LA IMPORTANCIA DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA EN EL CAMINO DE LA SUSTENTABILIDAD:

Transcripción

1 LA IMPORTANCIA DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA EN EL CAMINO DE LA SUSTENTABILIDAD: EL ROL DEL AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA EFICIENCIA ENERGÉTICA DE NUESTROS EDIFICIOS ARQ. SOFÍA SÁEZ BROMYROS S.A.

2 CÓMO ESTÁ EL MUNDO HOY?? CRISIS ENERGÉTICA AUMENTO DEL CONSUMO CALENTAMIENTO GLOBAL EMISIÓN DE GASES EFECTO INVERNADERO

3 PROBLEMAS DEL HÁBITAT HUMANO EXPLOSIÓN DEMOGRÁFICA EXPANSIÓN DEL TERRITORIO SIN CONTROL NI PATRÓN SINDROME DE LA CIUDAD Y EL EDIFICIO ENFERMOS

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5 NUESTRO PAÍS NO ESTÁ AJENO A ESTA SITUACIÓN

6 QUÉ ESTÁ PASANDO EN URUGUAY?? COSTO?

7 URUGUAY: POLÍTICAS DE ESTADO EL ROL DEL ESTADO ES MUY IMPORTANTE!! Incentivar y crear legislación, normativas, fideicomisos, etc.

8 IMM La Reglamentación de Aislación Térmica es una acción concreta a favor de la eficiencia energética, la mejora del confort térmico de la vivienda y la disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Fue aprobada por Resolución N 2928/09, de fecha 20/07/2009, y prorrogada su puesta en vigencia hasta el 1 de febrero de 2010 por Resolución N 5424/09 Cubierta - Coeficiente Transmitancia Térmica U 0.85 Muros - Coeficiente Transmitancia Térmica U 0.85 MIEM PROYECTO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA >> FIDEICOMISO Objetivo: aumentar demanda y oferta de bienes y productos de eficiencia energética, que contribuyan a mejorar la eficiencia en el uso de la energía financiamiento para asistencia técnica en EE promover EE a nivel nacional financiar proyectos de inversión de EE promover investigación y desarrollo en EE

9 LEY REFERENTE A LA LA PROMOCIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA => incrementar la participación de las fuentes autóctonas y de las energías renovables no tradicionales. PLAN SOLAR: (trabajo conjunto del MIEM; UTE; URSEA; BSE y BHU) => * instalación de colectores solares * fomentar la construcción nacional de estos equipos. EXONERACIONES Y BENEFICIOS FISCALES POR P+L (Ley N ) => incentivan la inversión productiva por medio de beneficios fiscales.

10 SIGLOS XX-XXI: DESARROLLO TECNOLÓGICO CALENTAMIENTO GOBAL CONTAMINACIÓN CRISIS ENERGÉTICA DESARROLLO ECONÓMICO MEJORA CALIDAD DE VIDA INTENSO CONSUMO ENERGÍAS NO RENOVABLES ENERGÍAS ALTERNATIVAS AHORRO ENERGÉTICO RACIONALIZACIÓN EN LA ARQUITECTURA APELANDO A UNA ENVOLVENTE TÉRMICA QUE MANTENGA ADECUADAS CONDICIONES DE CONFORT CON BAJO CONSUMO ENERGÉTICO

11 LA ENVOLVENTE TÉRMICA

12 QUÉ ES?? CONJUNTO DE CERRAMIENTOS DE UNA EDIFICIACIÓN QUE PROTEGEN AL USUARIO CERRAMIENTOS AISLADOS PRESENTA UNA REDUCIDA TRANSMISIÓN DE CALOR REDUCIENDO PUENTES TÉRMICOS AL MÍNIMO

13 CÓMO ES?? ENVOLVENTE CONTÍNUA AISLANTE MATERIALES AISLANTES TÉRMICOS RECURSOS DE MINIMIZACIÓN DE (IN)FILTRACIONES

14 POR QUÉ DEBE SER EFICIENTE?? - Lograr el confort térmico de los usuarios. - Reducir consumo de energía (y por lo tanto los gastos asociados a climatización artificial). - Reducir contaminación ambiental asociada al consumo energético (emisiones de CO2 por ej.) - Reducir costos de mantenimiento asociados a patologías edilicias

