Aislar Bien. Un significativo aporte al Uso Racional de la Energía en la Construcción

Transcripción

1 JORNADAS 2009 DE USO RACIONAL DE LA ENERGIA Y AISLACION TERMICA EN LA CONSTRUCCION Para Proyectar un Futuro Sustentable Aislar Bien. Un significativo aporte al Uso Racional de la Energía en la Construcción - Cuánto, Cómo y Donde Aislar - Ultimas tendencias y ejemplos arquitectónicos con criterios de sustentabilidad PABLO ENRIQUE AZQUETA ASOCIACION ARGENTINA DEL POLIESTIRENO EXPANDIDO

2 CONSUMO TOTAL POR SECTORES 2005 INDUSTRIA 27% RESIDENCIAL 24% AGRO 11% TRANSPORTE 30% COMERCIAL Y PUBLICO 8%

3 CLIMA Podemos inferir razonablemente que alrededor de (50% de las viviendas no deficitarias ocupadas del país), están ubicadas en la zona bioambiental III, correspondiente a un clima templado-cálido. Aún en estas condiciones climáticas relativamente benignas y donde el verano es tanto o más importante que el invierno, el confort de sus habitantes requiere de elementos auxiliares (calefactores, ventiladores, equipos de aire acondicionado, etc.).

4 CONSUMO MEDIO DE UNA VIVIENDA Se distribuye de la siguiente manera: 39% Calefacción Refrigeración (este porcentaje se reduce con una mayor aislación térmica de la envolvente) 28% Para calentamiento de agua sanitaria 21% Electrodomésticos 12% Iluminación

5 TECHOS Es la parte de una vivienda que presenta una gran pérdida energética, ya que por su orientación es la que intercambia mayor transferencia de calor con el exterior TECHO ORIGINAL TECHO CON 5cm AISLACIÓN TÉRMICA K= 2.74 W/m²K K= 0.78 W/m²K La reducción por pérdida de calor por el techo puede llegar al 70%

6 Análisis del consumo anual de combustible y la contaminación atmosférica de una casa aislada y una no aislada para el clima de Río Grande, Tierra del Fuego CARACTERISTICAS A LOS EFECTOS DEL CALCULO SE ESTIMO UNA SUPERFICIE DE TECHO SIMILAR A LA HABITABLE DE 100 m 2. LA SUPERFICIE DE CERRAMIENTOS OPACOS SE ESTIMO EN 100 m 2. LA CONSTRUCCION ES EN BLOQUES DE HORMIGON Y EL TECHO CON ESTRUCTURA Y CIELO RASO DE MADERA Y CUBIERTA DE CHAPA. LA RESISTENCIA ADICIONAL PROPUESTA PARA LOS MUROS ES DE 1,6 m 2.K/W Y EL DOBLE PARA EL TECHO. EN EL EJEMPLO EL AISLAMIENTO TERMICO SE OBTUVO CON 3,5 Y 7,0 cm DE PUR RESPECTIVAMENTE, OBVIANDOSE LAS PERDIDAS POR PISO. Ejemplo cedido gentilmente por Paul Bittner

7 EL CONSUMO Y LAS EMISIONES SE REDUJERON EN 81.3%

8 METODOS DE CALCULO Y ANALISIS ECONOMETRICOS

9 REFRESCANDO UN PAR DE CONCEPTOS ΔT F = R Donde: F: flujo térmico (densidad temporal de la energía) en W/m 2.K ΔT: diferencia de temperaturas en C R: resistencia térmica m 2.K/W R = e λ Donde: e: espesor en metros λ : conductividad térmica en W/m.K

10 Costos $ / año Costos de Ciclo de vida para un rango de aislamiento para un sistema típico de techo Costo promedio de energía para calefacción Costo amortizado del equipo de frío Costo promedio de la energía para refrigeración Costos anuales totales Costo amortizado del aislamiento Costo amortizado del equipo de calefacción Resistencia térmica del aislamiento del techo La cantidad más económica de aislamiento de techo Walter Hesse, P.E. Member Ashrae ASHRAE JOURNAL, March 1982 Componentes de Costo Equipo de Calefacción Equipo de Refrigeración Costo del aislamiento Costo Inicial de energía de calefacción Costo Inicial de energía de refrigeración Costos anuales Amortización de Costos Efectos inflacionarios

11 ASOCIACION ARGENTINA DEL POLIESTIRENO EXPANDIDO METODOS DE ANALITICOS SIMPLIFICADOS a b c TRANSMITANCIA TERMICA MEDIA K = K a.s a /S T + K b.s b /S T + K c.s c /S T

12 ASOCIACION ARGENTINA DEL POLIESTIRENO EXPANDIDO material 1 cámara de aire material 2 material 3 K= 1 / R T R T = Rsi + R 1 + Rc + R 2 + R 3 + Rse R 1 = e 1 / λ 1

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14 DIAGRAMA PSICROMETRICO presión atmosférica: kpa PV ( kpa ) TBS ( C) 0

15 MATERIALES AISLANTES TERMICOS Norma IRAM ESPESORES DE USO EL COSTO DE LA NO AISLACION O DEL INSUFICIENTE AISLAMIENTO TERMICO 1/ ESPESOR TECNICO MINIMO Aquel que provee un aislamiento térmico mínimo para prevenir problemas de higiene y salubridad en los edificios.

