pérdidas por Superficies e Infiltraciones Sala TW 1004:
El gráfico Figura B.46 (ver anexo B) arrojó los siguientes resultados:
Las pérdidas por superficies vidriadas de la sala TW 1004 son de -70,14 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por el radier en la sala TW 1004 son de -72,95 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por muros que se producen en la sala TW 1004 son de -21,11
kW/h/m2/año.
Las demás pérdidas se producen por medio se infiltraciones, ventilación, cielo y
particiones, las que son mínimas, entre ellas suman 12,39 kW/h/m2/año.
Luego de la instalación de revestimiento interior se produjo notoriamente una
disminución por medio de los muros.
Tabla 6.16: Comparación pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y despúes de lainstalación de revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales
SALA TW 1004 SINREVESTIMIENTO INTERIOR
SALA TW 1004 CONREVESTIMIENTOINTERIOR
GLAZING (kW/h/año) -6693,19 -7574,65
WALLS (kW/h/año) -7628,55 -2279,58
CEILINGS (kW/h/año) 525,5 802,25
GROUND FLOORS (kW/h/año) -4916,3 -7878,7
PARTITIONS (kW/h/año) -469,03 -739,85
EXT. INFILTRATION (kW/h/año) -1012,78 -667,07
EXT. VENTILATION (kW/h/año) -691,09 -733,42
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Figura 6.15: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la instalaciónde revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales
Se puede observar una disminución significativa de pérdidas producidas por medio de los muros.
El edificio al no tener revestimiento interior generaba pérdidas de 7.628,55 kW/h/año (-70,63
kW/h/m2/año) y tras la prueba con revestimiento interior bajó a 2.279,58 kW/h en pérdidas (-
21,1 kW/h/m2/año) por lo que se evidencia una baja en -49,53 kW/h/m2/año de pérdidas tras
realizar los cambio lo que significa una disminución de un 70,12 % por este medio. Sin embargo
pese a esta gran disminución ocurrió un aumento en las pérdidas por medio de superficiesvidriadas radier, particiones y ventilación; sufriendo un aumento en pérdidas de -8,16
kW/h/m2/año en vidrios, de -27,4 kW/h/m2/año en radier, de -2,5 kW/h/m2/año en particiones y
-0,39 en ventilación.
-9000
-8000
-7000
-6000
-5000-4000
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
Sala TW 1004revestimiento kW/h/año
Sala TW 1004 conrevestimiento kW/h/año
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6.4.9 Comparación de Pérdidas por Superficies e Infiltraciones Sala TW 2005
Tabla 6.17: Total de pérdidas por superficie sala TW 2005 con revestimiento interior
PÉRDIDAS SALA TW2005
GLAZING (KW/H/AÑO) -9.174,26
WALLS (KW/H/AÑO) -6.183,53
CEILINGS (KW/H/AÑO) -96,58
FLOORS (KW/H/AÑO) -683,9
PARTITIONS (KW/H/AÑO) -2.029,63
ROOFS (KW/H/AÑO) -6.280,31
Las pérdidas por superficies vidriadas de la sala TW 2005 son de -84,94 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por muros en la sala TW 2005 son de -57,25 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por techumbre en la sala TW 2005 igual son pérdidas significativas con -58
kW/h/m2/año.
Las demás pérdidas son menos significativas y se componen de cielos, losas y particiones
que entre todos suman pérdidas de - 26 kW/h/m2/año.
(Ver gráfico Figura B.47 anexo B)
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6.4.10 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de Revestimiento Térmico
Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales
Tabla 6.18: Demanda de gas por zona con instalación de revestimiento térmico interior de laenvolvente de muros perimetrales
ZONA ENDESIGNBUILDER
ZONA DEMANDAANUAL(KW/H)
COP DEMANDADECONSUMOANUAL(KW/H)
DEMANDADECONSUMOANUAL KCAL)
DEMANDADECONSUMOANUAL(KG)
TW1001 SALA TW1001 1.706,70 0,65 2.625,69 1.468.480,01 121,36
TW1002 SALA TW1002 3.265,67 0,65 5.024,11 2.809.850,07 232,22
TW1003 SALA TW1003 2.739,45 0,65 4.214,54 2.357.079,49 194,8
TW1004 SALA TW1004 2.832,81 0,65 4.358,17 2.437.408,36 201,44
SALAAUXILIAR
SALAAUXILIAR
612,64 0,65 942,52 527.128,14 43,56
BAÑOHOMBRES
BAÑOHOMBRES
- - 0 0
BAÑOMUJERES
BAÑOMUJERES
- - 0 0
PASILLO 1 PASILLO 1 - - 0 0
AMPLIACIÓN AMPLIACIÓN 4.605,31 0,65 7.085,09 3.962.504,05 327,48
PASILLO 2 PASILLO 2 - - 0 0PASILLO 3 PASILLO 3 - - 0 0
TW2001 SALA TW2001 6.698,37 0,65 10.305,18 5.763.416,20 476,32
TW2002 SALA TW2002 6.012,27 0,65 9.249,65 5.173.081,56 427,53
TW2003,C203, V3, V4
SALA TW-2003 16.510,61 0,65 25.400,94 14.206.070,61 1.174,06
TW2004,C204, V2, V11
SALA TW2004 14.620,42 0,65 22.492,95 12.579.712,01 1.039,65
TW2005,C205, V9, V10
SALA TW 2005 15.826,87 0,65 24.349,03 13.617.766,56 1.125,44
C2 cubierta 2 - - - - -
B1 BALCÓN - - - - -
TOTAL (KG) = 5.363,84
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6.5 Simulación con Cielo americano de Yeso más Aislación
Como una de las opciones para realizar un reacondicionamiento térmico se ha optado por bajar
los cielos de las salas del segundo nivel debido a la gran altura que presentan en la actualidad.
Para esto se ha optado por cielo americano de yeso y aislan glass de 50 mm para compensar en
parte la falta de aislación por techumbre. Tras la simulación se obtuvieron los siguientes
resultados:
6.5.1 Ganancias Internas con Instalación de Cielo Americano con Aislación
Se obtuvieron menos ganancias internas en el mes de Febrero debido al receso
universitario.
En el mes de Febrero sólo se presentan ganancias solares que llegan a 8.616,25 kW/h
entre las ganancias internas y externas.
La baja en las ganancias internas que se observa en Julio se debe a las dos semanas de
vacaciones de invierno con sólo 6.442,83 kW/h en ocupación.
Las ganancias por iluminación más bajas se presentan en Julio por las vacaciones de
invierno generando sólo 3.157,33 kW/h y en Febrero por el receso con 0 kW/h.
El mes que presenta mayores ganancias internas es el mes de Agosto, con 32.315,36
kW/h totales.
En las ganancias solares, las menores internas se producen en Junio con 44,30 kW/h.
En ganancias solares, las mayores internas se producen en Enero y Diciembre con
139,28kW/h y 139,54 kW/h respectivamente.
Las menores ganancias solares exteriores se producen en el mes de Junio con 3.028,48
kW/h y las mayores ganancias se producen en el mes de Enero y Diciembre generando
10.236,14 kW/h y 10.449,75 kW/h respectivamente.
Las ganancias solares internas aportan 1.090 kW/h al año, considerando que el edificio
tiene 1.636 m2 de superficie, se generan 0,67 kW/h/m2/año.
Las ganancias solares externas aportan 79.860 kW/h al año, considerando una superficie
de 1.636 m2, se generan 48,8 kW/h/m2/año.
Las ganancias por iluminación aportan 61.300 kW/h/año, considerando una superficie de
1.636 m2 se obtiene un valor normalizado de 37,47 kW/h/m2/año.
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 111
Las ganancias por ocupación aportan 102.290 kW/h/año, considerando una superficie de
1.636 m2 se obtiene un valor normalizado de 62,52 kW/h/m2/año.
Las ganancias por calefacción aportan 62.870 kW/h/año, considerando una superficie de
1636 m2 se obtiene un valor normalizado de 38.43 kW/h/m2/año.
(Ver gráficos Figura B.48 y Figura B.49 Anexo B)
6.5.2 Comparación de Ganancias Internas del Edificio Teodoro Wickel Antes y Después
de la Instalación de Cielo Americano.
Al contrastar los resultados generados del gráfico de ganancias internas del Edificio Teodoro
Wickel antes y después de la instalación de cielo americano se obtuvo lo siguiente:
Tabla 6.19: Comparación de ganancias internas del edificio antes y después de la instalación decielo americano
EDIFICIO SIN CIELOAMERICANO
EDIFICIO CON CIELOAMERICANO
LIGHTING (KW/H/M2/AÑO) 38 37
COMP+EQUIP (KW/H/M2/AÑO) 2 2
OCCUPANCY (KW/H/M2/AÑO) 63 63
SOLAR GAIN INT. (KW/H/M2/AÑO) 1 1
SOLAR GAIN EXT. (KW/H/M2/AÑO) 51 49
ZON SENSIBLE HEATING(KW/H/M2/AÑO)
63 38
Con dicha tabla se confeccionó un gráfico para mostrar de manera más descriptiva las variaciones
que se producen con las ganancias internas y a la vez observar cuales se mantienen constantes.
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 112
Figura 6.16: Gráfico de ganancias internas del edificio antes y después de la instalación de cieloamericano
Se puede observar que las ganancias internas en el Edificio Teodoro Wickel al implementar cielo
americano con aislación disminuyen de 217,40 kW/h/m2/año a 190 kW/h/m2/año lo que
representa una disminución de un 12,6 %. Esta disminución en ganancias internas se debe engran parte a la disminución de un 40 % de las ganancias por calefacción.
6.5.3 Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio con Instalación de Cielo Americano y
Aislación
En febrero se presentan infiltraciones de – 174,51 kW/h siendo el mes en que se producen
menos infiltraciones. En gran medida debido al receso.
En Agosto se presentan pérdidas de -9.748,23 kW/h siendo el mes que se producenmayores infiltraciones por hora.
El edificio presenta menores renovaciones de aire por hora en el mes de Febrero con 1,51
ac/h debido en gran parte al receso de la Universidad.
0
10
20
30
40
50
60
70
EDIFICIO SIN CIELOAMERICANO
EDIFICIO CON CIELOAMERICANO
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 113
El edificio despliega mayor cantidad de renovaciones de aire el mes de Noviembre
presentando 1,78 ac/h, esto debido a la temporada y al calor producido en ese tiempo por
lo que necesita mayor ventilación.
Las pérdidas por infiltración y ventilación son de – 76.332,16 kW/h/año, considerando
una superficie total del edificio Teodoro Wickel de 1.636 m2, genera pérdidas de -46,7kW/h/m2/año.
Existen 1,65 renovaciones de aire por hora como promedio del edificio en un año tras
implementar cielo americano.
(Ver gráficos Figura B.50 y Figura B.51 Anexo B)
6.5.4 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con la Instalación de Cielo
Americano y Aislación
En el mes de Julio la temperatura radiante presenta su menor temperatura con 11,14
kW/h, esto debido a que las bajas temperaturas afectan en la temperatura del edificio en
sí mismo.
En Enero se produce la máxima temperatura radiante con 17,32 °C esto se debe en gran
parte porque las paredes del edificio se encuentran a mayor temperatura que en otros
meses y porque el Edificio se encuentra con ocupación y las luces se encuentran
encendidas según su horario.
En Julio se produce la mínima temperatura del aire con 12,03 °C, la máxima temperatura
del aire se produjo en el mes de Enero con 18,08 °C.
En Julio se produce la menor temperatura operativa con 11,58 °C y la máxima en el mes
de Enero con 17,7 °C.
Se puede observar además que el gráfico de disconfort está directamente ligado a la
producción de CO2, ya que al aumentar el CO2 aumenta además las horas de disconfort
del edificio.
El mes con más horas de disconfort es Agosto con 265,39 horas. En el gráfico de CO2 se
muestran las cantidades emitidas en Kg de dióxido de carbono. Se puede observar que no
existe producción de dióxido de carbono en el mes de Febrero ya que éste se encuentra
directamente ligado a la ocupación y a la calefacción y como la Universidad en ese mes se
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 114
encuentra en Receso se tiene 0 Kg de CO2. El mes que registra mayor producción de
CO2 es Agosto 7.607,14 kg debido a que es el mes en que se necesita mayor calefacción
y a la vez tiene una gran ocupación.
(ver gráficos Figura B.52 y Figura B.53 Anexo B)
EDIFICIO SIN CIELOAMERICANO
EDIFICIO CON CIELOAMERICANO
TEMPERATURA DEL AIRE °C 15,60 15,69
TEMPERATURA RADIANTE °C 14,54 14,56
TEMPERATURA OPERATIVA °C 15,07 15,12
CO2 (KG) 75.694,13 62.581,70
DISCONFORT (HR) 2.320,60 2.408,89
Tabla 6.20: Diferencias de Temperaturas, CO2 y Disconfort antes y después de la instalación decielo americano
Figura 6.17: Gráfico de comparación de temperaturas del Edifico antes y después de lainstalación de cielo americano
13,5
14
14,5
15
15,5
16
TEMPERATURADEL AIRE °C
TEMPERATURARADIANTE °C
TEMPERATURAOPERATIVA °C
EDIFICIO SIN CIELOAMERICANO
EDIFICIO CON CIELOAMERICANO
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
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6.5.5 Consumo Mensual de Gas y Electricidad Despúes de la Instalación de Cielo
Americano y Aislación
En el mes de Febrero no existe ni gasto de electricidad ni de gas, esto debido al receso
universitario considerado el mes de Febrero.
La baja de electricidad producida en el mes de Julio se debe a las 2 semanas devacaciones de invierno. El consumo de gas es 0 kW/h en los meses de Enero, Febrero,
Marzo y Diciembre ya que en esos meses la calefacción no se encuentra encendida por
las condiciones del tiempo, ya que en dichos meses las temperaturas ascienden.
El mínimo consumo de Electricidad se produce en el mes de Febrero siendo de 0 kW/h.
El mayor consumo de electricidad se produce en el mes de Marzo con 6.658,43 kW/h.
El mayor consumo de gas se presenta en el mes de Agosto con 16.527,73 kW/h debido al
frío de ese mes por lo que se consume más gas que en otros meses.
El total anual de gasto en electricidad para el edificio Teodoro Wickel es de 63.825,38
kW/h/año. Considerando la superficie del edificio se puede aseverar un gasto de 39
kW/h/m2/año.
El total anual de gasto en gas para el Edificio Teodoro Wickel es de 96.724,68 kW/h/año.
Considerando la superficie total del edificio se puede ratificar un gasto de 59,12
kW/h/m2/año.
(Ver gráfico Figura B.54 y Figura B.55 Anexo B)
6.5.6 Comparaciones Entre Consumos de Gas y Electricidad Antes y Después de la
Instalación de Cielo Americano con Aislación
Tabla 6.21: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio antes y después de lainstalación de cielo americano
ELECTRICIDAD(kW/H/M2/AÑO)
GAS (kW/H/M2/AÑO)
EDIFICIO SIN CIELO AMERICANO 40 96,77
EDIFICIO CON CIELO AMERICANO 39 59,12
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Figura 6.18: Gráfico de demanda de combustibles antes y después de la imlementación de cieloamericano
Se observa que la electricidad se ve disminuida en 1 kW/h/m2/año. Esto debido a que se
redujo el espacio de las salas del segundo nivel y no es necesaria la iluminación sobre el
cielo americano.
Se puede ver una disminución significativa de la demanda de gas, con una diferencia de
37,65 kW/h/m2/año.
6.5.7 Pérdidas Generadas por Sala con Instalación de Cielo Americano
Para analizar los cambios que sean más significativos se ha elegido la sala TW 2005 del segundo
nivel para analizar los cambios que se producen, no se analizará la sala TW 1004 ya que no se
intervendrá en esta prueba las salas del primer nivel, ya que tiene como cielo la losa nervada, por
lo que no necesita mayor intervención.
0
20
40
60
80
100
120
ELECTRICIDAD(kW/H/M2/AÑO)
GAS(kW/H/M2/AÑO)
EDIFICIO SIN CIELOAMERICANO
EDIFICIO CON CIELOAMERICANO
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
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Figura 6.19: Sala TW 2005 antes de la instalación de cielo americano, captura programa DesignBuilder
Figura 6.20: Sala TW 2005 después de la simulación con cielo americano, captura ProgramaDesign Builder
Las pérdidas por superficies vidriadas son de -60 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por muros en la sala TW 2005 luego de la intervención son de -84
k/h/m2/año.
Las pérdidas por cielos son de -35,7 kW/h/m2/año.
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 118
Las pérdidas por la losa son de -3,6 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por particiones son de -12,9 kW/h/m2/año.
(Ver gráfico Figura B.56 Anexo B)
6.5.8 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de Cielo Americano y
Aislación
Tabla 6.22: demanda de gas con cielo americano y aislación sólo en salas
ZONA EN DESIGNBUILDER
DEMANDAANUAL(KW/H)
COP DEMANDADE
CONSUMOANUAL(KW/H)
DEMANDADE
CONSUMOANUAL KCAL)
DEMANDA DE
CONSUMO ANUAL
(KG)
TW1001 2.407,53 0,65 3.703,89 2.071.488,65 171,20
TW1002 4.326,12 0,65 6.655,57 3.722.283,20 307,63
TW1003 3.546,81 0,65 5.456,63 3.051.748,74 252,21
TW1004 4.519,46 0,65 6.953,02 3.888.636,94 321,37
SALA AUXILIAR 1.033,86 0,65 1.590,55 889.554,54 73,52
BAÑO HOMBRES - - - - -
BAÑO MUJERES - - - - -
PASILLO 1 - - - - -
AMPLIACIÓN 4.840,10 0,65 7.446,31 4.164.522,23 344,18
PASILLO 2 - - - - -
PASILLO 3 - - - - -
TW2001 6.810,68 0,65 10.477,97 5.860.050,05 484,30
TW2002 6.218,73 0,65 9.567,28 5.350.724,02 442,21
SALA TW-2003 10.434,05 0,65 16.052,38 8.977.672,60 741,96
SALA TW2004 8.875,58 0,65 13.654,74 7.636.732,76 631,13
SALA TW 2005 9.858,13 0,65 15.166,35 8.482.139,12 701,00
V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8,V9,10,V11
- - - - -
C2 - - - - -
B1 - - - - -
TOTAL (KG) = 4.470,71
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 119
6.6 Instalación de Doble Vidriado Hermético con Marco de PVC y Revestimiento
Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales Sólo en Salas de Clase del
Edificio Teodoro Wickel
6.6.1 Introducción
La presente opción ha nacido como idea a partir de las pruebas realizadas anteriormente; las
alternativas de DVH con marco de PVC disminuyen en un 29% la demanda anual de gas y la
instalación de revestimiento interior disminuye en un 27% lo que se supone una disminución
considerable en cierta medida al ser aplicado en forma independiente en todo el Edificio. Por esto
nace la idea de simular una nueva solución compuesta por estos dos materiales para ser aplicado
sólo a las salas de clases (como se ha hecho con el cielo americano con aislación) que son lugares
con calefacción y por ende se estima que la Instalación en dichas partes solamente puede generar
grandes ventajas económicas y dar una solución más eficiente que el gasto en que pueda incurrirla Instalación en todo el edificio. Se considerarán las mismas características de los materiales
probados anteriormente. Se obtuvieron los siguientes resultados:
6.6.2 Ganancias Internas Instalación de Ventanas con DVH/marco PVC y Revestimiento
Térmico Interior
En general se obtuvieron menos ganancias internas en el mes de Febrero al igual que en
modelamiento original debido al receso universitario. En el mes de Febrero sólo se presentan ganancias solares que llegan a 7.351,78 kW/h
entre las ganancias internas y externas.
La baja en las ganancias internas que se observa en Julio se debe a las dos semanas de
vacaciones de invierno con sólo 6.295,6 kW/h en ocupación.
Las ganancias por iluminación más bajas se presentan en Julio por las vacaciones de
invierno generando sólo 3.240,32 kW/h y en Febrero por el receso con 0 kW/h.
El mes que presenta mayores ganancias internas es el mes de Agosto, con 32.195 kW/htotales.
En las ganancias solares, las menores internas se producen en Junio con 44,17 kW/h.
En ganancias solares, las mayores internas se producen en Enero y Diciembre con 138,83
kW/h y 139,08 kW/h respectivamente.
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 120
Las menores ganancias solares exteriores se producen en el mes de Junio con 2.651,60
kW/h y las mayores ganancias se producen en el mes de Enero y Diciembre generando
8.749,88 kW/h y 8.918,52 kW/h respectivamente.
Las ganancias solares internas aportan 1083 kW/h al año, considerando que el edificio
tiene 1.636 m2 de superficie, se generan 0,66 kW/h/m2/año. Las ganancias solares externas aportan 68.381 kW/h al año, considerando una superficie
de 1.636 m2, se generan 41,80 kW/h/m2/año.
Las ganancias por iluminación aportan 62.908 kW/h/año, considerando una superficie de
1.636 m2 se obtiene un valor normalizado de 38,45 kW/h/m2/año.
Las ganancias por ocupación aportan 98.930,95 kW/h/año, considerando una superficie de
1.636 m2 se obtiene un valor normalizado de 60,47 kW/h/m2/año.
Las ganancias por calefacción aportan 67491,82 kW/h/año, considerando una superficie
de 1636 m2 se obtiene un valor normalizado de 42,25 kW/h/m2/año.
(Ver gráficos Figura B.57 y Figura B.58 Anexo B)
6.6.3 Comparación de Ganancias Internas del Edificio Teodoro Wickel Antes y Después
de la Instalación de DVH /marco PVC y Revestimiento Térmico Interior de la
Envolvente de Muros Perimetrales sólo en Salas:
Al contrastar los resultados generados del gráfico de ganancias internas del Edificio Teodoro
Wickel antes y después de la Instalación de ventanas con DVH/ marco de PVC y Revestimiento
Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales en salas se obtuvo la siguiente tabla:
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Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 122
Se puede observar que las ganancias internas en el Edificio Teodoro Wickel al cambiar las
ventanas con vidrio simple por ventanas de DVH con marco de PVC y poner revestimiento
térmico interior de la envolvente de muros perimetrales disminuyen de 217,40 kW/h/m2/año a
184,14 kW/h/m2/año lo que representa una disminución de un 14,30 %. Esta disminución en
ganancias internas se debe en gran parte a la disminución de un 34,4 % de las ganancias porcalefacción y disminución de un 18 % en ganancias solares externas, esto se produce ya que se
evidencia una menor calefacción lo que produce menores ganancias internas y por la Instalación
de DVH que disminuye las ganancias solares en ventanas exteriores.
.
6.6.4 Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio con DVH / Marco de PVC y
Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales Sólo en
Salas: En febrero se presentan infiltraciones de – 439,97 kW/h siendo el mes en que se producen
menos infiltraciones. En gran medida debido al receso universitario como sucede en el
caso del modelamiento original.
En Agosto se presentan pérdidas de -12.066,34 kW/h siendo el mes que se producen
mayores pérdidas por infiltraciones y ventilaciones.
El edificio presenta menores renovaciones de aire por hora en el mes de Febrero con 1,29
ac/h debido en gran parte al receso de la Universidad.
El edificio despliega mayor cantidad de renovaciones de aire el mes de Enero y
Noviembre presentando 1,53 ac/h, esto debido a la temporada y al calor producido en ese
tiempo por lo que necesita mayor ventilación.
Las pérdidas por infiltración y ventilación son de – 94.853,58 kW/h/año, considerando
una superficie total del edificio Teodoro Wickel de 1.636 m2, genera pérdidas de -57,98
kW/h/m2/año.
Existen 1,41 renovaciones de aire por hora como promedio del edificio en un año tras
implementar DVH con marco de PVC y Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente
de Muros Perimetrales, presentando una baja de 0,33 ac/h con respecto a las condiciones
actuales del Edificio Teodoro Wickel.
(Ver gráficos Figura B.59 y Figura B.60 Anexo B)
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 123
6.6.5 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con la Instalación de DVH con
Marco de PVC y Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros
Perimetrales:
En el mes de Julio la temperatura radiante presenta su menor temperatura con 12,22 °C,
esto debido a que las bajas temperaturas afectan en la temperatura del edificio en símismo.
En Enero se produce la máxima temperatura radiante con 17,94 °C esto se debe en gran
parte porque las paredes del edificio se encuentran a mayor temperatura que en otros
meses y porque el Edificio se encuentra con ocupación y las luces se encuentran
encendidas según su horario.
En Julio se produce la mínima temperatura del aire con 12,79 °C, la máxima temperatura
del aire se produjo en el mes de Enero con 18,67 °C.
En Julio se produce la menor temperatura operativa con 12,50 °C y la máxima en el mes
de Enero con 18,30 °C.
Se puede observar además que el gráfico de Disconfort está directamente ligado a la
producción de CO2, ya que al aumentar el CO2 aumenta además las horas de disconfort
del edificio.
El mes con más horas de disconfort es Agosto con 221,54 horas. En el gráfico de CO2 se
muestran las cantidades emitidas en Kg de dióxido de carbono. Se puede observar que no
existe producción de dióxido de carbono en el mes de Febrero ya que éste se encuentra
directamente ligado a la ocupación y a la calefacción y como la Universidad en ese mes se
encuentra en Receso se tiene 0 Kg de CO2. El mes que registra mayor producción de
CO2 es Agosto 7.899,27 kg debido a que es el mes en que se necesita mayor calefacción
y a la vez tiene una gran ocupación.