15 EL ROL DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA EN LA ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA

16 ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA DE QUÉ ESTAMOS HABLANDO?? CÓMO LOGRAMOS NUESTRA META?? COMPONENTES

17 Corrección del entorno Accidentes geográficos Latitud y región: temperaturas, pluviometría, radiación solar, vientos dominantes - Recursos existentes - Topografía - Orografía - Entorno existente (presencia de masas arbóreas que refrescan el aire, masas de agua (amortiguador), edificios que generan sombras y hacen de pantalla p. ej.) - Condiciones climáticas de la región > condiciones microclimáticas de la ubicación concreta

18 - Forma: sup. de contacto entre vivienda y exterior, resistencia frente al viento, captación solar. - Estereográficas: cálculo y diseño de aleros y protecciones solares - Orientación: captación solar e influencia de los vientos dominantes. Debemos orientarnos al sol - Distribución interna: orientaciones más desfavorables para los servicios, y más favorables para áreas sociales y privadas

19 - Radiación: Todo material emite radiación electromagnética, cuya intensidad depende de la temperatura a la que se encuentre. - Conducción: transferencia de calor que se produce a través de un medio estacionario cuando existe un gradiente de temperatura. - Convección: transferencia de calor que ocurrirá a través de un fluido en movimiento (como el aire). CAPACIDAD CALORÍFICA / INERCIA TÉRMICA Indica la mayor o menor dificultad que presenta un cuerpo para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor Cambios de temperatura lento => mucha capacidad calorífica Propiedad que indica la cantidad de calor que puede conservar un cuerpo y la velocidad con que la cede o absorbe Retraso térmico Amortiguación térmica

20 Qué entendemos? Balance térmico global >> nuestro cuerpo se encuentra en una situación de confort térmico cuando el ritmo al que generamos calor es el mismo que el ritmo al que lo perdemos para nuestra temperatura corporal normal Qué implica? Qué influye? Factores como metabolismo, evaporación por respiración y transpiración, radiación, conducción, convección, actividad física, ropa, HR, grasa y vello corporal aislamiento natural-

21 GANANCIA DIRECTA ELEVADO VALOR DE IRRADIANCIAS EN FACHADA N/NE/NW ALEROS CONTROL SOLAR EVITAR EFECTO TRAMPA

22 VIDRIO MONOLÍTICO SIMPLE SUSTITUCIÓN DISMINUIR TRANSMITANCIAS TÉRMICAS EVITAR INFILTRACIONES MINIMIZAR PUENTES TÉRMICOS

23 GANANCIA INDIRECTA MURO TROMBÉ SUPERFICIE CAPTADORA- ABSORBEDORA DE ENERGÍA INDIRECTA MASA TÉRMICA LIBERA CALOR

24 GANANCIA SEMIDIRECTA INVERNADERO ADOSADO

25 AZOTEA VERDE - Reduce emisiones CO2 - Mejora paisaje - Reduce efecto Isla de Calor Urbano - Gran inercia térmica - Aislamiento térmico y acústico. - Regulan escurrimiento pluviales

26 REFRIG. EVAPORATIVA - Estética - Hoja caduca o perenne - Reduce emisiones CO2 - Refresca ambiente - Costo mín, mantenimiento mín vs costo alto, mantenimiento alto => depende del tipo de muro verde - Aumento HR

27 EFECTO DEL SUELO - Estética - Gran inercia térmica => amortiguación y retraso térmicos - Preserva paisaje - Enfriamiento conductivo

28 ELECCIÓN DE MATERIALES: - Materiales naturales tradicionales (que aprovechen la inercia) - Construcción industrializada y en seco - Aislantes térmicos - Innovaciones tecnológicas