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17 Los mohos y sus esporas Por que se desarrollan los mohos Las esporas de los mohos se desarrollarán si hay suficiente humedad. Causas directas: 1. La cantidad de vapor de agua que se halle en el ambiente. 2. La temperatura superficial interior de los cerramientos (tsi).

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20 LAS HUMEDADES DE CONDENSACION CONDENSACIONES SUPERFICIALES LA PRESION DE VAPOR INTERIOR LA TEMPERATURA DE LAS SUPERFICIES INTERIORES LOS PUENTES TERMICOS CONDENSACIONES INTERSTICIALES

21 PUENTES TERMICOS GEOMETRICOS

22 PUENTES TERMICOS CONSTRUCTIVOS PUENTES TERMICOS GEOMETRICOS Y CONSTRUCTIVOS

23 LAS HUMEDADES DE CONDENSACION CONDENSACIONES SUPERFICIALES LA PRESION DE VAPOR INTERIOR LA TEMPERATURA DE LAS SUPERFICIES INTERIORES LOS PUENTES TERMICOS CONDENSACIONES INTERSTICIALES LA PERMEABILIDAD AL VAPOR DE AGUA LA LOCALIZACION DEL AISLANTE LA BARRERA DE VAPOR

24 18 C HR=72% Pvi=1,49 kpa tr = 13 C HR=90% Pvi=0,67 kpa

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27 BARRERA DE VAPOR CAMARA FRIGORIFICA DIFERENCIA DE TEMPERATURA T=+20 C HR=80% PARED BARRERA DE VAPOR ROTURA DIFERENCIA DE PRESION DE VAPOR DIFUSION DE Presión parcial del vapor Pvi = 1,87 kpa T=-15 C HR=80% CONGELAMIENTO CONDENSACION DIFUSION A VAPOR DE AGUA Presión parcial del vapor Pvi = 0,13 kpa TRAVES DEL AISLANTE

28 MATERIALES AISLANTES TERMICOS Norma IRAM ESPESORES DE USO 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.

29 MATERIALES AISLANTES TERMICOS Norma IRAM ESPESORES DE USO 1. ESPESOR TECNICO MINIMO Aquel que provee un aislamiento térmico mínimo para prevenir problemas de higiene y salubridad en los edificios. 2. ESPESOR ECONOMICO 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. 3. ESPESOR ECOLOGICO Tiene en consideración los intereses de preservación del medio ambiente, en el sentido de minimizar el uso de energía para calefaccionar o refrigerar. Tiene en cuenta la energía consumida en la producción, transporte, colocación, mantenimiento y disposición final del aislante. Se lo conoce por su acrónimo en inglés (LCA Life Cycle Assessment ).

30 NUEVAS TECNOLOGIAS Y EJEMPLOS DE ARQUITECTURA CON CRITERIOS DE SUSTENTABILIDAD

31 Desarollo histórico hacia el camino de Edificios de Bajo Consumo Energético en Alemania Tipología y año Consumo energía para calefacción (kwh/m²año) 1. Ordenanza aisl. térmico (1978) Ordenanza aisl. térmico (1984) Ordenanza aisl. térmico (1995) Ordenanza ahorro energía (2002) Casa bajo consumo 1. Generación 70 Casa bajo consumo 2. Generación 40 Casa pasiva 15 Casa energéticamente auto - 0 suficiente Casa con ganancia energética ++...

32 La casa- 3-litros aislamiento termico para la cubierta Placas de 20 cm de espesor de Neopor por el exterior y 9 cm entre vigas de madera interiores

33 La casa- 3-litros Soluciones aún sin balcones Marco de ventana con núcleo aislado con Neopor

34 Nuevos balcones amplios incrementan el nivel de confort. Postigones corredizos en vez de persianas, aportan una mejor apariencia y evitan puentes térmicos

35 BASF UK Model House, Nottingham, Inglaterra

36 ICF s Insulated Concrete Formwork Encofrado perdido para hormigón armado de Neopor (espuma rígida de Poliestireno Expandido de última generación con inmejorable LCA (Life Cycle Assement )

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38 SIPS Structural Insulated Panels Paneles sandwich estructurales de Elastopor (espuma rígida de Poliuretano) y placas de OSB

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41 BASF Argentina, Proyecto Casa E, Tortuguitas, Buenos Aires, Argentina

42 PERSPECTIVE

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44 APLICACIONES DE EPS EN COMPONENTES Y SISTEMAS CONSTRUCTIVOS LAS MEJORES SOLUCIONES PARA EL AISLAMIENTO TERMICO DE PAREDES Y TECHOS

