Los productos, componentes, elementos y sistemas constructivos que pueden ser utilizados para la envolvente térmica de las viviendas Arq. Jenny Tardan Waltz Directora General AEAEE
Los productos, componentes, elementos y sistemas constructivos que pueden ser utilizados para la envolvente térmica de las viviendas
MATERIALES AISLANTES El aislamiento térmico en vivienda es un factor importante para lograr el confort de los usuarios. El aislamiento reduce la ganancia de calor y puede disminuir las demandas energéticas de los sistemas de enfriamiento. Los materiales de aislamiento empleados para evitar ganancias de calor, por conducción, radiación y convección son: poliestireno expandido, extruido, Roca de lana o fibra mineral, fibra de vidrio, poliuretano, etc. El aislamiento térmico se evalúa por su valor R. Sin embargo, un valor R no considera la calidad de la construcción o de los factores ambientales locales para cada vivienda o edificio: Características de los componentes del techo o muro Características, densidad y espesor del material de aislamiento Calidad de la construcción, dependiendo del lugar, barreras de vapor, impermeabilizante utilizado. instalación
5 7 9 2 23 5 7 9 2 23 SIMULACIONES Si se considera un R pequeño, el comportamiento de la temperatura en la losa interior es susceptible a variaciones de la temperatura exterior. Mientras que a mayor R el desempeño de la temperatura se mantiene a un nivel constante a lo largo del día. En los gráficos y 2 se puede observar que a partir de valores superiores a R-5, se logra disminuir la ganancia térmica hasta niveles donde ya no es prioritario seguir aumentando del valor R. Temperatura interior de la losa con diversas R 9 de agosto (sin HVAC) Temperatura interior de la losa con diversas R 9 de agosto (con HVAC) 32.5 3 3.5 30 Temperarura [ C] 30.5 29.5 28.5 Temperarura [ C] 29 28 27 27.5 26 26.5 25 3 5 7 9 3 5 7 9 Hora del día S/R R-2 R-8 R-5 R-20 R-30 Hora del día S/R R-2 R-8 R-5 R-20 R-30
SIMULACIONES Sin aislante 29 de enero Fibra mineral 29 de enero Poliestireno expandido 29 de enero Espuma de poliuretano 29 de enero 40 40 40 40 35 35 35 35 Temperatura 30 25 20 Temperatura 30 25 20 Temperatura 30 25 20 Temperatura 30 25 20 5 5 5 5 5 9 7 2 Temperarura Hora exterior del día Temperatura interior sin HVAC Temperatura interior con HVAC Sin aislante 9 de agosto 45 40 35 30 25 20 5 9 7 2 4 7 0 6 9 22 Temperatura Hora exterior del día Temperatura interior sin HVAC Temperatura interior con HVAC Fibra mineral 9 de agosto 55 Temperatura 50 45 40 35 30 25 20 4 7 0 6 9 22 5 9 7 2 Temperatura Hora exterior del día Temperatura interior sin HVAC Temperatura interior con HVAC Poliestireno expandido 9 de agosto 55 Temperatura 50 45 40 35 30 25 20 5 9 7 2 4 7 0 6 9 22 Temperatura Hora exterior del día Temperatura interior sin HVAC Temperatura interior con HVAC Espuma de poliuretano 9 de agosto 55 Temperatura Temperatura 50 45 40 35 30 25 20 4 7 0 6 9 22 Temperatura Hora exterior del día Temperatura interior sin HVAC Temperatura interior con HVAC Temperatura Hora exterior del día Temperatura interior sin HVAC Temperatura interior con HVAC Temperaura Hora exterior del día Temperatura interior sin HVAC Temperatura interior con HVAC Temperatura Hora exterior del día Temperatura interior sin HVAC Temperatura interior con HVAC
SIMULACIONES Temperatura 40 35 30 25 20 5 5 Sin aislante 29 de enero 9 7 2 Temperarura Hora exterior del día Temperatura interior sin HVAC Temperatura interior con HVAC 350 300 250 200 50 00 50 0 Enero Consumo eléctrico del aire acondicionado [KWh] Febrero Marzo Abril Mayo Junio Sin aislante Poliestireno expandido Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Fibra mineral Espuma de poliuretano Diciembre Consumo eléctrico del aire acondicionado con diversos aislantes aplicados a losa y muros. Sin aislante 9 de agosto Consumo eléctrico anual de aire acondicionado [KWh] 45 3500 Temperatura 40 35 30 25 3000 2500 2000 20 500 5 9 7 2 Temperatura Hora exterior del día Temperatura interior sin HVAC Temperatura interior con HVAC 000 S/R R2 R8 R5 R20 R30
SIMULACIONES La instalación n de material aislante en techo y muros de la vivienda simulada reduce las necesidades de refrigeración n entre un 28 y un 37 %
El valor R de un material indica la resistencia al paso del calor El valor R se mide a 25 C de temperatura media y esta calculado por la relación entre la conductividad térmica λ o k del material y el espesor d del material R= d/λ o R= d/k El espesor de los materiales debe ser considerado cuando se comparen valores R, por ejemplo, Block de adobe de 4 su valor R-4 Poliestireno expandido de 4 su valor R-54.6 La cantidad de aislamiento dependerá de los siguientes factores: Diseño de la vivienda, clima, costo de la energía eléctrica de la zona presupuesto Sin sistema de enfriamiento Con sistema de enfriamiento y preferencias personales. El valor R de cada componente de la envolvente de la vivienda debe especificarse de acuerdo a los requerimientos de las zonas térmicas del país VALOR R
Los criterios de confort térmico se consideran de acuerdo a los establecidos por el ASHRAE (Standard 55-66), encontrando que la temperatura de 25.5 C es confortable cuando la humedad relativa es del 40% admitiendo ciertos intervalos de variación del aire. La instalación de aislante térmico en la vivienda permite al aire acondicionado alcanzar las condiciones de confort con un ahorro significativo de energía eléctrica siempre y cuando se mantengan bien cerradas las puertas y ventanas de la habitación. COSTO-BENEFICIO Consumo anual por HVAC [KWh] 3500 3000 2500 2000 500 000 500 0 S/R R-4 R-8 R-6 R-20 R-30 Consumo eléctrico anual [KWh] S/R R-4 R-8 R-6 R-20 R-30 Aislante en losa 3296 2645 2396 2226 277 205 CON R-8, R EL AHORRO EN CONSUMO ELECTRICO POR HVAC ANUAL ES DEL 27%
REGION ECOLOGICA
NOM 08- AISLAMIENTOS TERMICOS PARA LAS EDIFICACIONES NOM-08.ENER Norma que establece el Método de Prueba para evaluar los aislantes térmicos de productos, componentes, y elementos constructivos CONDUCTIVIDAD O RESISTENCIA TERMICA DENSIDAD APARENTE PERMEABILIDAD AL VAPOR DE AGUA ADSORCION DE HUMEDAD Certificado de Cumplimiento Emitido por un Organismo de Certificación acreditado y aprobado, en los términos de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización (LFMN)
La AEAEE busca trabajar en asociación con empresas y organismos nacionales e internacionales del sector público p y privado, para investigar, documentar y difundir el uso eficiente de la energía a en la edificación, ahorrar recursos y buscar reducir la emisión n de CO2 que es uno de los gases responsables del cambio climático. (Notario Público P N 85 N Escritura 32,239 Vol. 959 Ordinario Año A o 2003) www.ahorroenergia.org.mx
TENDENCIAS INTERNACIONALES
TENDENCIAS INTERNACIONALES Diseñar sistemas para enfriar o calentar el espacio, tomando en cuenta la envolvente térmica de las viviendas; Utilizar los valores R del aislamiento térmico en muros y techos; Seleccionar las ubicaciones de ventanas y tipo de vidrios según la orientación, etc. Instalar sistemas de luminarias eficientes Diseño pasivo para incrementar el comportamiento energético de la edificación Las medidas incluyen forma y orientación de la vivienda, el diseño pasivo solar y el uso de luz natural Considerar fuentes alternas de energía: fotovoltaicas, eólica, etc. AHORRO Y USO EFICIENTE EN EL CONSUMO DE LOS RECURSOS LA CONCIENCIA AL MEDIO AMBIENTE ES BUENO PARA EL NEGOCIO
La Edad de Piedra terminó, no por falta de piedras, sino por el ingenio humano, porque el ingenio humano desarrolló nuevas formas más s eficientes de hacer las cosas forzados por el entorno
Arq. Jenny Tardan Waltz Directora General AEAEE jtardan@ahorroenergia.org.mx