29 AISLAMIENTO TÉRMICO DE LOS CERRAMIENTOS OPACOS

30 ELIMINACIÓN DE PATOLOGÍAS EDILICIAS ASPECTOS CONSTRUCTIVOS AISLACIÓN TÉRMICA ASPECTOS ECONÓMICOS ASPECTOS AMBIENTALES $$ DE MANTENIMENTO $$ DE ACOND. TÉRMICO (CALEFACCION Y REFRIGERACIÓN OPTIMIZACIÓN DEL RENDIMIENTO EN LAS ACTIVIDADES DEL USUARIO PERMITE USO RACIONAL Y EFICIENTE DE LOS RECURSOS REDUCCION DE EMISION DE GEI MEJORAS EN CONFORT DEL USUARIO => Ǝ PROBLEMAS DE SALUD

31 ASPECTOS ECONÓMICOS Aspecto individual redunda en la economía de cada usuario: INVERSIÓN INICIAL = 1% del presupuesto total 58% Consumo energético total de una vivienda promedio (sin aislación) Con una adecuada aislación térmica se ahorra un 40% en las facturas de electricidad y gas Aspecto global redunda en la economía del país AISLACIÓN TÉRMICA = VARIABLE CLAVE PARA EL AHORRO ECONÓMICO

32 ASPECTOS AMBIENTALES PERMITE USO RACIONAL Y EFICIENTE DE LOS RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES 30% energía utilizada por todos los sectores = construcción y funcionamiento de edificios de vivienda y comerciales Disminución de CO2 (GEI) a la atmósfera Mejoras en la salud >> mejoras en el rendimiento del usuario AISLACIÓN TÉRMICA = VARIABLE CLAVE PARA EL AHORRO ENERGÉTICO

33 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS HUMEDAD DE CONDENSACIÓN!!! *MANCHAS HÚMEDAS PERMANENTES CON PRECIPITACIÓN DEL AGUA ESCURRIENDO SOBRE LA SUPERFICIE DEL PARAMENTO *APARICIÓN DE COLONIAS DE MOHOS EN FORMA DE MANCHAS Y MOTAS PARDAS *OLOR DESAGRADABLE A HUMEDAD *AFECTACIÓN EN LA SALUD DE LOS USUARIOS *DISMUNUCIÓN DEL RENDIMIENTO DEL SISTEMA DE CALEFACCIÓN *SENSACIÓN DE FRÍO => INCONFORT TÉRMICO

34 CALEFACCIÓN, COCCIÓN, TAREAS VARIAS CON COMBUSTIÓN = 8 LTS. / DÍA DE AGUA HIGIENE PERSONAL Y DE SERVICIO (LAVAR, SECAR, PLANCHAR ROPA) = LTS. / DÍA DE AGUA ACTIVIDADES FISIOLÓGICAS FAMILIA TIPO* = 4 LTS. / DÍA DE AGUA

35 HUMEDAD DE CONDENSACIÓN!!!

36 Resultado de una mala o inexistente aislación térmica HUMEDAD DE CONDENSACIÓN!!! CONDENSACIÓN SUPERFICIAL E INTERSTICIAL >>> PATOLOGÍAS EDILICIAS: *HONGOS, MOHOS, BACTERIAS *PROBLEMAS EN LA SALUD *PUTREFACCIÓN DE ELEMENTOS DECORATIVOS Y ESTRUCTURALES DE ORIGEN ORGANICO (MADERA) *DESINTEGRACIÓN DE REVOQUES Y PINTURAS *DETERIORO DE CAPA IMPERMEABLE (TECHOS) *GRIETAS POR CONTRACCIÓN Y DILATACIÓN

37 CUBIERTA 20 a 30% CHIMENEA CALEFACCIÓN 20 a 30% ABERTURAS 15 a 25% EL CALOR QUE SE PIERDE NO LO VEMOS!! MUROS 18 a 25% Pérdida de Calor en Una Vivienda Unifamiliar Tipo SOLADO 10 a 15%

38 UNA VIVIENDA SIN AISLACIÓN TÉRMICA ES COMO UN RECIPIENTE PERFORADO SE PIERDE INDISCRIMINADAMENTE TODO LO QUE SE GENERA EN SU INTERIOR!!!