45 SISTEMAS CONSTRUCTIVOS INTEGRALES ICF s Insulated Concrete Formworks

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47 ALGUNAS SOLUCIONES DE MUROS MURO DOBLE MACIZO CON HOJA EXTERIOR VISTA E HIDROFUGADA CON SILICONA. AISLACION TERMICA Y AZOTADO HIDROFUGO EN CARA INTERNA DE HOJA INTERIOR COMO BARRERA DE VAPOR. REVOQUE INTERIOR CON JAHARRO Y ENLUCIDO

48 MURO COMPUESTO CON ESTRUCTURA INDEPENDIENTE, TERMINACION EXTERIOR DE LADRILLO VISTO CON AISLANTE TERMICO Y BARRERA DE VAPOR (AZOTADO HIDROFUGO Y EMULSION ASFALTICA), APLICADA SOBRE LA CARA EXTERNA DE LA HOJA INTERIOR DE LADRILLO CERAMICO HUECO DE 12, TERMINADO INTERIORMENTE, CON JAHARRO TRADICIONAL Y ENLUCIDO O REVOQUE MONOCOMPONENTE

49 MURO DE LADRILLO CERAMICO HUECO REVOCADO EN AMBAS CARAS Y CON AISLACION TERMICA EXTERIOR TIPO EIFS CON BASE COAT, EPS Y MALLA DE VIDRIO ASODICA (protección a los álcalis)

50 EIFS (EXTERNAL INSULATION AND FINISHING SYSTEM) SISTEMA DE AISLAMIENTO Y ACABADO EXTERIOR enlucido muro EPS Malla de vidrio y basecoat enlucido

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52 VIVIENDAS MOLDURAS EDIFICIOS COMERCIALES Holmberg 1664 Buenos Aires

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54 Sistema de aislamiento Doble Capa Para el aislamiento de cubiertas de chapa - sin puentes térmicos -

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56 el techo ventilado...

57 ASOCIACION ARGENTINA DEL POLIESTIRENO EXPANDIDO AAPE LAS HELADAS EN LA ARGENTINA En este mapa se han identificado las regiones con HELADAS, clasificando cada zona en función de los días con heladas que se registran por año. Obsérvese que el 70 % del país soporta más de diez días al año con heladas, según datos del Servicio Meteorológico Nacional. De la nota técnica: Cubiertas de tejas cerámicas. Importancia de una correcta ventilación. El fenómeno de la heladicidad. CITE Centro de Investigación de Tecnología de Techos. Instituto Nacional de Tecnología Industrial INTI

58 TECHO VENTILADO

59 TECHO VENTILADO

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63 AAPE

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65 el techo invertido...

66 SISTEMA DE AISLAMIENTO SUPERIOR PARA CUBIERTA PESADA

67 SISTEMA DE AISLAMIENTO SUPERIOR PARA CUBIERTA PESADA

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69 HORMIGONES LIVIANOS A BASE DE POLIESTIRENO EXPANDIDO

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71 la losa radiante

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73 los paneles...

74 PANEL SANDWICH Es un panel del tipo multicapa, formado por dos láminas adheridas en las dos caras mayores de un núcleo de Poliestireno Expandido.

75 ASOCIACION ARGENTINA DEL POLIESTIRENO EXPANDIDO AAPE Adhesivo bi-componente Adhesivo poliuretánico bicomponente, apto para la unión de superficies metálicas con poliestireno. Posee retardante de llama.

76 Aplicación en grandes locales comerciales

77 Ministerio de Vivienda (40 viviendas en obra)

78 Revestimiento con tejas del panel para techo Revestimiento Paneles con verticales tejas del panel para techo

79 LA EXPERIENCIA ARGENTINA EN LEGISLACION NORMAS IRAM de Acondicionamiento Térmico de Edificios y Materiales Aislantes Térmicos (de aplicación voluntaria). Ley de la Provincia de Buenos Aires sobre Uso Racional de la Energía. Promulgada el 09 de abril de (Aun pendiente de reglamentación). Decreto Presidencial 140/2007 (C.F.K.) declara de Interés y Prioridad Nacional el Uso Racional y Eficiente de la Energía. CONCLUSIONES 1. El incremento del Aislamiento Térmico de los Edificios, produce menores costos en equipos de acondicionamiento, menores gastos de funcionamiento y un significativo ahorro de energía. 2. La Política Energética de subsidiar los combustibles resulta difícil de sustentar a mediano plazo y favorece un elevado consumo. 3. El problema de los recursos energéticos no renovables no es sólo de reservas sino de la viabilidad económica de su explotación. 4. Los países centrales promueven mediante subsidios, exenciones impositivas y penalizaciones: el USO RACIONAL DE LA ENERGIA, MAYORES NIVELES DE AISLAMIENTO EN LAS CONSTRUCCIONES y el USO DE ENERGIAS RENOVABLES.

80 MUCHAS GRACIAS