ASADES INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA … · 2020. 5. 18. · INCIDENCIA DEL...

10
INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA ETIQUETA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE UNA VIVIENDA EXISTENTE David Elsinger 1,2 , Beatriz S. Garzón 1,2 1 Facultad de Arquitectura y Urbanismo de la Universidad Nacional de Tucumán (FAU – UNT) 2 Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) CP4000 – Tel. +54 9 381-5851003 – e-mail: [email protected]; [email protected] Recibido 16/10/19, aceptado 23/10/19 RESUMEN: El presente trabajo analiza una vivienda unifamiliar en la capital de la provincia de Tucumán, Argentina, según las normativas nacionales IRAM 11507-4, 11601, 11603, 11604, 11605 y 11659-2. En función de los resultados, se genera una propuesta de mejoras para la envolvente de la vivienda. Por último se realiza el Etiquetado de Eficiencia Energética tanto de la condición actual de la edificación como de su proyecto de mejora para evaluar la diferencia del Índice de Prestación Energética (IPE) entre ambas. Las conclusiones giran en torno a una mirada crítica de la incidencia en el IPE resultante de un proyecto de mejoras factible para la vivienda analizada, como así también del posible estado térmico-energético de gran parte del parque inmobiliario de la ciudad de San Miguel de Tucumán, que revista condiciones similares al caso de estudio. Palabras clave: eficiencia energética, etiquetado energético, índice de prestación energética. INTRODUCCIÓN De acuerdo con el Balance Energético Nacional del año 2017, la implementación de medidas de eficiencia energética en el sector residencial resulta fundamental para contribuir a lograr un mejor escenario nacional de ahorro energético, dado que el mismo representa el 27% del consumo final total del país. Desde la Presidencia de la Nación Argentina, a través del Ministerio de Hacienda, la Secretaria de Energías en conjunto con la Subsecretaria de Energías Renovables y Eficiencia Energética, se lanza en el año 2017 el Programa Nacional de Etiquetado de Viviendas, cómo una importante política de Estado en materia de consumo energético. El Programa tiene como objetivo introducir la Etiqueta de Eficiencia Energética como un instrumento que brinde información a los usuarios acerca de las prestaciones energéticas de una vivienda y constituya una herramienta de decisión adicional a la hora de realizar una operación inmobiliaria, evaluar un nuevo proyecto o realizar intervenciones en viviendas existentes (Secretaria de Gobierno de Energía, 2019). El Programa Nacional llega a la provincia de Tucumán a través de una prueba piloto que sigue en curso en el año 2019 (Figura 1) por medio de una herramienta que toma forma de una aplicación web (Secretaria de Estado de la Energía de la Provincia de Santa Fe, 2018). Con esta plataforma, que tiene como base de su funcionamiento el procedimiento de cálculo de la Norma IRAM 11900 (2017), se obtiene el Índice de Prestación Energética (IPE) de una vivienda. En camino a una implementación de carácter obligatorio del programa de Etiquetado de viviendas y con base en la necesidad de realizar una mirada crítica del mismo, el objetivo del presente trabajo es el análisis de las diferencias del IPE resultante entre una vivienda existente (caso de estudio) y la misma edificación sometida a un proyecto de mejoras. De esta forma, se busca comprender la incidencia que tiene una refacción edilicia en la Etiqueta Energética de un hogar existente, que podría representar la situación termico-energética de gran parte del parque inmobiliario de San Miguel de Tucumán ASADES Acta de la XLII Reunión de Trabajo de la Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente Vol. 7, pp. 01.249-01.258, 2019. Impreso en la Argentina. ISBN 978-987-29873-1-2 01.249

Transcript of ASADES INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA … · 2020. 5. 18. · INCIDENCIA DEL...

Page 1: ASADES INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA … · 2020. 5. 18. · INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA ETIQUETA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE UNA VIVIENDA EXISTENTE

INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA ETIQUET A DE

EFICIENCIA ENERGÉTICA DE UNA VIVIENDA EXISTENTE

David Elsinger1,2, Beatriz S. Garzón1,2 1Facultad de Arquitectura y Urbanismo de la Universidad Nacional de Tucumán (FAU – UNT)

2Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) CP4000 – Tel. +54 9 381-5851003 – e-mail: [email protected]; [email protected]

Recibido 16/10/19, aceptado 23/10/19

RESUMEN: El presente trabajo analiza una vivienda unifamiliar en la capital de la provincia de Tucumán, Argentina, según las normativas nacionales IRAM 11507-4, 11601, 11603, 11604, 11605 y 11659-2. En función de los resultados, se genera una propuesta de mejoras para la envolvente de la vivienda. Por último se realiza el Etiquetado de Eficiencia Energética tanto de la condición actual de la edificación como de su proyecto de mejora para evaluar la diferencia del Índice de Prestación Energética (IPE) entre ambas. Las conclusiones giran en torno a una mirada crítica de la incidencia en el IPE resultante de un proyecto de mejoras factible para la vivienda analizada, como así también del posible estado térmico-energético de gran parte del parque inmobiliario de la ciudad de San Miguel de Tucumán, que revista condiciones similares al caso de estudio. Palabras clave: eficiencia energética, etiquetado energético, índice de prestación energética.