39 PUENTES TÉRMICOS Puente térmico constructivo Puente térmico geométrico

40 LA TERMOGRAFÍA COMO HERRAMIENTA FUNDAMENTAL PARA VISUALIZAR PUENTES TÉRMICOS

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42 ENTONCES QUÉ PODEMOS HACER NOSOTROS FRENTE A ESTA SITUACIÓN?? LOGRAR UNA ÓPTIMA AISLACIÓN TÉRMICA!!

43 QUÉ SIGNIFICA AISLAR TÉRMICAMENTE?? El objetivo de una aislación térmica es impedir en alguna medida la transferencia de calor desde o hacia el cuerpo aislado. Los materiales de aislación térmica aprovechan en general el hecho de que el aire es un excelente aislante. Por esta razón, la gran mayoría de los materiales usados como aislantes son porosos, manteniendo el aire atrapado en su interior. POR QUÉ ES TAN IMPORTANTE?? Porque estamos aprovechando y maximizando los recursos que tenemos en pro de lograr ambientes más confortables, ser amigables con el medio ambiente, ahorrar costos y reducir el mantenimiento de la vivienda causado por el deterioro debido a condensaciones, dilataciones, etc.

44 Beneficios Energéticos del AISLAMIENTO TÉRMICO Reducción de pérdidas energéticas con su correspondiente costo Evita la condensación por diferencia de temperaturas Protege las estructuras por dilatación térmica Optimización de procesos industriales ( térmicos, frigoríficos, transporte, etc.) Reducción de los costos de mantenimiento Protección de personas, bienes-confort y rendimiento Reducción de la contaminación ambiental y el efecto invernadero

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47 Resumiendo en números SIN AISLAMIENTO TÉRMICO 380 KWh/m 2 anual CON AISLAMIENTO TÉRMICO EN ENVOLVENTE TOTAL 230 KWh/m 2 anual 40% MEJORA

48 MEJORA EN EL CONFORT: OPTIMIZACIÓN DE LAS TRANSMITANCIAS TÉRMICAS

49 Tan solo una simple ecuación 1. ESPESOR TECNICO MINIMO Aquel que provee un aislamiento térmico mínimo para prevenir problemas de higiene y salubridad en los edificios. 2. ESPESOR ECONOMICO Aquel que tiene en cuenta los intereses económicos del propietario o el usuario de la vivienda, a partir de balancear los costos de amortización e intereses sobre el capital invertido para el aislamiento térmico, con los que corresponden a los artefactos de calefacción y equipos de refrigeración, si los hubiere, incluyendo sus costos de funcionamiento y mantenimiento. CU = CI + CF + CM VU Donde: CU es el costo unitario (en cualquier unidad de valor); CI es el costo inicial; CF es el costo de funcionamiento; CM es el costo de mantenimiento y VU es la vida útil medida en años.

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51 TIPOS DE MATERIALES AISLANTES: ESPUMAPLAST (EPS) LANAS MINERALES LANA DE VIDRIO (LDV) LANA DE ROCA (LDR) POLIURETANO (PUR ó PIR) MATERIALES ORGÁNICOS (CORCHO)

52 QUÉ ES ESPUMAPLAST?? Es un material plástico celular y rígido fabricado a partir del moldeo de perlas preexpandidas de poliestireno expandible o uno de sus copolímeros, que presenta una estructura celular cerrada y rellena de aire. Su sigla internacional es el EPS. ES AIRE ENVASADO (98.5% de aire!!) POR QUÉ SE USA ESPUMAPLAST?? POR QUÉ ES EL MEJOR AISLANTE TÉRMICO??

53 ALGUNAS PROPIEDADES Resistencia térmica equivalente Difícilmente Inflamable Impermeabilidad 3 cm Espumaplast 20 cm madera 44 cm yeso 75 cm ladrillo 190 cm hormigón Cumple con la norma DIN El material se clasifica como difícilmente inflamable se establece que es un material que no propaga el fuego, ni produce goteo de llama. Prácticamente impermeable al agua líquida entre 1-3% DIN53434 inmersión de 28 días.