(Ver gráficos Figura B.61 y Figura B.62 Anexo B)
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 124
Tabla 6.24: Temperaturas, CO2 y disconfort entre el edificio antes y después de la instalaciónde ventanas con DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente de
muros perimetrales sólo en salas
EDIFICIO SIN
INTERVENCIÓN
EDIFICIO DESPUÉS DE
LA INTERVENCIÓNTEMPERATURA DEL AIRE °C 15,60 16,41
TEMPERATURA RADIANTE °C 14,54 15,57
TEMPERATURA OPERATIVA °C 15,07 15,99
CO2 (KG) 75.694,13 65.077,01
DISCONFORT (HR) 2.320,60 2.060,08
Figura 6.22: Gráfico de comparación de temperaturas del Edifico antes y después de lainstalación de ventanas con DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la
envolvente de muros perimetrales sólo en salas
Se puede observar que tras la instalación hay un aumento en las temperaturas, lo que a la vez
genera menos horas de disconfort; se observan 238 Hrs menos de disconfort en el año. Se
observa una disminución de 10.166 Kg de CO2 al año.
13,50
14,00
14,50
15,00
15,50
16,00
16,50
17,00
Temperaturadel aire °C
Temperaturaradiante °C
Temperaturaoperativa °C
Edificio sin intervención
Edificio después de laintervención
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 125
6.6.6 Consumo Mensual de Gas y Electricidad con DVH con Marco de PVC y
Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales en Salas de
Clase
En el mes de Febrero no existe ni gasto de electricidad ni de gas, esto debido al receso
universitario considerado el mes de Febrero. La baja de electricidad producida en el mes de Julio se debe a las 2 semanas de
vacaciones de invierno. El consumo de gas es 0 kW/h en los meses de Enero, Febrero,
Marzo y Diciembre ya que en esos meses la calefacción no se encuentra encendida por
las condiciones del tiempo, ya que en dichos meses las temperaturas ascienden.
El mínimo consumo de Electricidad se produce en el mes de Febrero siendo de 0 kW/h.
El mayor consumo de electricidad se produce en el mes de Marzo con 6.827,01kW/h.
El mayor consumo de gas se presenta en el mes de Agosto con 17.447,54 kW/h debido al
frío de ese mes por lo que se consume más gas que en otros meses.
El total anual de gasto en electricidad para el edificio Teodoro Wickel es de 65.440
kW/h/año. Considerando la superficie del edificio se puede aseverar un gasto de 40
kW/h/m2/año.
El total anual de gasto en gas para el Edificio Teodoro Wickel es de 103.830 kW/h/año.
Considerando la superficie total del edificio se puede ratificar un gasto de 63
kW/h/m2/año.
(Ver gráficos Figura B.63 y Figura B.64 Anexo B)
6.6.7 Comparaciones Entre Consumos de Gas y Electricidad Antes y Después de la
Instalación:
Para realizar un análisis más detallado es preciso contrastar los resultados obtenidos en la
demanda original de electricidad y gas antes y después de dicha intervención
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 126
Tabla 6.25: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio antes y después de lainstalación de DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente de
muros perimetrales en salas de clase
ELECTRICIDAD
(kW/H/M2/AÑO)
GAS
(kW/H/M2/AÑO)EDIFICIO SIN REVESTIMIENTOTÉRMICO INTERIOR DE LAENVOLVENTE DE MUROSPERIMETRALES
40 96,77
EDIFICIO CONREVESTIMIENTO TÉRMICOINTERIOR DE LA ENVOLVENTEDE MUROS PERIMETRALES
40 63
Figura 6.23: Gráfico de demanda de combustibles antes y después de la instalación de DVH conmarco de PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales en salas
de clase
0
20
40
60
80
100
120
ElectricidadkW/h/m2/año
Gas kW/h/m2/año
Edificio sin RevestimientoTérmico Interior de laEnvolvente de MurosPerimetrales
Edificio con RevestimientoTérmico Interior de la
Envolvente de MurosPerimetrales
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Se observa que la electricidad se mantiene en 40 kW/h/m2/año.
Se puede ver una disminución significativa de la demanda de gas, con una diferencia de
34,90 kW/h/m2/año en un valor normalizado.
6.6.8 Comparación de Pérdidas Generadas Antes y Después de la Instalación de DVH con
Marco de PVC y Revestimiento Térmico de la Envolvente de Muros Perimetrales en
Salas de Clase
Se ha elegido la sala TW 1004 del primer nivel y la sala TW 2005 del segundo nivel para realizar
las comparaciones al implementar DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la
envolvente de muros perimetrales en las salas. A continuación se muestra un gráfico con las
pérdidas generadas por las superficies de la sala TW 1004
6.6.8.1 Comparación de Pérdidas por Superficies e Infiltraciones Sala TW 1004:
Las pérdidas por superficies vidriadas de la sala TW 1004 son de -28,76 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por muros en la sala TW 1004 son de -22 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por el radier que se producen en la sala TW 1004 son de -83,50
kW/h/m2/año.
Se observa que por cielos se obtienen ganancias debido a la losa nervada con 5,7
kW/h/m2/año. Las demás pérdidas se producen por medio se infiltraciones, ventilación y particiones, las
que son mínimas, entre ellas suman 25 kW/h/m2/año.
(Ver gráfico Figura B.65 Anexo B)
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Tabla 6.26: Comparación pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de laimplementacíón de DVH/marco PVC y revestimiento interior sólo en salas
SALA TW 1004 SININTERVENCIÓN
kW/h/año
SALA TW 1004 CON DVH CON MARCO DE PVCY REVESTIMIENTO TÉRMICO INTERIOR DE LA
ENVOLVENTE DE MUROS PERIMETRALESkW/h/año
GLAZING -6.693,19 -3.106,99
WALLS -7.628,55 -2.392,21
CEILINGS 525,50 616,63
GROUNDFLOORS
-4.916,30 -9.019,86
PARTITIONS -469,03 -1.230,27
EXT.INFILTRATION
-1.012,78 -727,68
EXT.VENTILATION
-691,09 -751,36
Figura 6.24: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de laintervención con DVH marco de PVC y revestimiento interior de muros perimetrales en salas de
clase
-10.000,00
-8.000,00
-6.000,00
-4.000,00
-2.000,00
0,00
2.000,00
Sala TW 1004 sinintervención
Sala TW 1004 con DVHcon marco de PVC yRevestimiento TérmicoInterior de la Envolventede Muros Perimetrales
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Se puede observar una disminución significativa de pérdidas producidas por las superficies
vidriadas. En un principio con vidriado simple las pérdidas por este medio eran de -6.693
kW/h/año (61 kW/h/m2/año) y tras la prueba con DVH con marco de PVC bajó a -3.107 kW/h
en pérdidas (29 kW/h/m2/año) por lo que se evidencia una baja en 32 kW/h/m2/año de
pérdidas tras realizar los cambio lo que significa una disminución de un 52,4 % por este medio.Se puede observar además que se producen un aumento en las pérdidas por el radier aumentando
de -4916 kW/h/año a -9.020 kW/h/año lo que genera un aumento de 38 kW/h/m2/año y en
particiones un aumento de 762 kW/h/año; sin embargo estos aumentos en las infiltraciones es
menor al beneficio por pérdidas de infiltración en vidrios y muros.
6.6.8.2 Comparación de Pérdidas por Superficies e Infiltraciones Sala TW 2005:
Tabla 6.27: Total de pérdidas sala TW 2005 con DVH/marco PVC y revestimiento interior demuros perimetrales en salas
SUPERFICIE TOTALPÉRDIDAS
GLAZING (KW/H/AÑO) -4.589,35
WALLS (KW/H/AÑO) -6.549,04
CEILINGS (KW/H/AÑO) -110,36
FLOORS (KW/H/AÑO) -485,25
PARTITIONS (KW/H/AÑO) -2.379,42
ROOFS (KW/H/AÑO) -6.409,59
Las pérdidas por superficies vidriadas de la sala TW 2005 son de -42,49 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por muros en la sala TW 2005 son de -60 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por techumbre en la sala TW 2005 igual son pérdidas significativas con -59kW/h/m2/año.
Las demás pérdidas son menos significativas y se componen de cielos, losas y particiones
que entre todos suman pérdidas de -28 kW/h/m2/año.
(Ver gráfico Figura B.66 Anexo B)
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6.6.9 Demanda Energética de Gas por Zonas con Instalación de DVH con Marco PVC y
Revestimiento Térmico Interior de Muros Perimetrales Sólo en Salas:
Tabla 6.28: demanda de gas por zona con instalación de DVH con marco PVC y revestimientotérmico interior de muros perimetrales sólo en salas
zona en Design Builderdemandaanual(kW/h)
CoP
DemandadeConsumoanual(kW/h)
Demanda deConsumo anualKcal)
Demandadeconsumoanual (Kg)
TW1001 1.409,35 0,65 2.168,23 1.212.633,91 100,22
TW1002 2.393,65 0,65 3.682,54 2.059.546,01 170,21
TW1003 2.053,78 0,65 3.159,66 1.767.114,83 146,04TW1004 2.070,11 0,65 3.184,78 1.781.165,50 147,2
SALA AUXILIAR 984,94 0,65 1.515,29 847.462,76 70,04
BAÑO HOMBRES - - - - -
BAÑO MUJERES - - - - -
PASILLO 1 - - - - -
AMPLIACIÓN 4.642,72 0,65 7.142,65 3.994.692,39 330,14
PASILLO 2 - - - - -
PASILLO 3 - - - - -
TW2001 5.713,38 0,65 8.789,82 4.915.910,42 406,27TW2002 5.248,69 0,65 8.074,91 4.516.081,52 373,23
TW2003, C203, V3, V4 15.394,16 0,65 23.683,32 13.245.453,92 1.094,67
TW2004, C204, V2, V11 13103,25 0,65 20.158,85 11.274.307,54 931,76
TW2005, C205, V9, V10 14476,8 0,65 22.272,00 12.456.138,39 1.029,43
V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8,V9,10,V11
- - - - -
C2 - - - - -
B1 - - - - -
TOTAL (KG) = 4.799,22
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6.7 Instalación de Doble Puerta en Accesos Principales del Edificio:
Como una medida para evitar la pérdida de calor del edificio Teodoro Wickel por la apertura en
horas prolongadas de las puertas de acceso es que se ha realizado una simulación del Edificio
construyendo doble puerta en los dos accesos principales; esta se construyó con la misma
materialidad que cuentan actualmente las superficies vidriadas del edificio, es decir con vidrio
simple claro de 3 mm y marcos de aluminio. A continuación se muestra una imagen de dicha
instalación:
Figura 6.25: Visualización de doble puerta en accesos principales del Edificio Teodoro Wickel
6.7.1 Ganancias Internas con Doble Puerta en Accesos del Edificio:
Se obtuvieron menos ganancias internas en el mes de Febrero al igual que en
modelamiento original debido al receso universitario.
En el mes de Febrero sólo se presentan ganancias solares que llegan a 9.233,51 kW/h
entre las ganancias internas y externas.
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 132
La baja en las ganancias internas que se observa en Julio se debe a las dos semanas de
vacaciones de invierno con sólo 6.447 kW/h en ocupación.
Las ganancias por iluminación más bajas se presentan en Julio por las vacaciones de
invierno generando sólo 3.272,17 kW/h y en Febrero por el receso con 0 kW/h.
El mes que presenta mayores ganancias internas es el mes de Agosto, con 37.628,88kW/h totales.
En las ganancias solares, las menores internas se producen en Junio con 140,03 kW/h.
En ganancias solares, las mayores internas se producen en Enero y Diciembre con 403,57
kW/h y 398,83 kW/h respectivamente.
Las menores ganancias solares exteriores se producen en el mes de Junio con 3.172,06
kW/h y las mayores ganancias se producen en el mes de Enero y Diciembre generando
10.677,49 kW/h y 10.896,42 kW/h respectivamente.
Las mayores ganancias por calefacción se producen en el mes de Agosto con 11.888,03
kW/h. No se presentan ganancias por calefacción debido a que la calefacción se encuentra
apagada en Enero, Febrero, Marzo, Diciembre
Las ganancias solares internas aportan 3.340 kW/h al año, considerando que el edificio
tiene 1.636 m2 de superficie, se generan 2 kW/h/m2/año.
Las ganancias solares externas aportan 83.480 kW/h al año, considerando una superficie
de 1.636 m2, se generan 51 kW/h/m2/año.
Las ganancias por iluminación aportan 63.530 kW/h/año, considerando una superficie de
1.636 m2 se obtiene un valor normalizado de 38,83 kW/h/m2/año.
Las ganancias por ocupación aportan 102.640 kW/h/año, considerando una superficie de
1.636 m2 se obtiene un valor normalizado de 63 kW/h/m2/año.
Las ganancias por calefacción aportan 91.940 kW/h/año, considerando una superficie de
1636 m2 se obtiene un valor normalizado de 56 kW/h/m2/año.
Las ganancias por computadores y equipos son de 2460 kW/h/año, considerando una
superficie de 1.636 m2 se tiene un valor normalizado de 1,5 kW/h/m2/año.(ver gráficos Figura B.67 y Figura B.68 Anexo B)
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 133
6.7.1.1 Comparación de Ganancias Internas del Edificio Teodoro Wickel con Simple y
Doble Puerta en los Accesos:
Al contrastar los resultados generados del gráfico de ganancias internas con una puerta en los
accesos del Edificio Teodoro Wickel y el generado con dos puertas en los accesos, con las
mismas materialidades se obtuvo la siguiente tabla mostrando las ganancias internas antes de lainstalación y después de la instalación:
Tabla 6.29: Comparación de ganancias internas del edificio con simple y doble puerta en accesos principales del edificio.
EDIFICIO CON
PUERTASIMPLE ENACCESOS
EDIFICIO CON
DOBLE PUERTAEN ACCESOS
LIGHTING (KW/H/M2/AÑO) 38 39
COMP+EQUIP(KW/H/M2/AÑO)
2 2
OCCUPANCY (KW/H/M2/AÑO) 63 63
SOLAR GAIN INT.(KW/H/M2/AÑO)
1 2
SOLAR GAIN EXT.(KW/H/M2/AÑO)
51 51
ZON SENSIBLE HEATING(KW/H/M2/AÑO)
63 56
Con dicha tabla se confeccionó un gráfico para mostrar de manera más descriptiva las variaciones
que se producen con las ganancias internas y a la vez observar cuales se mantienen constantes
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 134
Figura 6.26: Gráfico de ganancias internas del edificio con una puerta en accesos y doble puerta
Se puede observar que las ganancias internas en el Edificio Teodoro Wickel al agregar otra puerta
a los accesos disminuyen de 217,40 kW/h/m2/año a 212 kW/h/m2/año lo que representa una
disminución de un 2,4%. Esta disminución en ganancias internas se debe a la disminución de lasganancias internas de calefacción con una baja de 7 kW/h/m2/año, sin embargo es poco
significativo el cambio.
6.7.2 Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio con Doble Puerta en Accesos del
Edificio:
En febrero se presentan infiltraciones de – 167,13 kW/h siendo el mes en que se producen
menos infiltraciones. En gran medida debido al receso universitario como sucede en elcaso del modelamiento original.
En Agosto se presentan pérdidas de -11.454,83 kW/h siendo el mes que se producen
mayores pérdidas.
0
1020
30
40
50
60
70
Edificio con puerta simple enaccesos
Edificio con doble puerta enaccesos
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El edificio presenta menores renovaciones de aire por hora en el mes de Febrero con 1,28
ac/h debido en gran parte al receso de la Universidad.
El edificio despliega mayor cantidad de renovaciones de aire el mes de Noviembre
presentando 1,50 ac/h, esto debido a la temporada y al calor producido en ese tiempo por
lo que necesita mayor ventilación. Las pérdidas por infiltración y ventilación son de – 86.982,26 kW/h/año, considerando
una superficie total del edificio Teodoro Wickel de 1.636 m2, genera pérdidas de -53
kW/h/m2/año.
Existen 1,39 renovaciones de aire por hora como promedio del edificio en un año tras
implementar doble puerta en los dos accesos, presentando una baja de 0,35 ac/h con
respecto a tener una puerta simple en los accesos.
(Ver gráficos Figura B.69 y Figura B.70 Anexo B)
6.7.3 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con Doble Puerta en Accesos del
Edificio
En el mes de Julio la temperatura radiante presenta su menor temperatura con 11,27
kW/h, esto debido a que las bajas temperaturas afectan en la temperatura del edificio en
sí mismo.
En Enero se produce la máxima temperatura radiante con 17,23 °C esto se debe en gran
parte porque las paredes del edificio se encuentran a mayor temperatura que en otros
meses y porque el Edificio se encuentra con ocupación y las luces se encuentran
encendidas según su horario.
En Julio se produce la mínima temperatura del aire con 12,11 °C, la máxima temperatura
del aire se produjo en el mes de Enero con 18,02 °C.
En Julio se produce la menor temperatura operativa 11,69 °C y la máxima en el mes de
Enero con 17,62 °C.
Se puede observar además que el gráfico de Disconfort está directamente ligado a la
producción de CO2, ya que al aumentar el CO2 aumenta además las horas de disconfort
del edificio.
El mes con más horas de disconfort en Agosto con 255,49 horas. En el gráfico de CO2 se
muestran las cantidades emitidas en Kg de dióxido de carbono. Se puede observar que no
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 136
existe producción de dióxido de carbono en el mes de Febrero ya que éste se encuentra
directamente ligado a la ocupación y a la calefacción y como la Universidad en ese mes se
encuentra en Receso se tiene 0 Kg de CO2. El mes que registra mayor producción de
CO2 es Agosto 9.186,02kg debido a que es el mes en que se necesita mayor calefacción y
a la vez tiene una gran ocupación.(Ver gráficos Figura B.71 y Figura B.72 Anexo B)
Tabla 6.30: Diferencias de Temperaturas, CO2 y disconfort entre el edificio con puerta simple ydoble puerta en los accesos principales
EDIFICIO CON SIMPLE PUERTAEN ACCESOS
EDIFICIO CON DOBLEPUERTA EN ACCESOS
TEMPERATURA DEL AIRE °C 15,60 15,75
TEMPERATURA RADIANTE°C
14,54 14,66
TEMPERATURA OPERATIVA°C
15,07 15,20
CO2 (KG) 75.694,13 72.842,65
DISCONFORT (HR) 2.320,60 2.321,33
Figura 6.27: Gráfico de comparación de temperaturas del Edifico con puerta simple y doble puerta en accesos
13,80
14,00
14,20
14,40
14,60
14,80
15,00
15,20
15,40
15,60
15,80
16,00
Temperaturadel aire °C
Temperaturaradiante °C
Temperaturaoperativa °C
Edificio con simplepuerta en accesos
Edificio con doblepuerta en accesos
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Se puede observar que tras la instalación de doble puerta en los accesos del Edificio hay un
aumento en las temperaturas del aire, radiante y operativa, lo que a la vez genera menos horas de
disconfort; se observan 0,73 hrs menos de disconfort en el año. Se observa una disminución de
2.851 Kg de CO2 al año.
6.7.4 Consumo de Gas y Electricidad Despúes de la Simulación de Doble Puerta en
Accesos del Edificio
En el mes de Febrero no existe ni gasto de electricidad ni de gas, esto debido al receso
universitario considerado el mes de Febrero.
La baja de electricidad producida en el mes de Julio se debe a las 2 semanas de
vacaciones de invierno. El consumo de gas es 0 kW/h en los meses de Enero, Febrero,
Marzo y Diciembre ya que en esos meses la calefacción no se encuentra encendida porlas condiciones del tiempo, ya que en dichos meses las temperaturas ascienden.
El mínimo consumo de Electricidad se produce en el mes de Febrero siendo de 0 kW/h.
El mayor consumo de electricidad se produce en el mes de Agosto con 6.628,23 kW/h.
El mayor consumo de gas se presenta en el mes de Agosto con 23.824,03 kW/h debido al
frío de ese mes por lo que se consume más gas que en otros meses.
El total anual de gasto en electricidad para el edificio Teodoro Wickel es de 66.070
kW/h/año. Considerando la superficie del edificio se puede aseverar un gasto de 40
kW/h/m2/año.
El total anual de gasto en gas para el Edificio Teodoro Wickel es de 115.860 kW/h/año.
Considerando la superficie total del edificio se puede ratificar un gasto de 86,46
kW/h/m2/año.
(Ver gráficos Figura B.73 y Figura B.74 Anexo B)
6.7.5 Comparaciones entre Consumos de Gas y Electricidad con simple y doble puerta:
Para realizar un análisis más detallado es preciso contrastar los resultados obtenidos en la
demanda original de electricidad y gas donde se considera puerta simple y la obtenida después
de la simulación con doble puerta en accesos del Edificio.
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Tabla 6.31: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio con simple y doble puerta en accesos principales
ELECTRICIDAD(KW/H/M2/AÑO)
GAS(KW/H/M2/AÑO)
EDIFICIO SIN DOBLEPUERTA
40 96,77
EDIFICIO CON DOBLEPUERTA
40 86,46
Figura 6.28: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de la imlementación dedoble puerta en accesos principales del Edificio
Se observa que la electricidad se mantiene constante en 40 kW/h/m2/año.
Se puede ver una disminución no tan significativa de la demanda de gas, con una
diferencia de 10,31 kW/h/m2/año.
0
20
40
60
80
100
120
ElectricidadkW/h/m2/año
Gas kW/h/m2/año
Edificio sin doble puerta
Edificio con doble puerta
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6.7.6 Comparación de Pérdidas Generadas en Salas Antes y Después de la Simulación con
Doble Puerta en Accesos Principales del Edificio.
Para analizar los cambios que sean más significativos se ha elegido la sala TW 1004 del primer
nivel y la sala TW 2005 del segundo nivel para realizar las comparaciones y ver los cambios que
se generan al simular doble puerta en los accesos principales del Edificio Teodoro Wickel.
6.7.6.1 Comparación de Pérdidas por Superficies e Infiltraciones Sala TW 1004:
Las pérdidas por superficies vidriadas de la sala TW 1004 son de -62,81 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por muros en la sala TW 1004 son de -71 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por el radier que se producen en la sala TW 1004 son de -47 kW/h/m2/año.
Las demás pérdidas se producen por medio se infiltraciones, ventilación, cielo y
particiones, las que son mínimas, entre ellas suman -8,5 kW/h/m2/año.(Ver gráfico Figura B.75 Anexo B)
Tabla 6.32: Comparación de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de lasimulación con doble puerta en accesos principales del edificio.
SALA TW 1004ANTES DE LAINSTALACIÓN DEDOBLE PUERTA
SALA TW 1004 DESPUÉS DELA INSTALACIÓN DE DOBLEPUERTA
GLAZING -6.693,19 -6.783,84
WALLS -7.628,55 -7.719,38
CEILINGS 525,50 695,00
GROUNDFLOORS
-4.916,30 -5.151,73
PARTITIONS -469,03 -313,08
EXT.INFILTRATION
-1.012,78 -606,36
EXT.VENTILATION
-691,09 -694,17
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 140
Figura 6.29: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de la simulacióncon doble puerta en los accesos principales del Edificio
6.7.6.2 Comparación de Pérdidas por Superficies e Infiltraciones Sala TW 2005:
Tabla 6.33: Pérdidas totales sala TW 2005 con doble puerta en accesos del Edificio
SUPERFICIE TOTAL PÉRDIDAS
GLAZING (KW/H/AÑO) -8.252,14
WALLS (KW/H/AÑO) -12.844,60
CEILINGS (KW/H/AÑO) -46,65
FLOORS (KW/H/AÑO) -619,68
PARTITIONS(KW/H/AÑO)
-1.709,07
ROOFS (KW/H/AÑO) -6.073,97
Las pérdidas por superficies vidriadas de la sala TW 2005 son de -76,40 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por muros en la sala TW 2005 son de -118 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por techumbre en la sala TW 2005 igual son pérdidas significativas con -
56,2 kW/h/m2/año.
-9.000,00
-8.000,00
-7.000,00
-6.000,00
-5.000,00-4.000,00
-3.000,00
-2.000,00
-1.000,00
0,00
1.000,00
2.000,00
Sala TW 1004 antesde laimplementación dedoble puerta
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 141
Las demás pérdidas son menos significativas y se componen de cielos, losas y particiones
que entre todos suman pérdidas de -22 kW/h/m2/año.
(Ver gráfico Figura B.76 Anexo B)
6.7.7 Demanda Energética de Gas por Zonas con Simulación de Doble Puerta en Accesos
Principales del Edificio
Tabla 6.34: Demanda de gas por zonas con doble puerta en accesos principales del Edificio
ZONA EN DESIGN BUILDER DEMANDA ANUAL
(KW/H)
COP DEMANDADE
CONSUMOANUAL(KW/H)
DEMANDA DECONSUMO
ANUAL KCAL)
DEMANDA DE
CONSUMO ANUAL(KG)
TW1001 2.298,02 0,65 3.535,42 1.977.263,98 163,41
TW1002 3.958,51 0,65 6.090,02 3.405.983,95 281,49
TW1003 3.222,22 0,65 4.957,26 2.772.464,79 229,13
TW1004 4.147,83 0,65 6.381,28 3.568.878,79 294,95
SALA AUXILIAR 1.000,36 0,65 1.539,02 860.730,45 71,13
BAÑO HOMBRES - - - - -
BAÑO MUJERES - - - - -
PASILLO 1 - - - - -
AMPLIACIÓN 4.651,92 0,65 7.156,80 4.002.608,26 330,79
PASILLO 2 - - - - -
PASILLO 3 - - - - -
TW2001 9.339,31 0,65 14.368,17 8.035.735,65 664,11
TW2002 7.926,25 0,65 12.194,23 6.819.909,57 563,63
TW2003, C203, V3, V4 18833,54 0,65 28974,68 16204767,7 1339,24
TW2004, C204, V2, V11 16832,33 0,65 25895,89 14482885,2 1196,93
TW2005, C205, V9, V10 19732,43 0,65 30357,58 16978191,2 1403,16
V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8,V9,10,V11 - - - - -
C2 - - - - -
B1 - - - - -
TOTAL (KG) = 6.537,97
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6.8 Recubrimiento Con Yeso Cartón de 10 mm en Cielos de Madera en Salas del Segundo
piso del Edificio
Debido a la gran infiltración que presentan las salas del segundo nivel, es que se ha tomado la
opción de proponer como solución el recubrimiento del cielo de madera con planchas de yeso
cartón y lograr una reducción significativa del problema de infiltración. Para esto se realizó una
simulación en el programa Design Builder aplicando planchas de yeso cartón de 10 mm en el
cielo de las salas TW 2001, TW 2002, TW 2003, TW 2004, TW 2005.
6.8.1 Ganancias Internas con Recubrimiento Cielo de Madera con Placas de Yeso Cartón:
Electricidad general: Julio es el mes donde se consideran las ganancias más bajas por
iluminación después de Febrero (0 kW/h) debido a las vacaciones de invierno, siendo dos
semanas que estas no son prendidas, generando sólo 3.298,30 kW/h. Al año se tienen ganancias
por iluminación de 64.030 kW/h/año, considerando una superficie de 1.636 m2 se tienen
ganancias de 39kW/h/m2/año.
Computadores y Equipos: Se observa que en el mes de Febrero se encuentran apagados los
computadores y equipos, esto debido al receso universitario por lo que en este mes se tienen
ganancias de 0 Kw/h/mes. Los demás meses tienen ganancias de 226 kW/h/mes
aproximadamente. Al año se tienen ganancias de 2.460 kW/h/año, considerando una superficie de
1.636 m2 se tienen ganancias de 1,5 kW/h/m2/año. Ocupación: En el mes de Julio se observa una baja en las ganancias por ocupación, esto debido a
las dos semanas de vacaciones de invierno, por lo que se observa 6.576,35 kW/h en ocupación
siendo la más baja después de Febrero, mientras que en los demás meses sube la ocupación
llegando a un máximo en Agosto con 10.940,65 kW/h/mes. Al año se tienen ganancias por
ocupación de 103.630 kW/h/año, considerando una superficie de 1.636 m2 se tienen ganancias de
63.34 kW/h/m2/año.
Ganancias solares: Las menores ganancias internas solares se producen en el mes de Junio siendo de 44,29 kW/h
debido a la poca radiación que entra en las ventanas interiores. A la vez las mayores ganancias se
producen en el mes de Enero y Diciembre por ser verano se producen 139,24 kW/h y 139,50
kW/h respectivamente. Las menores ganancias solares de ventanas externas se producen en el
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 143
mes de Junio con 3.492,99 kW/h y las mayores se producen en el mes de Enero y Diciembre
generando 11.923,49 kW/h y 12.047,68 kW/h respectivamente, debido a las condiciones
naturales del tiempo en esa fecha donde se presenta una mayor radiación solar. Las ganancias
solares de ventanas interiores aportan 1.090 kW/h al año, considerando que el edificio tiene 1.636
m2 de superficie, se generan 0,66 kW/h/m2/año. Las ganancias solares de ventanas exterioresaportan 92.660 kW/h al año, considerando una superficie de 1.636 m2, se generan 56,63
kW/h/m2/año.
Zona de calor sensible:
En el mes de Enero, Febrero, Marzo y Diciembre no existen ganancias por calefacción debido a
que esta se encuentra apagada generando 0 kW/h/m2/año. Luego la calefacción es prendida
ascendiendo con los meses hasta llegar al tope máximo de ganancias en el mes de Agosto con
13.497,10 kW/h generando 8,25 kW/h/m2/mes; luego la calefacción va disminuyendo sus
ganancias hasta llegar nuevamente a cero el mes de Diciembre. Las ganancias por calefacción
aportan 78,88 kW/h/año, considerando una superficie de 1.636 m2 se generan 48 kW/h/m2/año.
Ganancias Internas Totales:
El mes que presenta mayores ganancias internas es el mes de Agosto, con 36.284,96 kW/h
totales. En general se puede aseverar que se registraron 342.750 kW/h/año en ganancias internas
totales considerando una superficie total del edificio de 1.636 m2 se obtiene un aporte de 209,50
kW/h/m2/año.
(Ver gráficos Figura B.77 y Figura B.78 Anexo B)
6.8.1.1 Comparación de Ganancias Antes y Después del Recubrimiento del Cielo de
Madera con Placa Yeso Cartón:
Al contrastar los resultados generados del gráfico de ganancias internas antes y después de
recubrir la madera se obtuvo la siguiente tabla mostrando las ganancias internas antes de la
instalación y después de la instalación:
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Tabla 6.35: Comparación de ganancias internas del edificio antes y después de recubrir el cielode madera con placas de yeso cartón
EDIFICIO SINRECUBRIMIENTO
DE CIELO
EDIFICIO CONRECUBRIMIENTO DE
CIELO CON YESOCARTÓN
LIGHTING (KW/H/M2/AÑO) 38 39
COMP+EQUIP (KW/H/M2/AÑO) 2 2
OCCUPANCY (KW/H/M2/AÑO) 63 63
SOLAR GAIN INT. (KW/H/M2/AÑO) 1 1
SOLAR GAIN EXT. (KW/H/M2/AÑO) 51 57
ZON SENSIBLE HEATING(KW/H/M2/AÑO)
63 48
Con dicha tabla se confeccionó un gráfico para mostrar de manera más descriptiva las variaciones
que se producen con las ganancias internas y a la vez observar cuales se mantienen constantes.
Figura 6.30: Gráfico de ganancias internas del edificio antes y después de recubrir el cielo demadera con placas de yeso cartón ….
0
10
2030
40
50
60
70
Edificio sin recubrimientode cielo
Edificio con recubrimientode cielo con yeso cartón
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Se puede observar que las ganancias internas disminuyen de 217,40 kW/h/m2/año a 210
kW/h/m2/año lo que representa una disminución de un 3,4 %. Esta disminución en ganancias
internas se debe a la disminución de las ganancias internas de calefacción con una baja de 15
kW/h/m2/año.
6.8.2 Ventilación, Infiltración y Ac/h del Edificio con Recubrimiento de Cielo de Madera
con Placas de Yeso Cartón:
En febrero se presentan infiltraciones de – 151,01 kW/h siendo el mes en que se producen
menos infiltraciones. En gran medida debido al receso universitario como sucede en el
caso del modelamiento original.
En Agosto se presentan pérdidas de -9.515,39 kW/h siendo el mes que se producen
mayores pérdidas. El edificio presenta menores renovaciones de aire por hora en el mes de Febrero con 1,13
ac/h debido en gran parte al receso de la Universidad.
El edificio despliega mayor cantidad de renovaciones de aire el mes de Noviembre
presentando 1,34 ac/h.
Las pérdidas por infiltración y ventilación son de – 73.351 kW/h/año, considerando una
superficie total del edificio Teodoro Wickel de 1.636 m2, genera pérdidas de -44
kW/h/m2/año.
Existen 1,24 renovaciones de aire por hora como promedio del edificio en un año tras
implementar placas de yeso cartón en cielos de madera, presentando una baja de 0,5 ac/h
con respecto a al modelo sin intervención.
(Ver gráficos Figura B.79 y Figura B.80
6.8.3 Temperaturas, Producción de CO2 y Disconfort con Recubrimiento Cielo de
Madera con Placas de Yeso Cartón En el mes de Julio la temperatura radiante presenta su menor temperatura con 11,27
kW/h, esto debido a que las bajas temperaturas afectan en la temperatura del edificio en
sí mismo.
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En Enero se produce la máxima temperatura radiante con 17,18 °C esto se debe en gran
parte porque las paredes del edificio se encuentran a mayor temperatura que en otros
meses y porque el Edificio se encuentra con ocupación y las luces se encuentran
encendidas según su horario.
En Julio se produce la mínima temperatura del aire con 12,07 °C, la máxima temperaturadel aire se produjo en el mes de Enero con 17,95 °C.
En Julio se produce la menor temperatura operativa 11,67 °C y la máxima en el mes de
Enero con 17,57 °C.
Se puede observar además que el gráfico de disconfort está directamente ligado a la
producción de CO2, ya que al aumentar el CO2 aumenta además las horas de disconfort
del edificio.
El mes con más horas de disconfort en Agosto con 240,60 horas. En el gráfico de CO2 se
muestran las cantidades emitidas en Kg de dióxido de carbono. Se puede observar que no
existe producción de dióxido de carbono en el mes de Febrero ya que éste se encuentra
directamente ligado a la ocupación y a la calefacción y como la Universidad en ese mes se
encuentra en Receso se tiene 0 Kg de CO2. El mes que registra mayor producción de
CO2 es Agosto 8.617,66 kg debido a que es el mes en que se necesita mayor calefacción y
a la vez tiene una gran ocupación.
(Ver gráfico Figura B.81 y Figura B.82 Anexo B)
Tabla 6.36: Diferencias de temperaturas, CO2 y disconfort entre el edificio antes y después delrecubrimiento de cielo de madera con placa de yeso cartón
EDIFICIO SIN RECUBRIMIENTODE CIELOS
EDIFICIO CON RECUBRIMIENTODE CIELOS
TEMPERATURA DEL
AIRE °C
15,60 15,72
TEMPERATURARADIANTE °C
14,54 14,68
TEMPERATURAOPERATIVA °C
15,07 15,20
CO2 (KG) 75.694,13 69.223,56
DISCONFORT (HR) 2.320,60 2.225,92
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Figura 6.31: Gráfico de comparación de Temperaturas del Edifico antes y después delrecubrimiento de cielo de madera con placa de yeso cartón
Se puede observar un aumento en las temperaturas, menos horas de disconfort; se observan 94,68
hrs menos de disconfort en el año. Se observa una disminución de 6470,57 Kg de CO2 al año.
6.8.4 Consumo de Gas y Electricidad Después del Recubrimiento de Cielo de Madera conPlacas de Yeso Cartón
La baja de electricidad producida en el mes de Julio se debe a las 2 semanas de
vacaciones de invierno. El consumo de gas es 0 kW/h en los meses de Enero, Febrero,
Marzo y Diciembre ya que en esos meses la calefacción no se encuentra encendida por
las condiciones del tiempo, ya que en dichos meses las temperaturas ascienden.
El mínimo consumo de Electricidad se produce en el mes de Febrero siendo de 0 kW/h.
El mayor consumo de electricidad se produce en el mes de Agosto con 6.669,38 kW/h. El mayor consumo de gas se presenta en el mes de Agosto con 20.764,77 kW/h debido al
frío de ese mes por lo que se consume más gas que en otros meses.
13,80
14,00
14,20
14,40
14,60
14,80
15,00
15,20
15,40
15,60
15,80
16,00
Temperaturadel aire °C
Temperaturaradiante °C
Temperaturaoperativa °C
Edificio sin recubrimiento
cielos
Edificio con recubrimientode cielos
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El total anual de gasto en electricidad para el edificio Teodoro Wickel es de 66.510
kW/h/año. Considerando la superficie del edificio se puede aseverar un gasto de 40
kW/h/m2/año.
El total anual de gasto en gas para el Edificio Teodoro Wickel es de 121.350 kW/h/año.
Considerando la superficie total del edificio se puede ratificar un gasto de 74kW/h/m2/año.
(Ver gráficos Figura B.83 y Figura B.84 Anexo B)
6.8.5 Comparaciones Entre Consumos de Gas y Electricidad Antes y Después del
Recubrimiento del Cielo con Placas de Yeso Cartón:
Para realizar un análisis más detallado es preciso contrastar los resultados obtenidos en la
demanda original de electricidad y gas donde se considera cielo de madera y la demanda despuésdel revestimiento de cielo de madera con placas de yeso cartón.
Tabla 6.37: Comparación de la demanda de combustible anual del edificio antes y después delrevestimiento con placas de yeso cartón en cielos de madera
Electricidad
(kW/h/m2/año)
Gas
(kW/h/m2/año)Sin intervención 40 96,77
Con recubrimiento decielo con yeso cartón
40,65 74,17
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Figura 6.32: Gráfico de demanda de Combustibles antes y después de recubrir el cielo con placas de yeso cartón
Se observa que la electricidad tiene un pequeño aumento en su demanda de 0,65
kW/h/m2/año.
Se puede ver una disminución de la demanda de gas, con una diferencia de 22,6
kW/h/m2/año.
6.8.6 Comparación de Pérdidas Generadas en Salas Antes y Después de la Simulación de
Recubrimiento de Cielos de Madera con Yeso Cartón en Salas del Segundo Piso.
Para analizar los cambios que sean más significativos se ha elegido la sala TW 1004 del primer
nivel y la sala TW 2005 del segundo nivel para realizar las comparaciones y ver los cambios que
se generan al simular doble puerta en los accesos principales del Edificio Teodoro Wickel.
6.8.6.1 Pérdidas por Superficies e Infiltraciones Sala TW 1004:
Las pérdidas por superficies vidriadas de la sala TW 1004 son de -61 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por muros en la sala TW 1004 son de -70 kW/h/m2/año.
0
20
40
60
80
100
120
ElectricidadkW/h/m2/año
Gas kW/h/m2/año
Sin intervención
Con recubrimiento decielo con yeso cartón
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Las pérdidas por el radier que se producen en la sala TW 1004 son de -45 kW/h/m2/año.
Las demás pérdidas se producen por medio se infiltraciones, ventilación, cielo y
particiones, las que son mínimas, entre ellas suman -6,9 kW/h/m2/año.
(Ver gráfico Figura B.85 Anexo B)
Tabla 6.38: Comparación pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después de lasimulación con recibrimiento de cielos de madera con placa de yeso cartón.
SALA TW 1004 ANTES DELA INTERVENCIÓN
SALA TW 1004DESPUÉS DE LAINTERVENCIÓN
GLAZING (KW/H/AÑO) -6.693,19 -6.606,12
WALLS (KW/H/AÑO) -7.628,55 -7.566,71CEILINGS (KW/H/AÑO) 525,50 760,10
GROUND FLOORS (KW/H/AÑO) -4.916,30 -4.900,83
PARTITIONS (KW/H/AÑO) -469,03 -324,68
EXT. INFILTRATION (KW/H/AÑO) -1.012,78 -576,90
EXT. VENTILATION (KW/H/AÑO) -691,09 -607,92
Figura 6.33: Gráfico de pérdidas generadas en la sala TW 1004 antes y después delrecubrimiento de cielos de madera con placas de yeso cartón
-9.000,00
-8.000,00
-7.000,00
-6.000,00
-5.000,00
-4.000,00
-3.000,00
-2.000,00
-1.000,00
0,001.000,00
2.000,00
G l a z i n g
W a l l s
C e i l i n g s
G r o u n d F l o o r s
P a r t i t i o n s
E x t . I n f i l t r a t i o n
e x t . V e n t i l a t i o n
kW/h/año
Sala TW 1004 antes dela intervención
Sala TW 1004 despuésde la intervención
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6.8.6.2 Comparación de Pérdidas por Superficies e Infiltraciones sala TW 2005:
Tabla 6.39: Pérdidas totales sala TW 2005 con recubrimiento de cielos de madera con placa deyeso cartón
SUPERFICIE TOTAL PÉRDIDAS
GLAZING (KW/H/AÑO) -8.134,65
WALLS (KW/H/AÑO) -12.729,07
CEILINGS (KW/H/AÑO) -45,32
FLOORS (KW/H/AÑO) -686,13
PARTITIONS (KW/H/AÑO) -1.044,71
ROOFS (KW/H/AÑO) -5.848,30
Las pérdidas por superficies vidriadas de la sala TW 2005 son de -75 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por muros en la sala TW 2005 son de -117 kW/h/m2/año.
Las pérdidas por techumbre en la sala TW 2005 igual son pérdidas significativas con -54
kW/h/m2/año.
Las demás pérdidas son menos significativas y se componen de cielos, losas y particiones
que entre todos suman pérdidas de -16 kW/h/m2/año. (Ver Figura B.86 Anexo B)
6.8.7 Demanda Energética de Gas por Zonas con Simulación de Recubrimiento del Cielo
de Madera con Placa de Yeso cartón en las Salas del Segundo Piso del Edificio.
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 152
Tabla 6.40: Demanda energética por zonas con placas de yeso cartón
zona en Design Builderdemandaanual(kW/h)
CoPDemanda deConsumo anual(kW/h)
Demanda deConsumo anualKcal)
Demanda deconsumo anual(Kg)
TW1001 1.826,49 0,65 2.809,98 1.571.549,80 129,88
TW1002 3.078,24 0,65 4.735,75 2.648.581,42 218,89
TW1003 2.536,70 0,65 3.902,62 2.182.629,19 180,38
TW1004 3.201,28 0,65 4.925,05 2.754.447,58 227,64
SALA AUXILIAR 850,34 0,65 1.308,22 731.650,14 60,47
BAÑO HOMBRES - - - - -
BAÑO MUJERES - - - - -
PASILLO 1 - - - - -
AMPLIACIÓN 3.914,56 0,65 6.022,40 3.368.168,46 278,36
PASILLO 2 - - - - -
PASILLO 3 - - - - -
TW2001 6.682,17 0,65 10.280,26 5.749.477,39 475,16
TW2002 6.195,10 0,65 9.530,92 5.330.392,28 440,53
TW2003, C203, V3, V4 13.859,27 0,65 21.321,95 11.924.802,79 985,52
TW2004, C204, V2, V11 11748,45 0,65 18.074,54 10.108.609,57 835,42
TW2005, C205, V9, V10 14732,2 0,65 22.664,92 12.675.889,84 1.047,59
V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8,V0,V11
- - - - -
C2 - - - - -
B1 - - - - -
total (kg) = 4.879,85
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
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6.9 Análisis y Comparación de Demandas de las Propuestas de Mejoramiento
Tabla 6.41: Gasto energético de las propuestas de mejoramiento térmico
SOLUCIÓN PROPUESTA DEMANDAANUAL DEELECTRICIDADKW/H
DEMANDAANUAL DEGAS KG
CONSUMOELECTRICIDAD
CONSUMOGAS
TOTALGASTOENERGÉTICOANUAL
EDIFICIO SIN INTERVENCIÓN 65.430 7.318 $ 7.535.714 $ 7.317.664 $ 14.853.378
DOBLE PUERTA EN ACCESOSPRINCIPALES AL EDIFICIO
66.070 6.538 $ 7.609.314 $ 6.537.969 $ 14.147.283
SISTEMA EIFS 65.450 5.745 $ 7.538.014 $ 5.745.394 $ 13.283.408
REVESTIMIENTO TÉRMICO
INTERIOR DE MUROSPERIMETRALES
65.440 5.364 $ 7.536.864 $ 5.363.843 $ 12.900.707
VENTANAS DE DVH CONMARCO DE PVC
65.460 5.355 $ 7.539.164 $ 5.355.064 $ 12.894.228
RECUBRIMIENTO DE CIELODE MADERA CON PLACAS DEYESO CARTÓN
66.510 4.880 $ 7.659.914 $ 4.879.851 $ 12.539.765
VENTANAS DE DVH CONMARCO DE PVC +REVESTIMIENTO INTERIORDE MUROS PERIMETRALESSÓLO EN SALAS
65.440 4.799 $ 7.536.864 $ 4.799.215 $ 12.336.079
CIELO AMERICANO YESO +AISLACIÓN
63.825 4.471 $ 7.351.139 $ 4.471.000 $ 11.822.139
En la tabla anterior se puede observar los gastos energéticos con las diversas simulaciones que se
realizaron, ordenadas de mayor a menor gasto.
6.10 Evaluación de los Proyectos
Se analiza la rentabilidad de los proyectos, para realizar este estudio fue necesario cubicar las
cantidades de obra, estimar un análisis de precio unitario y obtener un presupuesto estimado de
las opciones de reacondicionamiento térmico. Se anexan análisis de precio unitario y
presupuestos.
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 154
La evaluación de proyectos es un proceso por el cual se determina el establecimiento de cambios
generados por un proyecto a partir de la comparación entre el estado actual y el estado previsto en
su planificación. Es decir, se intenta conocer qué tanto un proyecto ha logrado cumplir sus
objetivos o bien qué tanta capacidad poseería para cumplirlos.
En una evaluación de proyectos siempre se produce información para la toma de decisiones, porlo cual también se le puede considerar como una actividad orientada a mejorar la eficacia de los
proyectos en relación con sus fines, además de promover mayor eficiencia en la asignación de
recursos. En este sentido, cabe precisar que la evaluación no es un fin en sí mismo, más bien es
un medio para optimizar la gestión de los proyectos.
Es por esto que se ha optado en realizar una evaluación de todas las alternativas que se presentan
en estudio para obtener el valor actual de costos (VAC) frente al escenario actual y el previsto en
10 años.
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
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Tabla 6.42: Evaluación situación actual del Edificio Teodoro Wickel sin instalación de un reacondicionamiento térmico
Se observa un valor actual de costos (VAC) de -91.267.578, para que los proyectos sean rentables el VAC debe ser menor a este costo; caso
contrario el proyecto no es rentable en 10 años.
Tabla 6.43: Evaluación con inversión de doble puerta en accesos
NOTA: Se observa que el proyecto es rentable ya que la inversión tiene un VAC menor a la situación actual del Edificio.
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
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Tabla 6.46: Evaluación con inversión de ventanas DVH marco PVC
NOTA: Se observa que el proyecto no es rentable ya que el VAC es mayor a la situación actual del Edificio.
Tabla 6.47: Evaluación con inversión cielo americano con aislación
NOTA: El proyecto es rentable, ya que el VAC es menor a la situación actual del Edificio.
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
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Tabla 6.48: Evaluación con inversión en recubrimiento cielos de madera de las salas del segundo piso con placas de yeso cartón
NOTA: El proyecto es rentable, ya que el VAC es menor al de la situación actual del Edificio.
Tabla 6.49: Evaluación con inversión recubrimiento térmico interior de muros perimetrales más ventanas DVH marco PVC
NOTA: el proyecto no es rentable, ya que el VAC es mayor a la situación actual del Edificio.
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Capítulo 6: Propuestas de Mejoramiento Térmico
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Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 159
6.11 Conclusión
Las alternativas que son rentables a los 10 años son:
Instalación de doble puerta.
Sistema EIFS.Revestimiento térmico interior de muros perimetrales en todo el edificio.
Cielo americano de yeso + aislación.
Recubrimiento de cielo de madera con placas de yeso cartón de 10 mm.
Las dos alternativas restantes no son rentables en gran parte debido al alto costo de los
termopaneles. Disminuyen notablemente el gasto energético pero no son rentable en 10
años desde su puesta en marcha, es decir, no se recupera la inversión.
La alternativa más rentable entre todas las propuestas de reacondicionamiento térmico es
la instalación de cielo americano mas aislación, bajando la altura de las salas del segundo
piso, lo que generó un valor actual de costos VAC de -$82.270.035, siendo la alternativa
más rentable con una diferencia del valor actual de costos de $8.997.543 con la situación
actual del edificio proyectada a 10 años.
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Capítulo 7: Conclusiones
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 161
7 CONCLUSIONES
En el contexto nacional, Chile tiene una fuerte dependencia al uso de combustibles fósiles por lo
que la eficiencia energética y su gestión son fundamentales para desacoplar el desarrolloeconómico con el consumo de energía.
La sala tipo del segundo nivel (sala TW 2005) se encuentra en condiciones límites confort con
una temperatura promedio 17,9 °C al igual que la sala de los auxiliares con una temperatura de
17,1 °C promedio, la sala TW 1001 se encuentra con una temperatura de confort de 20,1°C
como promedio entre las horas que es utilizada dicha sala
Los equipos que dispone actualmente el Departamento de Obras Civiles de la Universidad de La
Frontera con los que se realizó el presente Trabajo de Título, son apropiados, sin embargo, se
presentaron complicaciones para la infiltración presentando limitaciones con el Blower Door Test
para realizar ensayos en espacios grandes como las salas del segundo piso del Edificio Teodoro
Wickel. Por esta razón se recomienda extrapolar los resultados cuando no se llegue a la presión
deseada con dicho equipo, en este caso los resultados fueron extrapolados a 50 Pascales para los
resultados del segundo piso. Finalmente se obtuvo la infiltración de una sala del primer y
segundo piso siendo 0,17 ac/h en las salas del primer nivel y 1,39 ac/h en las salas del segundonivel.
El edificio cuenta con salas muy altas en el segundo nivel donde la altura llega a los 5 mts
aproximadamente; el espacio no es utilizado y dichas zonas son calefaccionadas; gran parte de la
energía demandada para calefacción de las salas es perdida por esta razón.
Se estima un consumo energético para el edificio Teodoro Wickel según el programa Design
Builder de 7.318 kg de gas al año y 65.430 kWh en electricidad considerando las condicionesactuales en las que se encuentra el edificio y sin ninguna intervención de mejoramiento lo que se
traduce a un gasto aproximado de $14.853.378 al año. Debido a este alto gasto anual y a la falta
de aislación y eficiencia térmica del edificio es que se ve la necesidad de un reacondicionamiento
térmico.
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Capítulo 7: Conclusiones
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Se observa que las salas del segundo nivel tienen una demanda energética para calefacción muy
superior a las salas del primer nivel; La sala TW 2005 tiene una demanda de 204 kW/h/m2/año;
más de 4 veces el gasto de la sala TW 1004 con 41 kW/h/m2/año para calefacción. Esto debido
en gran parte a la infiltración que presentan las salas del segundo nivel al tener cielo de madera y poca aislación tanto en techumbre como en muros, caso contrario ocurre en las salas del primer
nivel donde se encuentra una infiltración baja y materiales como el hormigón que presenta menor
infiltración que la madera. Se puede aseverar que el segundo nivel es el más afectado en términos
de aislación, lo que amerita realizar algún tipo de cambio que mejore las condiciones que
actualmente presenta.
Las altas demandas por unidad de superficie del Edificio Teodoro Wickel son provocadas por
diversos factores, pero los más importantes que se pueden destacar son:
Escasa aislación en cielos y/o techumbres. Se observa al contrastar la temperatura interior
con la exterior; la temperatura interior baja en forma proporcional a la baja en la exterior,
lo que deja en evidencia esta gran falencia, presentando alta infiltración por dichas
superficies perdiendo 59 kW/h/m2/año.
Las ventanas con las que cuenta actualmente el Edificio Teodoro Wickel son de vidriosimple y marco de aluminio tipo correderas creando un gran puente térmico, lo que
produce una mayor conductividad térmica llegando a tener pérdidas en la sala tipo del
primer nivel (TW 1004) de 62 kW/h/m2/año y de 76 kW/h/m2/año en la sala tipo del
segundo nivel (TW 2005) Esta diferencia se debe a que las salas del segundo nivel tiene
mayor cantidad de superficies vidriadas (ventanas triangulares). En general el Edificio
Teodoro Wickel tiene pérdidas por superficies Vidriadas de 56 kW/h/m2/año.
Alta transmitancia térmica en muros de albañilería reforzada con revoque de mortero de
hormigón, se pierden en estas superficies 55 kW/h/m2/año.
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Capítulo 7: Conclusiones
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 163
Al analizar el Edificio Teodoro Wickel por zonas, se observa que las salas del segundo nivel
tienen pérdidas significativas por el cielo de madera con pérdidas de 52 kW/h/m2/año (en la sala
tipo 2005), estas salas del segundo nivel tiene una demanda energética superior a las del primer
nivel debido a su diferencia en altura y materialidad de los cielos. El edificio en general presenta
pérdidas de sólo 14 kW/h/m2/año por cielos, por lo que se observa que las mayores pérdidas porm2 se producen en las salas del segundo nivel.
En el contexto de la evaluación de los proyectos, el edificio cuenta con un valor actual de costos
(VAC) a 10 años de -$91.267.578 en las condiciones actuales sin reacondicionamiento de ningún
tipo. Las alternativas que son rentables dentro de los proyectos de mejoramiento térmico
estudiados a los 10 años son:
Instalación de doble puerta.
Sistema EIFS.
Revestimiento térmico interior de muros perimetrales en todo el edificio.
Cielo americano de yeso + aislación en salas del segundo piso.
Recubrimiento de cielo de madera con placas de yeso cartón de 10 mm en salas del
segundo piso.
Entre las 7 soluciones de reacondicionamiento térmico propuestas, la alternativa más rentable es
el cielo americano de yeso mas aislación con un VAC a 10 años de -$82.270.035, se estima una
disminución de 2.847 kg de gas al año además de una leve disminución de 1.605 KW/h al año en
electricidad, lo que se traduce a un ahorro estimado total de $3.031.239 al año.
Si bien es cierto que el Edificio Teodoro Wickel presenta grandes ganancias solares con 52
kW/h/m2/año, también es cierto que se producen muchas pérdidas por las superficies vidriadas
con 56 kW/h/m2/año, razón por la cual estas ganancias son contrarrestadas por las pérdidas.
Se puede considerar una herramienta útil el programa Design Builder para análisis de proyectos;ver si los edificios son eficientes térmicamente antes de su construcción o antes de realizar un
reacondicionamiento térmico entregando resultados que se asemejan bastante a la realidad.
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Capítulo 7: Conclusiones
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 164
El autor ha valorado la importancia del gran aporte en su formación profesional con el Trabajo de
Título expuesto, ya que eficiencia energética actualmente no es un fuerte en la carrera de
Ingeniería en Construcción, por lo que esto otorga un plus tanto en conocimiento teóricos así
como también práctico aprendiendo el uso de programas computacionales de eficiencia
energética y en el aprendizaje de realización de ensayos con nuevas herramientas. Lo anterior leserá de gran utilidad en el contexto de ser un profesional competente y socialmente responsable.
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CAPÍTULO 8
BIBLIOGRAFÍA
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Capítulo 8: Bibliografía
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 166
Bibliografía
Ministerio de Vivienda y Urbanismo, 2006, “Manual de Aplicación Reglamentación
Térmica”, 1° Edición, MINVU, Chile.
Jorge Pinto Rodríguez, 2002, “Historia de la Universidad de La Frontera de Temuco”,
Volumen 1, 1° Edición, Universidad de La Frontera, Chile. Norma Chilena NCh 2251: "Aislación Térmica - Resistencia Térmica de Materiales y
Elementos de Construcción."
Norma Chilena, NCh 853, 1991, “Acondicionamiento Térmico – Envolvente Térmica de
Edificios – Cálculo de Resistencias y Transmitancias Térmicas”, MINVU, Chile.
Constanza Mombiela, Juan Ramón García, 2009, “Eficiencia Energética, Tecnología &
Construcción”, año 5, Edición N° 45.
Agencia Chilena de Eficiencia Energética, El mercurio, 2011, Aprendamos a Ahorrar,
Guía Práctica de la Buena Energía”.
Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), 2007, “Guía Práctica de
la Energía, Consumo Eficiente y Responsable”, España.
Trabajos de Título
Hope Jim, Gonzales Gonzalo, 2009, “Pérdidas Energéticas por Infiltración de Aire en
Viviendas, a través del Blower Doors Test, Departamento de Ing. en Obras Civiles,
Universidad de La Frontera, Chile.
Sobarzo Pedro, Gutiérrez Fredy, 2009, “Estudio del Comportamiento Energitérmico de
Edificios de la Universidad de La Frontera: Primera Etapa”, Departamento de Ing. de
Obras Civiles, Universidad de La Frontera, Chile.
Domínguez Pablo, Escribá Sindy, 2010, “Estudio del Comportamiento Energético –
Térmico de Edificios de la Universidad de La Frontera: Segunda Etapa”, Departamento de
Ing. de Obras Civiles, Universidad de La Frontera, Chile.
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Capítulo 8: Bibliografía
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 167
Otras Fuentes de Información
www.romeral.cl (Ficha técnica sistema Poligyp)
www.orbis.com.ar (Fichas técnicas estufas del Edificio)
www.ppee.cl (Información acerca del programa país eficiencia energética) http://www.chilectra-digital.cl/calculadores/fla_efi/simulador.html (simulador de costos
de electricidad por artefactos)
www.volcan.cl ( fichas técnicas Volcanita, Volcapol, cielo americano, otros)
www.lipigas.cl ( Propiedades Físicas y químicas gas Propano Butano)
www.designbuilder.com ( descarga del programa Design Builder e información relevante)
www.lenntech.es/efecto-invernadero/combustibles-fosiles.htm (Características, origen y
aplicación de los combustibles fósiles)
http://es.wikipedia.org/wiki/Regi%C3%B3n_de_la_Araucan%C3%ADa (Información
Región de la Araucanía)
clima.meteored.com (información clima Temuco)
es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Plano_ufro.jpg ( Plano Universidad de La Frontera)
www.emprendamos.cl/content/view/40213/La-sustentabilidad-una-estrategia-de-
supervivencia.html ( Información acerca de sustentabilidad)
Otros Apoyos
Laboratorio CEEEV del Departamento de Obras Civiles, Universidad de La Frontera.
Asesoramiento Ingeniero Constructor Cristian Araneda acerca del programa Design
Builder.
Experto en prevención de Riesgos Jorge Velásquez, encargado División de Servicios
Universidad de La Frontera.
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ANEXO A
PLANOS DEL EDIFICIO
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Anexo A
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8 ANEXO A
SALA DE CLASESTW-1004Sup: 103.84m2
SALA DE CLASESTW-1003Sup: 103.84m2
PASILLO
BAÑODAMASSup: 15.96m2
BAÑOVARONESSup: 14.96m2
SALA DE CLASESTW-1002Sup: 103.84m2
SALA DE CLASESTW-1001Sup: 77.44m2
PLANTA 1º PISO PROYECCION PAVIMENTOS ESTAR Y MESAS DE ESTUDIOEDIFICIO TEODORO WICKEL KLUWEN EX "RA" MODULO MAYORESC. 1:100
AUXILIARSup: 2.64m2
12345678
9
0.00N.P.T
-0.32N.P.T
0.00N.P.T
-0,02N.P.T
mesonproyectado
mesonproyectado
mesonproyectado
mesonproyectado
cubrejunta cubrejunta cubrejunta cubrejunta
c u b r e j u n t a
c u b r e j u n t a
c u b r e j u n t a
c u b r e j u n t a
c u b r e j u n t a
c u b r e j u n t a
c u b r e j u n t a
c u b r e j u n t a
pavimento proyectado
vinilicoimitaciónmadera
pavimento proyectado
vinilicoimitaciónmadera
pavimento proyectado
vinilicoimitaciónmadera
pavimento proyectado
vinilicoimitaciónmadera
Figura A.1: Plano de planta primer nivel Edificio Teodoro Wickel (plano sin escala)
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Anexo A
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Figura A.2:Plano de planta segundo nivel Edificio Teodoro Wickel (plano sin escala)
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ANEXO B
GRÁFICOS DESIGN BUILDER
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 172
9 ANEXO B
Figura B.1: Gráfico de ganancias internas mensuales del Edificio Teodoro Wickel
Figura B.2: Gráfico de Ganancias internas anuales del Edificio Teodoro Wickel
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 173
Figura B.3: Gráfico de infiltración y ventilación mensual del Edificio Teodoro Wickel
Figura B.4: Gráfico de infiltración y ventilación anual del Edificio Teodoro Wickel
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 174
Figura B.5: Gráfico de renovaciones de aire/h mensuales del Edificio Teodoro Wickel
Figura B.6: Gráficos de Tempertaturas promedio, CO2 y Disconfort mensual del EdificioTeodoro Wickel
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 175
Figura B.7: Gráfico de cargas del sistema mensual del Edificio Teodoro Wickel
Figura B.8: Gráfico de distribución de combustibles por uso mensual del Edificio TeodoroWickel
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 177
Figura B.11: Gráfico de ganancias internas de la sala TW 1004 del Edificio Teodoro Wickel
Figura B.12: Gráfico de Ganancias internas sala TW 2005, Edificio Teodoro Wickel
05.000
10.000
15.000
20.000
25.000
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 179
Figura B.15: Gráfico de pérdidas por superficies e infiltraciones anuales del Edificio Teodoro
Wickel
Figura B.16: Gráfico de pérdidas e infiltraciones anuales de la sala TW 1004 del EdificioTeodoro Wickel
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 180
Figura B.17: Gráfico de pérdidas por superficies Sala TW 2005
Figura B.18: Gráfico de ganancias internas mensuales con DVH y marco de PVC
-14000
-12000
-10000
-8000
-6000
-4000
-2000
0
Glazing walls ceilings floors partitions roofs
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 181
Figura B.19: Gráfico de ganancias internas anuales con DVH y marco de PVC
Figura B.20: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual con DVH y marco de PVC
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 182
Figura B.21: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h anual con DVH y marco de PVC
Figura B.22: Gráfico de temperaturas, CO2 y Diconfort con DVH y marco de PVC
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 183
Figura B.23: Gráfico de temperaturas, producción de CO2 y Disconfort anuales después de la
instalación con DVH y marco de PVC
Figura B.24: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad con la instalación de DVH ymarco de PVC
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 184
Figura B.25: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad después de la instalación de DVHcon marco de PVC
Figura B.26: Gráfico de pérdidas por superficie e infiltraciones sala TW 1004
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 185
Figura B.27: Gráfico de pérdidas por superficies Sala TW 2005 con DVH y marco de PVC
Figura B.28: Gráfico de ganancias internas mensuales con instalación de EIFS
-14000
-12000
-10000
-8000
-6000
-4000
-2000
0
Glazing(kW/h/año)
Walls(kW/h/año)
Ceilings(kW/h/año)
Floors(kW/h/año)
Partitions(kW/h/año)
Roofs(kW/h/año)
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 186
Figura B.29: Gráfico de ganancias internas anuales con instalación de EIFS
Figura B.30: Gráfico de ventilación e infiltración mensual del Edificio con instalación de EIFS
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 187
Figura B.31: Gráfico de ventilación e infiltración anual del Edificio con instalación de EIFS
Figura B.32: Gráficos de Temperatura, CO2 y Disconfort mensual del Edificio conimplementeación de EIFS
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 188
Figura B.33: Gráfico de temperaturas, producción de CO2 y Disconfort anuales después de lainstalación de EIFS
Figura B.34: Gráfico de combustible total mensual del Edificio con EIFS
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 189
Figura B.35: Gráfico de combustible total anual del Edificio con EIFS
Figura B.36: Pérdidas por superficies e infiltraciones sala TW 1004 después de la instalación deEIFS
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 190
Figura B.37: Gráfico de pérdidas por superficies sala TW 2005 con EIFS
Figura B.38: Gráfico de ganancias internas mensuales de Edificio con instalación derevestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales
-8.000,00
-7.000,00
-6.000,00
-5.000,00
-4.000,00
-3.000,00
-2.000,00
-1.000,00
0,00
Glazing(kW/h/año)
Walls(kW/h/año)
Ceilings(kW/h/año)
Floors(kW/h/año)
Partitions(kW/h/año)
Roofs(kW/h/año)
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 191
Figura B.39: Gráfico de Ganancias internas anuales con instalación de revestimiento térmico
interior de la envolvente de muros perimetrales
Figura B.40: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual del edificio al implementarrevestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 192
Figura B.41: Gráfico de Ventilación e infiltración anual del edificio con revestimiento térmicointerior de la envolvente de muros perimetrales
Figura B.42: Gráfico de temperaturas, producción de CO2, Disconfort mensual con lainstalación de revestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 193
Figura B.43: Gráficos de temperaturas, producción de CO2 y Disconfort anuales después de lainstalación del Revestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales
Figura B.44: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad despúes de la instalación derevestimiento térmico interior de la envolvente de muros perimetrales
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 194
Figura B.45: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad después de la instalación deRevestimiento Térmico Interior de la Envolvente de Muros Perimetrales
Figura B.46: gráfico de pérdidas por superficies de la sala TW 1004 con revestimiento interior
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 195
Figura B.47: gráfico de Pérdidas por superficies de la sala TW 2005 con revestimiento interior
Figura B.48: Gráfico de ganancias internas mensuales con instalación de cielo americano con
aislación
-10000
-9000
-8000
-7000
-6000-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
Pérdidas Sala TW 2005
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 196
Figura B.49: Ganancias internas anuales con instalación cielo americano con aislación
Figura B.50: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual del Edificio con instalación decielo americano y aislación
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 197
Figura B.51: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h anual del Edificio con instalación decielo americano y aislación
Figura B.52: Gráficos de temperaturas, producción de CO2 y disconfort mensual con lainstalación de cielo americano y aislación
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 198
Figura B.53: Gráfico de temperaturas, producción de CO2 y disconfort anual después de lainstalación de cielo americano
Figura B.54: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad despúes de la instalación decielo americano y aislación
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 199
Figura B.55: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad después de la instalación de cieloamericano con aislación
Figura B.56: Gráfico de pérdidas por superficies sala TW 2005 con cielo americano
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 200
Figura B.57: Gráfico de ganancias internas mensuales tras la Instalación de ventanas conDVH/marco PVC y revestimiento térmico interior
Figura B.58: Gráfico de Ganancias internas con DVH/marco PVC y revestimiento térmicointerior de muros perimetrales
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 201
Figura B.59: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual con DVH/marco PVC yrevestimiento térmico interior de muros perimetrales
Figura B.60: Ventilación, infiltración y ac/h anual del Edificio con DVH/marco PVC yrevestimiento térmico interior de muros perimetrales en salas
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 202
Figura B.61: Gráficos de temperaturas, producción de CO2 y disconfort mensuales después dela Instalación de DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la envolvente de
muros perimetrales en salas de clase del edificio
Figura B.62: Gráficos de temperaturas, producción de CO2 y disconfort anuales después de laInstalación de ventanas de DVH con marco de PVC y revestimiento térmico interior de la
envolvente de muros perimetrales en salas de clase del edificio
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 203
Figura B.63: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad con DVH/marco de PVC yrevestimiento interior de muros perimentrales de las salas
Figura B.64: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad con DVH/marco PVC yrevestimiento térmico interior de muros perimetrales de las salas
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 205
Figura B.67: Gráfico de ganancias internas mensuales con doble puerta en accesos del Edificio
Figura B.68: Ganancias internas anuales con doble puerta en accesos del Edificio
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 206
Figura B.69: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual con doble puerta en accesos delEdificio
Figura B.70: Gráfico de Infiltración y Ventilación y ac/h anual con doble puerta en accesos delEdificio
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 207
Figura B.71: Gráfico de temperatura, CO2 y disconfort mensual con doble puerta en accesos delEdificio
Figura B.72: Gráfico de temperaturas, producción de CO2 y disconfort anuales con doble puertaen accesos del Edificio
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 208
Figura B.73: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad con doble puerta en accesos delEdificio
Figura B.74: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad con doble puerta en accesos delEdificio
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 209
Figura B.75: Gráfico de pérdidas por superficie e infiltraciones sala TW 1004
Figura B.76: Gráfico de perdidas sala TW 2005 con doble puerta en accesos del Edificio
-14.000,00
-12.000,00
-10.000,00
-8.000,00
-6.000,00
-4.000,00
-2.000,00
0,00
Glazing(kW/h/año)
Walls(kW/h/año)
Ceilings(kW/h/año)
Floors(kW/h/año)
Partitions(kW/h/año)
Roofs(kW/h/año)
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 210
Figura B.77: Gráfico de ganancias internas mensuales con recubrimiento cielo de madera con placa de yeso cartón
Figura B.78: Ganancias internas anuales con recubrimiento cielo de madera con placa de yesocartón
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 211
Figura B.79: Gráfico de ventilación, infiltración y ac/h mensual con recubrimiento de cielo demadera con placas de yeso cartón
Figura B.80:. Gráfico de Infiltración y Ventilación anual con recubrimiento cielo de madera con placa de yeso cartón
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 212
Figura B.81: Gráfico de temperatura, CO2 y disconfort mensual con recubrimiento cielo demadera con placa de yeso cartón
Figura B.82: Gráfico de temperaturas, producción de CO2 y disconfort anual con recubrimientocielo de madera con placa de yeso cartón
7/31/2019 Evaluación de estrategias de reacondicionamiento térmico para el edificio Teodoro Wickel del campus Andrés Bello…
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 213
Figura B.83: Gráfico de consumo mensual de gas y electricidad con recubrimiento de cielo demadera con placa de yeso cartón
Figura B.84: Gráfico de consumo anual de gas y electricidad con recubrimiento de cielo demadera con placa de yeso cartón
7/31/2019 Evaluación de estrategias de reacondicionamiento térmico para el edificio Teodoro Wickel del campus Andrés Bello…
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Anexo B
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 214
Figura B.85.: gráfico de pérdidas por superficie e infiltraciones sala TW 1004
Figura B.86: Gráfico de perdidas sala TW 2005 con recubrimiento de cielos de madera con placas de yeso cartón
-14.000,00
-12.000,00
-10.000,00
-8.000,00
-6.000,00
-4.000,00
-2.000,00
0,00
Glazing(kW/h/año)
Walls(kW/h/año)
Ceilings(kW/h/año)
Floors(kW/h/año)
Partitions(kW/h/año)
Roofs(kW/h/año)
7/31/2019 Evaluación de estrategias de reacondicionamiento térmico para el edificio Teodoro Wickel del campus Andrés Bello…
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ANEXO C
ANÁLISIS DE PRECIO UNITARIO
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Anexo C
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 216
10 ANEXO C
Tabla C.1: APU revestimiento térmico interior de muros perimetrales
Resumen Unidad Cantidad P. Unitario Total
($) ($)
Sistema Poligyp m2 1 4104 4.104
Instalación m2 1 1.026 1.026
PRECIO UNITARIO 5.130
Tabla C.2: APU sistema EIFS
Resumen Unidad Cantidad P. Unitario Total
($) ($)
Sistema EIFS m2 1 10920 10.920
Instalación m2 1 2.730 2.730
PRECIO UNITARIO 13.650
Tabla C.3: APU ventanas marco PVC con DVH 4 mm
Resumen Unidad Cantidad P. Unitario Total
($) ($)
Ventanas DVH 6mm con marco de PVC m2 1 100.000 100.000
Instalación m2 1 25.000 25.000
PRECIO UNITARIO 125.000
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Anexo C
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 217
Tabla C.4: APU placa yeso cartón
Resumen Unidad cantidad P. Unitario Total
($) ($)
yeso cartón 10mm planc. 0,35 4.406 1.542
pérdidas % 10 - 154
tornillos kg 0,03 2.126 64
Cinta de celulosa papel microperforada ml 1,65 64 106
masilla base 30 Kg para junturas kg 0,35 458 160
maestro + 2 ayudantes dia 0,08 24.800 1.984
Leyes sociales (o.e.) % 50 - 992
Andamio 1 cuerpo mes 0,016 50.000 800
PRECIO UNITARIO 5.802
Tabla C.5:APU pintura
Resumen Unidad cantidad P. Unitario $ Total $
látex Sipa extracubriente gl 0,03 7.690 231
Diluyente gl 0,03 5.500 165
Rodillo Poliester un 0,01 1.850 19
lija Kraft granate kg 0,3 185 56
pérdidas % 5 - 12Pintor día 0,04 22.000 880
Leyes sociales (o.e.) % 50 - 440
Andamio 1 cuerpo mes 0,016 50.000 800
PRECIO UNITARIO 2.601
Tabla C.6: APU cielo americano
Resumen Unidad cantidad P. Unitario Total
($) ($)Subcontato provisión einstalación m2 1 8.378 8.378
PRECIO UNITARIO 8.378
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Anexo C
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 218
Tabla C.7: APU Aislación Térmica
Resumen Unidad Cantidad P. Unitario Total
($)($)
Aislan glass 50mm m2 1,05 2.430 2.552
Jornalero dia 0,01 6.500 160
Leyes sociales (o.e.) % 50 80
PRECIO UNITARIO 2.792
Tabla C.8: Puerta mampara aluminio doble Vaivén
Resumen Unidad Cantidad P. Unitario Total
($) ($)
Subcontrato provisión m2 1 35.000 35.000
Instalación % 10 - 3.500
PRECIO UNITARIO 38.500
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Anexo D
Evaluación de Estrategias de Reacondicionamiento Térmico para el Edificio Teodoro Wickel del Campus
Andrés Bello de la Universidad de La Frontera 220
11 ANEXO D
Tabla D.1: Presupuesto revestimiento térmico interior de muros perimetrales más ventanas DVHmarco PVC en salas
ITEM DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD P. UNITARIO TOTAL
1 OBRAS DE CONSTRUCCION -TERMINACIONES ---- ---- ------- ---------
1.1 VENTANAS DVH MARCO PVC 2,6 MT x 1,7 MT UN 33,00 552.500 18.232.500
1.2 REVESTIMIENTO TÉRMICO INTERIOR M2 312,63 5.130 1.603.782
TOTAL 19.836.282
Tabla D.2: Presupuesto revestimiento placa yeso cartón 10 mm
ITEM DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD P. UNITARIO TOTAL
1 OBRAS DE CONSTRUCCION -TERMINACIONES ---- ---- ------- ---------
1.1 Placa Yeso Cartón 10 mm M2 580,60 5.802 3.368.649
1.3 Pintura látex M2 580,60 2.601 1.510.283
TOTAL 4.878.933
Tabla D.3: Presupuesto revestimiento térmico interior de muros perimetrales
ITEM DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD P. UNITARIO TOTAL
1 OBRAS DE CONSTRUCCION -TERMINACIONES ---- ---- ------- ---------
1.1 sistema poligyp M2 672,80 5.130 3.451.438
TOTAL 3.451.438
Tabla D.4: Presupuesto ventanas DVH 6mm con marco PVC