INTRODUCCIÓN De acuerdo con el Balance Energético Nacional del año 2017, la implementación de medidas de eficiencia energética en el sector residencial resulta fundamental para contribuir a lograr un mejor escenario nacional de ahorro energético, dado que el mismo representa el 27% del consumo final total del país. Desde la Presidencia de la Nación Argentina, a través del Ministerio de Hacienda, la Secretaria de Energías en conjunto con la Subsecretaria de Energías Renovables y Eficiencia Energética, se lanza en el año 2017 el Programa Nacional de Etiquetado de Viviendas, cómo una importante política de Estado en materia de consumo energético. El Programa tiene como objetivo introducir la Etiqueta de Eficiencia Energética como un instrumento que brinde información a los usuarios acerca de las prestaciones energéticas de una vivienda y constituya una herramienta de decisión adicional a la hora de realizar una operación inmobiliaria, evaluar un nuevo proyecto o realizar intervenciones en viviendas existentes (Secretaria de Gobierno de Energía, 2019). El Programa Nacional llega a la provincia de Tucumán a través de una prueba piloto que sigue en curso en el año 2019 (Figura 1) por medio de una herramienta que toma forma de una aplicación web (Secretaria de Estado de la Energía de la Provincia de Santa Fe, 2018). Con esta plataforma, que tiene como base de su funcionamiento el procedimiento de cálculo de la Norma IRAM 11900 (2017), se obtiene el Índice de Prestación Energética (IPE) de una vivienda. En camino a una implementación de carácter obligatorio del programa de Etiquetado de viviendas y con base en la necesidad de realizar una mirada crítica del mismo, el objetivo del presente trabajo es el análisis de las diferencias del IPE resultante entre una vivienda existente (caso de estudio) y la misma edificación sometida a un proyecto de mejoras. De esta forma, se busca comprender la incidencia que tiene una refacción edilicia en la Etiqueta Energética de un hogar existente, que podría representar la situación termico-energética de gran parte del parque inmobiliario de San Miguel de Tucumán

ASADES Acta de la XLII Reunión de Trabajo de la Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente

Vol. 7, pp. 01.249-01.258, 2019. Impreso en la Argentina. ISBN 978-987-29873-1-2

01.249

Page 2: ASADES INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA … · 2020. 5. 18. · INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA ETIQUETA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE UNA VIVIENDA EXISTENTE

Figura 1: antecedentes nacionales del Programa Nacional de Etiquetado de Viviendas

METODOLOGÍA La metodología del presente estudio combina técnicas cuantitativas y cualitativas en dos instancias diferentes. La primera de ella es el análisis de la vivienda en estudio para caracterizar y cuantificar el caso de estudio. La segunda instancia es la verificación de las normas IRAM 11507-4, 11601, 11603, 11604, 11605 y 11659-2 para determinar la situación del caso de estudio frente a las mismas. Caso de estudio: Unidad #02 La vivienda analizada forma parte de una propiedad horizontal (PH) con domicilio en el Pasaje Peñaloza 478 de la ciudad de San Miguel de Tucumán. El PH está constituido por tres unidades tipo “dúplex” desarrolladas en planta baja y planta alta y una unidad en planta alta. Además posee un acceso común, una servidumbre de paso para llegar a todas las unidades y un garaje para dos vehículos (Figura 2).

Figura 2: Planta Baja y Alta del PH. El caso de estudio corresponde a la unidad #02

La propiedad horizontal tiene un formato lineal de viviendas, donde se sucede vivienda-patio interior. A su vez, la vivienda estudiada tiene un formato rectangular, donde sus lados mayores están orientados a Norte y Sur, siendo sus caras menores (medianeras) los lados Este y Oeste. Todos los aventanamientos de la vivienda abren únicamente hacia el Norte (Figura 3). Se llega a las unidad #02 por la servidumbre de paso. Posee un acceso semi-cubierto hacia un patio interno de 5.00 x 6.70mts. Desde el patio se puede ingresar a la propiedad por una puerta-ventana (acceso principal) y por una puerta de chapa plegada (acceso secundario). La unidad posee en planta baja: 1. Estar-Comedor; 2. Cocina-Lavadero; 3. Toilette; 4. Escalera. En planta alta: 1. Espacio de usos múltiples; 2. Baño completo; 3. Habitación principal y 4. Habitación secundaria. La vivienda pose

01.250

Page 3: ASADES INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA … · 2020. 5. 18. · INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA ETIQUETA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE UNA VIVIENDA EXISTENTE

30.8m2 de superficie cubierta en planta baja y 36.5m2 en planta alta, sumando un total de 67.3m2 cubiertos y 33.5m2 de superficie al aire libre (Figura 4).

Figura 3: Vista satelital de la propiedad. (Fuente: Google Maps)

Figura 4: Planta Baja y Planta Alta de la unidad #02 con identificación de elementos.

Figura 5: Izquierda: interior de la vivienda. Derecha: fachada norte de la vivienda.

La construcción existente, construida en el año 2012, fue realizada luego de la demolición de una vivienda unifamiliar previa, por lo tanto las medianeras (laterales Este y Oeste) se conforman en mampostería de 30cm de espesor de ladrillo macizo común con al menos una cara revocada (cara interior a la propiedad en análisis). El resto de la envolvente vertical (caras norte y sur) se conforma en mampostería de 20cm de bloques cerámicos huecos (18x18x33cm) con ambas caras revocadas. La edificación posee una estructura de hormigón armado independiente y una cubierta de chapa sinusoidal calibre 24, con estructura de perfiles metálicos “C” y 5cm de lana de vidrio (con una cara de aluminio) colocada en contacto con las chapas. La cubierta se conforma en un único faldón con

01.251

Page 4: ASADES INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA … · 2020. 5. 18. · INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA ETIQUETA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE UNA VIVIENDA EXISTENTE

pendiente hacia el norte, que posee un voladizo de 0.90m hacia el patio interno de cada una de las propiedades. La estructura de hormigón armado se vincula a las medianeras existentes (con cimientos) por medio de encadenados sismo-resistentes en planta baja, entrepiso y cubierta. Las divisiones interiores están realizadas de diversas maneras: mampostería de 15cm de ladrillo común en planta baja, mampostería de 8cm de bloques huecos y también tabiques de placa de yeso cartón con estructura de perfiles metálicos de chapa galvanizada de 10cm de espesor en planta alta. Ambas plantas poseen pisos y zócalos cerámicos. Las superficies interiores tienen revoque fino más pinturas en colores claros y los cielorrasos son de yeso aplicados sobre losa en planta baja y suspendido sobre perfiles de chapa galvanizada y cierres en placa de yeso cartón en planta alta. Las superficies verticales exteriores poseen un revoque grueso con terminación “salpicado”, que posee color propio, en este caso símil “beige claro”. (Figura 5)

Verificación de IRAM 11603 La propiedad se encuentra en la Zona Bioambiental II: Cálida, subzona IIb: “…En esta zona, es el verano la estación crítica, con valores de temperatura media mayores que 24 °C y temperatura máxima mayor que 30 °C. Las mayores amplitudes térmicas se dan en esta época del año, con valores que no superan los 16°C. [...] El invierno es más seco, con bajas amplitudes térmicas y temperaturas medias comprendidas entre 8 °C y 12 °.” (IRAM, 2012, p6). Esta zona se subdivide en 2 subzonas “a” y “b” en función de las amplitudes térmicas. La subzona en análisis “IIb” es la que posee amplitudes térmicas menores que 14 °C.” (IRAM, 2012). De esta manera, la zona mencionada queda bajo recomendaciones generales donde se citan:

a) colores claros en paredes exteriores y techos; b) gran aislación térmica en los techos y en las paredes orientadas al este y al oeste; c) el eje mayor de la vivienda, preferentemente, orientado al Este-Oeste. d) proteger las superficies de la incidencia de la radiación solar. Para las ventanas, si es posible,

no orientarlas al Este o al Oeste, y minimizar su superficie. e) un diseño que permita la ventilación cruzada de la vivienda, dada la influencia benéfica del

movimiento sensible del aire, para disminuir la falta de confort higrotérmico, es por ello que

se recomienda contemplar la necesidad de aprovechar los vientos dominantes y la creación

de zonas de alta y baja presión que aumenten la circulación de aire. f) si bien en esta zona, el invierno reviste limitada importancia, se deja a criterio del proyectista

las condiciones de diseño que se deben adoptar. (IRAM, 2012, p24).

La caracterización de la zona y las recomendaciones para la misma ilustran un medio de bajo confort higrotérmico. Esto supone un elevado consumo energético de fuentes convencionales en los meses de verano, como así también en los días críticos de invierno, para obtener los niveles óptimos del confort. La tabla 1 analiza si el caso de estudio verifica las recomendaciones de diseños de la normativa:

Rec. Verifica: Observaciones a) SI Los colores de las paredes exteriores son claros. La cubierta es de chapa

sinusoidal de aluminio sin pintura. b) NO La aislación térmica de la cubierta posee 5cm de lana de vidrio. Las paredes

este y oeste no poseen ningún tipo de aislación térmica c) SI El eje mayor de la vivienda es este-oeste d) PARCIALMENTE La edificación verifica la protección de la cara norte mediante el alero de la

cubierta, permitiendo el ingreso completo de radiación por aventanamientos en invierno -altitud solar 40°, 21. Jun. 12hs-, parcialmente –solo aventanamientos de planta baja- en otoño y primavera -altitud solar 63°, 21. Mar/Sep. 12hs- y protegiendo íntegramente el muro norte en verano -altitud solar 86°, 21. Dic. 12hs- (University of Oregon, 2019). Los muros este y oeste al ser medianeros no pueden protegerse de la radiación. Con respecto a las ventanas, las mismas no están orientadas al este y oeste. Por último, la reducción de superficie no se verifica en el muro norte, ya que posee en planta baja un exceso de aventanamientos.

e) NO Ningún local de la edificación posee ventilación cruzada f) - Sin consideraciones

Tabla 1: Verificación de las recomendaciones de diseño de IRAM 11603

01.252

Page 5: ASADES INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA … · 2020. 5. 18. · INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA ETIQUETA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE UNA VIVIENDA EXISTENTE

Verificación de IRAM 11605 Para asegurar las condiciones mínimas de habitabilidad, IRAM 11605 (1996), establece los valores mínimos de transmitancia térmica (K) aplicables a muros y techos destinados a viviendas, además de establecer los criterios de evaluación de puentes térmicos. De esta manera se determinan tres niveles, los cuales corresponden en grado decreciente a condiciones de confort higrotérmico: nivel A (Recomendado), nivel B (Medio) y nivel C (Mínimo). El caso de estudio contiene cuatro (4) ítems diferentes en su envolvente. En muros, el primero es una mampostería no portante de ladrillo hueco de 18x18x33 con ambas caras revocadas con morteros a base de cemento de albañilería (espesor total 22cm). El segundo, solo utilizado en el muro oeste de planta baja, es una mampostería de ladrillo común de 30cm con, al menos, la cara interior revocada (espesor total 30cm). El PH, al tener una servidumbre de paso, genera una superficie del entrepiso de la unidad #02 (E_LNC) que está en contacto directo con un local no calefaccionado. Esta parte de la envolvente es una losa de viguetas pretensadas con bovedillas cerámicas de 12cm, una capa de compresión de hormigón estructural de 5cm de alto, una carpeta cementicia niveladora de 2cm y un solado cerámico adherido con pegamento de 1.5cm (espesor total 21cm). Por último, la cubierta de chapa galvanizada posee 5cm de lana de vidrio con una cara aluminizada, una cámara estanca con un promedio de 20cm de alto y un cielorrasos suspendido de placas de yeso cartón de 9mm. Los valores de transmitancia térmica para cada una de las envolventes se expresan en la tabla 2.

Elemento Coeficiente K [W/m2°K] Nivel de confort higrotérmico Muro 22cm 2.16 NO CUMPLE Muro 30cm 1.86 NO CUMPLE Entrepiso (E_LNC) 1.62 NIVEL C Cubierta 0.64 NIVEL C

Tabla 2: Transmitancia térmica y nivel de confort para elementos de la envolvente existente El cálculo del K medio ponderado (KMP) de la vivienda se contempla solo para los muros norte y sur, siendo ellos los únicos que contienen aberturas. De esta forma, la ponderación actúa, en cada caso, sobre el muro de planta baja y alta en conjunto. Los resultados obtenidos se muestran en la tabla 3.

Elemento KMP situación existente Muro norte (planta baja y alta) 3.11 Muro sur (planta baja y alta) 2.18

Tabla 3: K medio ponderado de la envolvente existente Verificación de IRAM 11507-4 Las carpinterías exteriores de la vivienda (PV1, V1, V2, V3 y V4) están materializadas con aluminio y vidrio común de 3mm en su totalidad. A excepción de V4 (oscilante) el resto son corredizas y en todos los casos no cuentan con ningún tipo de protección solar. El coeficiente K determinado por la norma IRAM 11601 para este tipo de ventanas es de 5.82 W/m2°K (tabla A.5 - Transmitancia térmica de ventanas -en posición vertical-). Con base en la clasificación de ventanas según sus características de transmitancia térmica de la norma IRAM 11507-4 (figura 6), las carpinterías del caso de estudio revisten la categoría “No clasificable” con una transmitancia térmica K superior a 4.0 W/m2K.

Figura 6: “Tabla 1 – Categorías de aislación térmica” (IRAM 11507-4, 2010, p.6)

01.253

Page 6: ASADES INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA … · 2020. 5. 18. · INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA ETIQUETA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE UNA VIVIENDA EXISTENTE

Verificación de IRAM 11604. El cumplimiento de las transmitancias térmicas máximas admisibles de la envolvente de la edificación puede no ser suficiente para controlar las pérdidas de calor totales del conjunto. A partir de esto surge la necesidad de definir un parámetro global que pondere todos los elementos. Por ello, esta norma establece el método de cálculo del coeficiente volumétrico de pérdida de calor (Gcal), el cual permite evaluar el ahorro de energía en calefacción de una vivienda. El mismo, tiene en cuenta las pérdidas de calor a través de los cerramientos que componen la envolvente (opacos, no opacos y en contacto con el terreno), más las pérdidas por renovación de aire de los locales de la vivienda. En función del volumen (m3) y los grados días de calefacción (°C) para el caso de estudio, se determina el Gadm, siendo el mismo 1.80 W/m3°K. Las pérdidas de calor a través de la envolvente de la vivienda (figura 7) dan como resultado un Gcal de 3.013 W/m3°K, valor que no verifica la norma al incumplir con la condición de que Gcal sea igual o menor a Gadm.

Figura 7: Pérdidas térmicas por conducción a través de la envolvente [W/k].

Verificación de IRAM 11659-2. Al igual que en IRAM 11604, el concepto sobre el cumplimiento de las transmitancias térmicas máximas admisibles de la envolvente de la edificación y su relatividad para controlar las pérdidas de calor totales del conjunto, también se aplica en esta norma para el control de las ganancias de calor totales del conjunto. El parámetro global aquí definido que pondera todos los elementos que intervienen en el proceso, es la carga térmica admisible en refrigeración (Qradm) y el coeficiente volumétrico de refrigeración admisible (Gradm). Además, esta norma pone de manifiesto que el concepto de aislamiento térmico, desde el punto de vista de condiciones de habitabilidad y consumo de energía, no solo incluye una mejor calidad de asilamiento de la envolvente, sino además una adecuada selección de la orientación, de las protecciones solares, cuando sea posible. Para la edificación en estudio, el coeficiente Gradm es 19.35 W/m3. La vivienda da como resultado un Gr 29.03 W/m3, valor que no verifica la norma al incumplir con la condición de que Gr sea igual o menor a Gradm. Dentro de las ganancias térmicas a través de la envolvente, incluidas en el cálculo, la figura 8 muestra las situaciones más críticas de la misma (muro norte y muro sur).

Figura 8: Ganancias térmicas por conducción a través de la envolvente [W].

01.254

Page 7: ASADES INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA … · 2020. 5. 18. · INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA ETIQUETA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE UNA VIVIENDA EXISTENTE

RESULTADOS Y DISCUSIONES Proyecto de mejoras de la envolvente La propuesta de mejoras para la envolvente analizada tiene como base la utilización de materiales del mercado local y las verificaciones realizadas con las normativas IRAM. De tal forma, las consignas principales son: aumentar el aislamiento de la envolvente (muros, techo y entrepiso en contacto con el exterior), mejorar las carpinterías exteriores de la envolvente y generar una nueva ventana para obtener la ventilación cruzada en planta baja y planta alta. Los aumentos de aislaciones se subdividen en cuatro partes. La primera de ellas se incorpora sobre el muro norte, el muro sur y la planta baja del muro este, siendo los dos primeros los más desfavorables. Esta solución consta de la incorporación de aislante en la cara exterior de los muros involucrados. A través de un entramado de perfiles de chapa galvanizada de 70mm, se agregan a las paredes 7cm de poliestireno expandido más un cierre de placas cementicias de 10mm (“superboard”). La segunda parte, es de aplicación a los muros que no se tiene acceso desde el exterior (muro oeste y muro este planta alta). Bajo el mismo concepto, a través de un entramado de perfiles de chapa galvanizada de 35mm ubicado en las caras interiores de dichas paredes, instalado con una tolerancia de 1 a 2cm entre estructura y muro, se incorporan 5cm de lana de vidrio con una cara aluminizada más una placa de cierre de yeso cartón de 12mm. La tercera parte es el aumento de 5cm adicionales de lana de vidrio en la cubierta, siendo este un trabajo que requiere el desmontaje de las chapas para su incorporación, debido a que el aislante existente se encuentra en contacto con las mismas. Por último, la cuarta etapa es el agregado de 5cm de lana de vidrio con una cara aluminizada en la superficie del entrepiso que está en contacto con el exterior (zona de la servidumbre de paso). La materialización de esta intervención es la colocación de un cielorraso suspendido de perfiles de chapa galvanizada de 35mm y placas de yeso cartón para exterior de 12mm. Los cambios en el coeficiente K de la envolvente se ven reflejados en la tabla 4 y 5

Elemento Coeficiente K [W/m2°K] Nivel de confort higrotérmico Muro 22cm c/mejora ext. (7cm aisl. ext.+ placa cement)

0.36 NIVEL A

Muro 22cm c/mejora int. (5cm de aisl. int.+ placa yeso)

0.58 NIVEL B

Muro 30cm c/mejora int. (5cm de aisl. int.+placa yeso)

0.55 NIVEL B

Entrepiso LNC c/mejora (5cm de aisl. ext.+placa yeso)

0.54 NIVEL B

Cubierta c/mejora (5cm de aislante adicional)

0.38 NIVEL B

Tabla 4: Transmitancia térmica y nivel de confort para elementos de la envolvente mejorada

Elemento KMP situación mejorada Muro norte (planta baja y alta) 1.71 Muro sur (planta baja y alta) 0.38

Tabla 5: K medio ponderado de la envolvente mejorada En lo relativo a las carpinterías, como propuesta de mejora se plantea una solución constructiva de doble vidriado hermético (DVH) compuesto por 2 vidrios comunes incoloros de 3 mm cada uno y una cámara de aire de 6 mm. El coeficiente K para esta solución es de 3.23 W/m2°K. Si bien la tabla A.5 de la norma IRAM 11601 (2002) de donde se extrae el valor, posee solo los datos del paño vidriado, se suman las siguientes características a la propuesta: las ventanas V3 (habitaciones) son de abrir y poseen celosías exteriores para su protección. Por último, para generar la ventilación cruzada en planta baja y planta alta, se abre una nueva abertura en el muro sur (en la llegada de la escalera) y se coloca una carpintería con el mismo DVH que el resto de la propuesta, pero en la configuración de apertura “oscilante hacia el exterior”, lo cual permite su accionamiento sin posibilitar las visuales al espacio abierto privado de la unidad #03. Al mismo

01.255

Page 8: ASADES INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA … · 2020. 5. 18. · INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA ETIQUETA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE UNA VIVIENDA EXISTENTE

tiempo, se sustituye la V1 de planta baja (debido a la gran cantidad de superficie transparente del muro norte) y se cierra la abertura utilizando las mismas características que dicho muro. El conjunto de las medidas involucradas en el proyecto de mejoras, permiten a la vivienda llevar sus valores de Gcal y Gr a 1.73 W/m3°K (menor que Gadm) y 16.71 W/m3 (menor que Gradm) respectivamente. Por lo tanto, en esta nueva condición mejorada de la edificación, se verifican las normas IRAM 11507-4 (ahorro de energía en calefacción) y la 11604 (ahorro de energía en refrigeración). Cálculo del IPE El cálculo del IPE se realiza a través del método de cálculo de la norma IRAM 11900 (2017). Se define al mismo cómo el índice del “uso final de energía convencional que contribuye a la demanda energética de la vivienda mediante los siguientes servicios: la calefacción, la refrigeración, la iluminación artificial de interiores y el calentamiento de agua sanitaria” (IRAM 11900,2017, p6). El cálculo del IPE contempla las estrategias bioambientales y los recursos pasivos de diseño, la energía primaria para climatización, refrigeración, producción de agua caliente sanitaria e iluminación como así también las contribuciones de energía generada a partir de fuentes renovables destinada al autoconsumo. La herramienta de cálculo utilizada en este trabajo es una aplicación web (Secretaria de Estado de la Energía de la Provincia de Santa Fe, 2018). Los resultados del IPE son: para la situación existente 253 kWh/2 m año y para la situación mejorada (que contempla todas las modificaciones del apartado “Proyecto de mejoras de la envolvente”) un total de 160 kWh/m2año. La figura 9 ilustra los valores y sus correspondientes etiquetas energéticas.

Figura 9: IPE resultantes para la situación actual (izquierda) y la mejorada (derecha)

Discusiones Al tratarse de una edificación construida en el año 2012 con mano de obra local y materiales de construcción provistos por el mercado tucumano, el caso de estudio analizado pone de manifiesto el posible estado de gran parte del parque inmobiliario de la ciudad de San Miguel de Tucumán, donde habitan 548.866 personas y se registran 148.773 hogares para el departamento capital (INDEC, 2010). La vivienda, desarrollada en dos plantas y perteneciente a una propiedad horizontal, cumple solo con 2 de las 5 recomendaciones calificables realizadas por IRAM 11603. En el caso específico de su envolvente, sus paredes no llegan a alcanzar el nivel más bajo de confort higrotérmico y tanto la cubierta como el entrepiso en contacto con el exterior, apenas cumplen el nivel mínimo C (IRAM 11605). Por su parte, las carpinterías exteriores de la vivienda no alcanzan la clasificación más baja de Categorías de Aislación K de IRAM 11507-4 y se sitúan un 46% por encima de esta última. En cuanto a los valores de Gadm y Qradm de IRAM 11604 y 11659-2 respectivamente, no verifica ninguno de ellos. El valor del análisis es entender las bajas prestaciones de la envolvente y que sus elementos más críticos de la envolvente son el muro norte, el muro sur y las carpinterías. El proyecto de mejoras interviene sobre los elementos más críticos de la envolvente utilizando criterios de factibilidad operativa y tecnológica, que posibilitan soluciones constructivas realizables con materiales del mercado local. Las reformas, que contemplan solo estrategias pasivas, son

01.256

Page 9: ASADES INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA … · 2020. 5. 18. · INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA ETIQUETA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE UNA VIVIENDA EXISTENTE

realizadas en base al aumento de aislaciones térmicas en cubiertas, entrepisos y muros (tanto del lado interior como exterior). Sumado a esto, la supresión de una ventana en planta baja y la incorporación de otra con el fin de obtener la ventilación cruzada, además del cambio de las carpinterías existentes, posibilita al proyecto general alcanzar clasificaciones normativas. De esta forma, los coeficientes K de muros cumplen con niveles de confort higrotérmico A y B, mientras que el entrepiso y cubierta alcanzan el B. Las carpinterías ascienden a la clasificación K5, y los coeficientes Gadm y Qradm verifican. Aunque el presente trabajo no realiza una valoración económica del proyecto de mejoras, se estima que se trata de una intervención de escala intermedia por la cantidad de m2 mejorados y por la necesidad de sustituir todas las carpinterías exteriores. CONCLUSIONES Aun cumpliendo con algunas estrategias pasivas pertenecientes a las recomendaciones de IRAM 11603, la etiqueta energética de la vivienda existente registra la clasificación más baja “G”, con un IPE de 253 kWh/m2año. El presente estudio verifica que la aplicación del proyecto de mejoras en la vivienda, logra una reducción del 37% del IPE, alcanzando los 160 kWh/m2año, numero límite para lograr una etiqueta energética “D”. Esto significa por un lado, que en la escala de 7 valores del etiquetado energético, la vivienda inicial se ubica en el último, y con las modificaciones antes descriptas logra ubicarse exactamente en el escalón intermedio. Por otro lado, significa que para alcanzar los niveles más altos A, B o C del etiquetado, es necesario recurrir a otras estrategias no pasivas, como ser la incorporación de equipamientos más eficientes (aires acondicionados, calefactores, calefones), o la introducción al proyecto de energías renovables, tales como el uso de calefones solares o paneles fotovoltaicos. El Programa de Etiquetado de Viviendas constituye, sin duda alguna, una auténtica política nacional para hacer frente a las condiciones energéticas del mundo contemporáneo. En la espera de su implementación definitiva, el estado energético de las viviendas de la capital tucumana como así también de la provincia, sigue siendo una incógnita. El presente trabajo permite formular escenarios posibles y preguntas, tales como: si el estado del parque inmobiliario tucumano reviste los niveles más bajos del etiquetado ¿Qué acciones se tomarán para hacer frente a esta situación?, ¿las incidencias en el IPE de las estrategias pasivas en contraste con las activas (sistemas mecánicos), son las adecuadas para nuestro contexto económico-social? El posible etiquetado de todo el parque inmobiliario de Tucumán probablemente se convierta en una base de datos sobre nuestra práctica constructiva e infraestructura, totalmente necesaria para llegar a la meta nacional de ahorro energético. Con tal fin, los Gobiernos locales de la provincia tendrán un importante papel en la introducción del etiquetado energético con clasificaciones obligatorias en sus códigos de edificación, como un instrumento legal para orientar la edificación residencial privada hacia un futuro energético sustentable. REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA Argentina [en línea]. Programa Nacional de Etiquetado de Viviendas. Dirección URL:

<https://www.argentina.gob.ar/energia/ahorro-y-eficiencia-energetica/vivienda/programa-nacional-de-etiquetado-de-viviendas> [consulta: 5 de agosto de 2019]

INDEC [en línea]. Censo 2010. Dirección URL: < https://www.indec.gob.ar/indec/web/Nivel4-Tema-2-41-135> [consulta: 19 de abril de 2019]

IRAM 11507-4 (2010). Carpintería de obra y fachadas integrales livianas. Ventanas exteriores. 2ª edición. Argentina: Instituto Argentino de Normalización y Certificación.

IRAM 11601 (2002). Aislamiento térmico de edificios, métodos de cálculo. 3ª edición. Argentina: Instituto Argentino de Normalización y Certificación.

IRAM 11603 (2012). Clasificación Bioambiental de la República Argentina. 3ª edición. Argentina: Instituto Argentino de Normalización y Certificación.

IRAM 11604 (2001). Acondicionamiento térmico de edificios Verificación de sus condiciones higrotérmicas. Ahorro de energía en calefacción. Coeficiente volumétrico G de pérdidas de calor. Cálculo y valores límites. 2ª edición. Argentina: Instituto Argentino de Normalización y Certificación.

01.257

Page 10: ASADES INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA … · 2020. 5. 18. · INCIDENCIA DEL REDISEÑO DE ENVOLVENTE EN LA ETIQUETA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE UNA VIVIENDA EXISTENTE

IRAM 11659-2 (2007). Acondicionamiento térmico de edificios Verificación de sus condiciones higrotérmicas. Ahorro de energía en refrigeración. 1ª edición. Argentina: Instituto Argentino de Normalización y Certificación.

IRAM 11900 (2017). Prestaciones energéticas en viviendas. Método de cálculo y etiquetado de eficiencia energética. 1ª edición. Argentina: Instituto Argentino de Normalización y Certificación.

Secretaría de Estado de la Energía de la Provincia de Santa Fe (2018). Aplicativo informático para el cálculo del índice de Prestaciones energéticas según normas IRAM 11900.

Secretaría de Gobierno de Energía [en línea]. Etiquetado de viviendas. Secretaría de Gobierno de Energía, Subsecretaría de Energías Renovables y Eficiencia Energética. Dirección URL: <https://www.argentina.gob.ar/sites/default/files/informe_-_antecedentes_e_implementacion.pdf> [consulta: 5 de agosto de 2019]

University of Oregon [en línea]. Solar Radiation Monitoring Laboratory. Sun path chart program. Dirección URL: < http://solardat.uoregon.edu/SunChartProgram.html> [consulta: 9 de agosto de 2019]

Ley 26.190 (2006) [en línea]. Régimen de Fomento Nacional para el uso de fuentes renovables de

energía destinada a la producción de energía eléctrica. Congreso de la Nación Argentina. Dirección URL: <http://servicios.infoleg.gob.ar/infolegInternet/anexos/120000-124999/123565/norma.htm> [consulta: 22 de marzo de 2019]

MINEM (2017). Escenarios Energéticos 2030. Dirección Nacional de Escenarios y Evaluación de Proyectos, Subsecretaría de Escenarios y Evaluación de Proyectos, Secretaria de Planeamiento Energético Estratégico.

Secretaria de Gobierno de Energía (2016). Balance Energético Nacional 2015. Documento Metodológico Centro de Información Energética Subsecretaría de Escenarios y Evaluación de Proyectos Secretaría de Planeamiento Energético Estratégico

INCIDENCE OF AN ENVELOPE REDESIGN ON THE ENERGY EFF ICIENCY LABEL OF

AN EXISTING HOUSE ABSTRACT: This paper analyzes a single-family house in the capital of the province of Tucumán, Argentina, according to national norms IRAM 11507-4, 11601, 11603, 11604, 11605 and 11659-2. Based on the results, a proposal for improvements in the house's enveloping is generated. Finally, the Energy Efficiency Labeling is carried out both, in the current condition of the building and in its improvement project, to evaluate the difference in the resulting energy performance index (IPE) between the two. The conclusions spin around a critical view of the impact on the resulting IPE of a feasible improvement project for the analyzed housing, as well as the possible thermal-energy state of a large percentage of the real estate park in the city of San Miguel de Tucumán, which has similar conditions to the study case. Keywords: energy efficiency, energy labeling, energy performance index.

01.258