54 Permeable a la difusión de vapor de agua Cerramientos tradicionales Gt o Interior Gt o exterior

55 Difusión de vapor de agua El aire contiene agua en forma de vapor. La cantidad contenida depende de la temperatura. Una diferencia de temperatura entre ambientes, provoca una diferencia en las presiones de vapor, por tanto existirá una difusión de vapor buscando el equilibrio. Esta difusión se establece casi siempre desde la parte caliente hacia la fría, en dirección del gradiente de temperatura, atravesando la mayoría de los materiales. Factor (mu) Coeficiente de resistencia a la difusión de vapor de agua. Aire 1 Ladrillo 10 Morteros Hormigón 75 Espumaplast Pinturas Folios plásticos hasta Folio de alu 1/

56 FORMAS DE DISEÑAR UN CERRAMIENTO

57 Regla: La temperatura del aire determina la cantidad de absorción de vapor de agua. Diagrama Psicrométrico >> CONDENSACIÓN >> PUNTO DE ROCÍO

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59 Planteamiento: Aislación exterior o interior?

60 Planteamiento: Aislación exterior o interior? Aislación exterior: Almacenamiento de calor o frío en la pared >> estabilidad en temp. ambiente Protección de la estructura (dilataciones y contracciones) Se evitan condensaciones y puentes térmicos Renueva aspecto fachada Aumenta vida útil vivienda IDEAL PARA LOCALES DE HABITACION PERMANENTE Aislación interior: Calentamiento inmediato del ambiente Más rápida, fácil y limpia ejecución Consume centímetros interiores de perímetro >> >> disminuye área útil Renueva ambientes antiguos IDEAL PARA LOCALES DE USO LIMITADO A UN DET. PERÍODO DE TIEMPO (AULAS, OFICINAS)

61 Invierno Punto de rocío tse tsi Aire caliente Gt o exterior tse tsi Gt o media Interior tsi tse Gt o exterior Humedad relativa Humedad relativa Aire frio

62 Ubicación de las capas Invierno Aire caliente Gt o exterior Gt o media Interior Gt o exterior Humedad relativa Humedad relativa Aire frio

63 GUÍA PARA EL CÁLCULO DE UN ESPESOR ADECUADO DE AISLACIÓN TÉRMICA Normativa Legal - IMM Coef. de CONDUCTIVIDAD TÉRMICA: es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor. RESISTENCIA TÉRMICA: representa la capacidad del material de oponerse al flujo del calor. TRANSMITANCIA TÉRMICA: Indica la cantidad de calor que penetra o sale a través de un cerramiento, en función de la diferencia de temperatura exterior-interior. Artículo R En los techos el coeficiente de transmitancia térmica (U) máximo admisible es de 0,85 W/m2K. Artículo R En los muros exteriores el coeficiente de transmitancia térmica (U) máximo admisible es de 0,85 W/m2K. R = e/ʎ Rt= Rn=Rsi + Rcerramiento + Rse U = 1/Rt

64 La conductividad térmica de los materiales

65 La Resistencia Térmica Rt

66 RESUMIENDO

67 CAMPO PRÁCTICO: La elección de las soluciones constructivas

68 Solución constructiva 1: ESCUDO TÉRMICO

69 Aislación para muros exteriores

70 Cooperativa de viviendas ( COVIMA) Las Piedras

71 Solución constructiva 2: PLACA AUTOTRABANTE

72 TECHO PLANO INVERTIDO

73 TERMINACIÓN PEDREGULLO VEGETACIÓN LOSETONES CANTO RODADO BALDOZONES DECK

74 Solución constructiva 3: Panel CONCREspuma

75 CONCLUSIONES

76 MEJORA CALIDAD DE VIDA DEL USUARIO ACONDICIONA- MIENTO DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DISMINUYE EMISIONES GEI DESCIENDE COSTOS META RELACIÓN COSTO / BENEFICIO LÍNEAS DE ACCIÓN POR PARTE DEL ESTADO EXONERACIÓN DE IMPUESTOS CREACIÓN DE LEYES, NORMATIVAS ETIQUETADO ENERGÉTICO DE EDIFICIOS NECESIDAD DE PROMOCIÓN DEL AHORRO ENERGÉTICO

77 PREGUNTAS??

78 ARQ. SOFÍA SÁEZ / bromyros@bromyros.com.uy Pedro Cosio 2430 C.P Tel.: Fax.: