Equipment and systems in energy efficient homes for the Center South of Chile (CASA+)
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(2) EUROͲELECS2015 LATINͲAMERICANANDEUROPEANCONFERENCE ONSUSTAINABLEBUILDINGSANDCOMMUNITIES Organizedby. . Partners. . . . .
(3) EUROͲELECS2015 LATINͲAMERICANANDEUROPEANCONFERENCE ONSUSTAINABLEBUILDINGSANDCOMMUNITIES Editors LuísBragança AndreaNaguissaYuba CristinaEngeldeAlvarez AssistantEditors JoséAmarilioBarbosa CatarinaAraújo SaraBragança.
(4) ©2015Theauthors Allrightsreserved.Nopartofthisbookmaybereproduced,storedinaretrievalsystem, ortransmitted,inanyformorbyanymean,withoutpriorwrittenpermissionfromthePublisher. . ISBN978Ͳ989Ͳ96543Ͳ8Ͳ9 PrintedbyMulticomp 1stedition,July2015 LegalDep.365726/13 LEGALNOTICE ThePublisherisnotresponsiblefortheusewhichmightbemadeofthefollowinginformation. . .
(5) . ConnectingPeopleandIdeas.ProceedingsofEUROELECS2015.Guimarães.Portugal.ISBN978Ͳ989Ͳ96543Ͳ8Ͳ9. ScientificCommittee/ComitéCientífico/ComitéCientífico AkemiIno. AloísioLeoniSchmid. AndreaMoro. AndreaNaguissaYuba. CarlosPinadosSantos. CarlosTorresFormoso. CatarinaBrandãoAraújo. CharlesKibert. ChristianWetzel. CristinaEngeldeAlvarez. CurtGarrigan. DimitriosBikas. DinaraPaixão. DorotaChwieduk. DórisKowaltowski. EdnaNicoRodrigues. EduardoMaldonado. EmilioMitre. EneidaMariaSouzaMendonça. ErcíliaHitomiHirota. FrankSchultmann. FrançoisBaillon. HelenaGervásio. HeleniceSacht. HipólitodeSousa. HolmerSavastanoJunior. IrinaTumini. JoanaBonifácioAndrade. JorgePatricio. JorgedeBrito. JoséAmarilioBarbosa. JoséNeto. JoãoLuisCalmonGama. LizaMariaSouzadeAndrade. LuisaCabeza. LuísBragança. LuísSimõesdaSilva. ManuelPinheiro. ManuelaAlmeida. MariadoCarmoDuarteFreitas. MatSantamouris. MiguelAloysioSattler. MárciaBissoliDalvi. MônicaSantosSalgado. NelsonPortoRibeiro. NilsLarsson. ObedeBorgesFaria. PauloVargas. PetrHajek. RaymondCole. RicardoMateus. RodolfoRotondaro. RodrigoGarciaAlvarado. RonaldRovers. SaidJalali. SandraSilva. SergioFernandoTavares. SheylaMaraBaptistaSerra. SilvaAfonso. SoterisKalogirou. SylvianeNibel. TeresaBarbosa. ThomasLuetzkendorf. TomWoolley. ToveMalmqvist. VanessaGomesdaSilva. WimBakens. . . xiii.
(6) . ConnectingPeopleandIdeas.ProceedingsofEUROELECS2015.Guimarães.Portugal.ISBN978Ͳ989Ͳ96543Ͳ8Ͳ9. Contents/Índice/Índice Foreword/Prefácio/Prefácio AndreaNaguissa,YubaCristinaEngel,LuisBragança. Volume1 Chapter 1: Sustainable design solutions (low cost, reuse, eco efficiency, renovation, retrofitting,urbanrenovation) Capítulo 1: Soluções de projeto sustentáveis (baixo custo, reutilização, eco eficiência, renovação,regeneraçãourbana) Capítulo 1: Soluciones de proyectos sostenibles (bajo costo, reutilización, ecoͲeficiencia, renovación,regeneraciónurbana) Howcansustainabilityassessmentsystemsforurbandevelopmentsupportahousing improvementdistrict? ThomasLützkendorf Embodiedenergyingreenroofing–casestudyinsouthernBrazil GianeGrigoletti,MarcosPereira. 3. 7. Constructionsiteprocesses:sustainablemanagementandparticipation FrancescaMuzzillo,AntonellaViolano,MonicaCannaviello,FoscaTortorelli, LuciaMelchiore. 15. Theconnectionofopenspacestoimprovetheurbancontextsenvironmental RaffaelaMartino,RossellaFranchino,CaterinaFrettoloso. 25. ResilienceThinking:thenexttreadofSustainableRegenerationStrategies? DuarteNunes,AnaTomé,ManuelPinheiro. 33. Acasestudyofzeroenergybuilding:Howtoachievethebestperformance FranciscoGarcía,MaríaDíaz. 43. Fuseta'svaultedhouses.AThermalPerformanceStudy MafaldaPacheco,AnaTomé,MariaGomes. 53. Methodology for thermal performance resilience assessment of buildings in a changingclimate–acasestudyfromLisbon RicardoBarbosa,RuiSantos,RomeuVicente The recovery sustainable urban water systems management and Green Roofs Ͳ Widespread conversion of impervious surfaces existing greened surfaces in urban areas GioiaClementella,EmanueleHabib,CarloCecere. 63. 73. xv.
(7) . ConnectingPeopleandIdeas.ProceedingsofEUROELECS2015.Guimarães.Portugal.ISBN978Ͳ989Ͳ96543Ͳ8Ͳ9. Contribuiçãoparaavaliaçãodainfluênciadagranulometriadeagregadosreciclados em estruturas de contenção do tipo solo reforçado a partir do ensaio do arrancamentodepequenoporte JoséMarques,HeloisaCampos,LígiaReal,TalitaSoares,DéboraTomaselli, LeonardoMiranda. 531. CaracterizaçãodeFachadasDuplasVentiladascomoEnvolventedeEdifícios ErikaGuimarães,ElaineVazquez,LuísBragança. 541. Aevoluçãodajanelaesuainterferênciaemambientedeedificaçõesmultifamiliares EdnaNicoͲRodrigues,CristinaAlvarez,MariaPiderit,ArturRodrigues. 551. Materiaisdeisolamentotérmicodeedifícios.Paraalémdaenergiaoperacional CarlosAugusto,LuísBragança,ManuelaAlmeida. 561. Fabricação artesanal de briquetes utilizando resíduos de jornal e serragem de madeira MarcelaFerreira,AdeildoSilva. 571. Utilizaçãoderesíduosdepneusemargamassapararevestimento DaianaArnold,AdrianaSilva,AlexandreSilva,AdairKaiser,JanainaRosa. 581. ComparaçãodePropriedadesdeArgamassasDosadascomAreiaNaturaleResíduos doBeneficiamentodeRochasOrnamentais FarahSilva,FelisbelaOliveira,ArnaldoCarneiro. 589 . Chapter3:Integrateddesignofrenewableenergysystemsinbuildings Capítulo3:Projetointegradodesistemasdeenergiasrenováveisemedifícios Capítulo3:Diseñointegradodesistemasdeenergíasrenovablesenedifícios Oldbuildings,newcities:AnalysisofBrussels’Leopoldquarterbuildingtypologiesas adrivertoidentifyoptimalretrofittingstrategies AránzazuGonzález,ConsolaciónRomán,PhilippeBouillard,SophieTrachte, ArnaudEvrard. 601. ComportamentodosoftwareEcotectcomparadoaosoftwareEnergyPlus JulianaJosé,MarcosBorges,EduardoCastro . 611 . AssessingtheenergysavingpotentialofsemiͲtransparentphotovoltaicelementsfor buildingintegration LorenzoOlivieri,EstefaníaMartín,FranciscoVázquez,NuriaChivelet, FrancescaOlivieri,JavierNeila. 621. EquipmentandsystemsinenergyͲefficienthomesfortheCenterͲSouthofChile FlavioD’Amico,ErnestoValiente,RodrigoAlvarado,MaureenKelly,Olavo Escorcia. xx. 631 .
(8) . ConnectingPeopleandIdeas.ProceedingsofEUROELECS2015.Guimarães.Portugal.ISBN978Ͳ989Ͳ96543Ͳ8Ͳ9. AuthorIndex/ÍndicedeAutores/ÍndicedeAutores AbacŦoŒlu,Ceren Abdalla,José Aguiar,Felipe Aires,María Albani,Vivian Albuquerque,Daniela Almeida,Estela Almeida,Fernando Almeida,Karinnie Almeida,Manuela. Alonso,Mónica AltŦn,Müjde Altoé,Emanuella Alvarado,Rodrigo Alvarez,Cristina. Alves,Alessandro Alves,Luciana Amorim,Cláudia Andrade,Fernanda Andrade,Liza Andrade,Sarah Andreev,Andrej Antoniolli,Cibele Antunes,Eliane Araújo,Bianca Araújo,Catarina Araújo,Elisabete Araújo,Joel Araujo,Victor Araújo,Virgínia Arnold,Daiana Ashour,Ahmed Assis,Leandro Ataíde,Ruth Augusto,Carlos Azevedo,Fernanda Azevedo,Fernando. 1309 1755 969 2173 1621,2067 1075 163 465 1179 355,561,1261, 1271,1441,1563, 1705,1745,2449, 2457 2173 1309 1449 319,631 199,237,247, 257,267,503, 513,551,883, 1105,1449,1667, 1695,1725,1735, 2153 1007,1017,1027 951 411 301 1855,1961,2419 863,1765 99 1411 1867 951 1347,1563 523 1795,1999 1161 951 581 1745 1621,2067 1805 561 2439 943. Báez,Ana Baggiotto,Angélica Barata,Tomas Barbosa,José Barbosa,Juliana Barbosa,Ricardo Barbosa,Teresa Barros,Ana Barros,Joaquim Barros,Raquel Basso,Franciele Bastos,Celso Bastos,Leopoldo Bauer,Elton Beinichis,Maria Bello,Angelo Bergamasco,Sonia Bernardes,Marina Berni,Mauro Bertini,Alexandre Bettencourt,Antonio Bianco,Carola Bokos,Helena Boeri,Andrea Boita,Jocenir Bonatto,Daniella Bonneaud,Frédéric Borges,Amadja Borges,Marcos Bortolini,Gleica Bosetti,Adriano Both,Evelise Bouillard,Philippe Bragança,Luís. Brandli,Luciana Breginski,Herminia Brito,Jorge Brosler,Taísa. 189 1007 475,495 1309,1347,1563 1161 63 455,1393 2017 373 1949 1355 1197 1491 411 1289 1897 843 2391 12513 1299,2211 1657 1459 2419 1685 285 2085 1491 835,853,863, 1765 485,611 257 1187 1355 601 353,541,561, 793,923,1271, 1309,1347,1421, 1441,1479,1563, 1695,1745,2045, 2449,2457 1319,1355 2361 107 843. III.
(9) . ConnectingPeopleandIdeas.ProceedingsofEUROELECS2015.Guimarães.Portugal.ISBN978Ͳ989Ͳ96543Ͳ8Ͳ9. Brum,Cristhian Bueno,Cristiane Bueno,Laura Buonomano,Annamaria Cabrera,Natasha Cachim,Paulo Caiche,Daniel Cain,Tyler Caldas,Vitor Calmon,João Camacho,Nádia Campos,Adriana Campos,Heloisa Cannaviello,Monica Caram,Rosana Cardoso,Francisco Cardoso,Poliana Carissimi,Elvis Carli,Ludmila Carlo,Joyce Carneiro,Arnaldo Carrasco,María Cartana,Rafael Cartes,Ivan Carvalho,Carolina Carvalho,Miguel Casagrande,Eloy Casañas,Virginia Castillo,José Castro,Eduardo Castro,Fátima Cecere,Carlo Cerca,Mariana César,Sandro Chaves,Maria Chemisana,Daniel Chivelet,Nuria Christo,Tiago Chwieduk,Dorota Claro,Paula Clementella,Gioia Coelho,Fernanda Colleto,Giseli Comlay,Julie Comunello,Felipe Conde,Karla. IV. 1007,1017,1027 1521 163,1601,1971 649 1937 1431 1115 1479 1755 503 1755 1927 531 15 355 2507 1233 2313 1621,2313 2303 589 145 2399 1169,2489 2399 2457 1337 1459 189 485,611 1421 73,83,89 1039 401,1273 969 669 621 1105 687 1213 73 1511 1531 1541 2381 2055. Cortês,Marina Cossio,Gustavo Costa,Carlos Costa,Dayana Costa,Geraldo Costa,Maria Costa,Pedro Coura,Claudia Covaleski,Joani Coventry,Kathryn Criollo,Verónica Cristofari,Christian Croce,Rômulo Cunha,Eduardo Cunha,Marco Cunha,Rita Curado,António Cvetkovska,Meri D’Amico,Flavio Dalvi,Márcia Daris,Denise Defagot,Carlos Diana,Lorenzo Dias,Bernardo Dias,Clara Dias,Eli Díaz,María Dibo,José Direitinho,Romão Duarte,Sérgio Duarte,Técia Ecker,Vivian Eckert,Matthias Eires,Rute Elesbon,Abrahão Elmasuri,Talal Erjavec,Ina Escorcia,Olavo Espinosa,Ignacio Evrard,Arnaud Fabrício,Márcio Fardin,Jussara Faria,Obede Fassina,Sirana Fastofski,Daniela Fátima,Rosa. 969 277 1785 1897 2243 1261 373 455 1007 337,347 189 669 1621 209 1491 401,1261 1133 99 631 257,1695 1319 145 83,89 503 1375 337 43 137 445 2231 1501 2133,2143 361 523,793 1621 1551 1785 631 1085 601 825,1521,2429 1105 747 2153 1877 1805.
(10) . ConnectingPeopleandIdeas.ProceedingsofEUROELECS2015.Guimarães.Portugal.ISBN978Ͳ989Ͳ96543Ͳ8Ͳ9. Silva,Miss Silva,Neuza Silva,Ricardo Silva,Roberto Silva,Rodrigo Silva,Rui Silva,Sandra Silva,Simone Silva,Vanessa Silveira,Aline Silvoso,Marcos Simões,Renata Simonetti,Domingos Siolari,Maristela Soares,Carlos Soares,Roberta Soares,Talita Soria,Francisco Sorte,Pedro Sousa,José Sousa,R.José Souza,Léa Spielmann,Tanise Sposto,Rosa Strollo,Mariarosaria Stürmer,Bruna Tamašauskas,Rokas Tamiosso,Larissa Tassinari,Jane Tavares,Jéssica Tavares,Sérgio Tawayha,Fajr Teixeira,José Tizze,Nicolás Tomaselli,Débora Tomé,Ana Tomé,Marina Torezani,Flavia Toro,Montserrat Tortorelli,Fosca Trachte,Sophie Troncoso,Lorena Trpevski,Strahinja Túlio,Sérvio Tumini,Irina. 1805 1917 1115,2479 1337 285 107 2457 1065 1179,1375,1531, 1365 873 1511 1715,2153 1105 309,1917 437 227 531 729,739 183 825,2429 1095 2201 1611 1327 2351 1355 717 979 1251 2371 421,1281,2371 923 2181 997 531 33,53 267 1715 1085 15 601 639,2323 99 1197 1675. Tzortzopoulos,Patricia Uhmann,Isaura Ulian,Giovana Vaghetti,Marcos Valencia,Diana Valiente,Ernesto Vanegas,Enrique Vanz,Thauana Vargas,Paulo Vasconcelos,Juliano Vasinton,Simona Vassiliades,Constantinos Vaz,Nelson Vazquez,Elaine Vázquez,Francisco Vega,Johnny Venancio,Luisa Veraldo,Ana Verbeeck,Griet Verde,Francesca Viana,Gabriel Viana,Sabrina Vicente,Romeu Vicentim,Thaisa Vicidomini,Maria Villaça,Ana Vilar,Katila Violano,Antonella Vital,Giovanna Viveros,Cristían Wander,Paulo Wandersleben,Gerth Wegertseder,Paulina Xavier,Tatiana Ximenes,Deize Yuba,Andrea Zalamea,Esteban Zambrano,Letícia Zannin,Paulo Zanoni,Vanda . 1551 421 1169 227,933,2313 291 631 291 1611 267 1161 89 697 2133,2143 541 621 291 1855 803 1299 2351 309 1115 63 1581 649 785 2489 15,2351 2271 319 1411 319 2323 247 117,127 803,1845 319,639 1755 1667 411. IX.
(11) . ConnectingPeopleandIdeas.ProceedingsofEUROELECS2015.Guimarães.Portugal.ISBN978Ͳ989Ͳ96543Ͳ8Ͳ9. EquipmentandsystemsinenergyͲefficienthomesforthe CenterͲSouthofChile(CASA+). FlavioCelisD’Amico UniversidaddeAlcaládeHenares,DepartamentodeArquitectura,AlcaládeHenares,España [email protected]. ErnestoEcheverriaValiente UniversidaddeAlcaládeHenares,DepartamentodeArquitectura,AlcaládeHenares,España [email protected]. RodrigoGarcíaAlvarado UniversidaddelBíoͲBío,Concepción,Chile [email protected]. MaureenTrebilcockKelly UniversidaddelBíoͲBío,Concepción,Chile [email protected]. OlavoEscorcia UniversidadNacionaldeColombia,Bogotá,Colombia [email protected]. ABSTRACT: This work exposes the application of integrated design theories to develop an innovative prefabricated housing system called “CASA+”. This model is the answer for the growingenvironmentalconstraintstoencouragenewhousingdesignstrategies.Theproposal achieveshighdensity,flexiblegrowth,environmentalcomfortandminimumfuelconsumption. The proposal demonstrates too, the use of new analysis technologies and design concepts substantially to improve residential quality. The proposed model not only as a theoretical exercisebutclearlyintendedtobeplacedonthemarketandtotesttheadvantagesofitsdesign. Ontheotherhanditmakesnoattempttogetanewversionof"passivehouse"butsomething thatisaccessibletothegeneralpublicandwithamodernaesthetic. Keywords: Integrated Design; HighͲperformance Buildings; Prefabricated Construction; Housing;EnergySimulations. RESUMEN: En este trabajo se expone la aplicación de las teorías de diseño integrado para desarrollaruninnovadorsistemadeviviendaprefabricadallamada"CASA+".Estemodeloesla respuestaparalascrecientespresionesmedioambientalesparafomentarnuevasestrategiasde diseñodelaviviendaenChile.Lapropuestalograunaaltadensidad,uncrecimientoflexible, confortambientalymínimoconsumodecombustible.Lapropuestademuestratambiéneluso de nuevas tecnologías de análisis y conceptos de diseño aplicados a la mejora de la calidad residencial. El modelo propuesto no es sólo como un ejercicio teórico, se propone como un prototipo para el mercado de la vivienda en Chile. Tampoco pretende desarrollar una nueva versiónde"casapasiva"altamentesofisticada,sinoplantearunapropuestaaccesiblepúblicoen general. Palabras clave: Diseño Integrado; Edificios de gran rendimiento; Construcción prefabricada; Vivienda;Simulacionesdeenergía.. 631.
(12) . ConnectingPeopleandIdeas.ProceedingsofEUROELECS2015.Guimarães.Portugal.ISBN978Ͳ989Ͳ96543Ͳ8Ͳ9. 1 1.1. ANTECEDENTES Planteamiento. Conobjetodeponerenprácticatodaslasconclusionesyconocimientosadquiridosdelproyecto de investigación financiado por el CONYCIT, “Diseño Integrado para la Reconstrucción de Viviendas Energéticamente Eficientes” (Celis et al, 2012), cuya finalidad era la mejora de la calidadconstructiva,lamejoradelaeficienciaenergéticaylareduccióndeemisionesdeCO2de lasviviendasdenuevaimplantaciónenlastresregionesmásafectadasporelmaremoto(Maule, BioͲBio y Auracania) en Chile del 27F de 2010, se ha planteado la definición de un sistema constructivoͲarquitectónico de alta eficiencia energética denominado CASA+, que puede ser implementadoenlossectoresdemayorcrecimientoinmobiliario.Aunqueelplanteamientode CASA+esunplanteamientoarquitectónicoglobal,enelpresenteartículoseharámáshincapié enlaintegracióndelossistemasactivosypasivosdeeficienciaenergética. 1.2. Objeto. Elobjetodeestainvestigacióneseldiseñodeunavivienda,odeunsistemadeviviendasconun costedeconstrucciónaccesibleaungransegmentodelapoblación,conunasemisionesdeCO2 lomásreducidasposibles.Elsegmentodepoblaciónestudiadoalquesedirigeestainvestigación esaquelqueaccedeaunaviviendalibreconsubsidio,deunos60m2,delentornodelos200.000 pesoschilenos/m2.DichaviviendaesactualmenteedificadaycomercializadaporelsectorpriͲ vado,noexistiendoestudiosdeenvergaduradeanálisisarquitectónicosobredichastipologías, encontradeloquesucedeconlaviviendasocial,muchomásestudiada(Bustamante,2009)y quequedaexcluidadeestainvestigación. ElsistemapropuestousalasconclusionesdelosestudiosrealizadosdurantelafasededocuͲ mentacióndelproyectodeinvestigacióncitado(clima,implantación,tipologías,sistemasconsͲ tructivos,datosdedesempeñoenergético)ycombinadecisionesdecarácterproyectual(optiͲ mizacióndelaubicaciónenelsitio,delaorientación,delacaptaciónsolar,delfactordeforma, ypropuestadenuevasagrupacionesurbanas),conotrasdecarácterconstructivo(introducción demejorasenlossistemasutilizadoshastaelmomentoenenvolvente,comolaestanqueidad olasinfiltracionesdeaire),tantoenlossistemasdeproducción(desarrollodesistemasmoduͲ laresreplicables)comoenlossistemasactivosdeclimatizacióneinstalaciones. 2. DESARROLLOMETODOLOGICO. Apartirdelanálisisdelasconclusionesobtenidasanalizandoelestadoactualdelsegmentode edificaciónestudiado(Celisetal,2012),elproyectosedesarrollóaplicandotresestrategiaspara eldesarrollocolaborativodeedificiosdealtodesempeño(Garcíaetal,2012): x definiciónpreviayconsensuadademetasyprestacionesdeldiseño; x utilización de herramientas de evaluación para definir la volumetría y las características constructivasyurbanasdelproyecto; x reunionesmultidisciplinaresregularesparadesarrollaryrevisarelproyecto. ElequipodetrabajoestuvoencabezadoporunodelosinvestigadoresextranjerosconexperienͲ ciaproyectual,convocandoprofesionalesdedistintasespecialidadesyroles(asesorbioclimáͲ tico,simulacionesambientales,modeladoBIM,calculoestructural,presupuestos,responsable ejecución).Seincluyeronrepresentantesdeunaempresaconstructoralocal,coninterésenapliͲ carelsistemaconstructivopropuestoyconampliaexperienciaendesarrollosresidencialesdel mismo rango económico. Se realizaron diversas sesiones compartiendo tareas y resultados y discutiendodiferentescondicionesquepermitieronrefinarsucesivamenteeldiseño(Fig.1),utiͲ lizandounametodologíadediseñointegrado(Zimmerman,2004). . 632.
(13) . ConnectingPeopleandIdeas.ProceedingsofEUROELECS2015.Guimarães.Portugal.ISBN978Ͳ989Ͳ96543Ͳ8Ͳ9. Fig.1:PlanimetríadelaviviendaCASA+. 3. DISEÑOPASIVOPROPUESTO. Elprototipohasidosimuladomedianteherramientasinformáticasenvariaslocalizacionesenla zonadeestudio.Encondicionesdeviviendaaisladaenlazonamáspoblada,laciudaddeConͲ cepción,seobtienenunosahorrosenergéticosdel75%(Fig.2).Eldatotomacomoreferencialos estudiospuntualesrealizadossobreviviendaconstruida(nohaymedicionessistemáticas,aunͲ quesíalgunosestudiosexperimentales)quesitúandichasdemandasenunahorquilladeentre unmínimodeunos110Kwh/m²enviviendasdedosplantaspareadas(Bustamante,2009),hasta unosmáximosmedidosenlazonadeestudiodeunos192Kwh/m²enviviendaunifamiliaraislada (IIT,2009). Enlosestudiosrealizadosporsimulacióneneltranscursodelainvestigaciónaplicada,lamedia de demanda para una vivienda aislada tipo en el área de estudio se sitúa en torno a los 143kwh/m²(Celisetal,2012),queseresuelvedemodomayoritarioconcalefaccióndeleñade bajacalidad,loqueimplicaobtenerunbajoconforttérmico,conunamediade16C°,yunamala combustiónqueaportaaltosnivelesdeemisionesdeCO2.. . Fig.2:Imagenglobaldelapropuesta,ycomparacióndedemandaenergéticadeunaviviendahabitualydelavivienda CASA+.. Enfuncióndelaagrupaciónurbanausada(construcciónaislada,adosadaaunacaraoados caras) y la orientación, las demandas energéticas diarias del prototipo fluctúan entre los 16kWh/m² y los 25kWh/m², lo que supone unos ahorros en torno al 80% respecto de la construcciónhabitual(Fig.3). Elsistemaconstructivopropuestoesmodular,basadoenunpaneldecerramientotiposándwich SIP, con acabado exterior e interior en viruta de madera reciclada y orientada y aislamiento interiorenEPSdealtadensidad,demodulación2,45m.x1,225m.,quepuedesercolocadotanto enverticalcomoenhorizontal,loqueproduceunidadescúbicasde2,45m.x2,45m.,queconel añadidodeunentramadoestructural,resuelvelaunidadbásicaenmódulosde2,67m.x2,67m.. LaplantabásicadelaunidadmodulardeCASA+esportantounaunidaddeplantacuadradade 5,34m.deladoy28,5m2desuperficieconstruida.Laviviendabásica,dedosplantas,sedefine. 633.
(14) . ConnectingPeopleandIdeas.ProceedingsofEUROELECS2015.Guimarães.Portugal.ISBN978Ͳ989Ͳ96543Ͳ8Ͳ9. asíconunasuperficiede57m2construidos,alosquehayqueañadirelelementodeescalera, que se conforma como una pieza adosada al cubo, de unos 3m2 de superficie, en total una superficiede60m2construidosy53,5m2útiles(fig.4).. Fig.3:Comparativadedemandasenergéticasyahorrosenfuncióndecambiosdediseñopasivo.. Fig.4:Detallesdediseñoyconstrucción.. . . Entodocaso,CASA+puedetambiéndisponerseenunprototipomáselemental,eliminandodos módulossuperioresydejandounaunidadde45m²construidos,loqueseestimacomounlímite mínimo.Sinembargo,elsegmentoalquesedirigemayoritariamenteCASA+estáconformado precisamente por el sector de viviendas con subsidio de clase media o mediaͲbaja, cuya superficie y número de dormitorios se asimila mayoritariamente al prototipo de 60m². Ampliacionesenmódulossuperiores,conuntercerpisoounbajocubiertahabitable,pueden elevarlasuperficieconstruidadelprototipohastalos90m²concuatropiezashabitables,aunque tambiénesposibleextenderlamodulaciónporloslaterales,incrementandolasuperficieenun 50%,75%,100%,125%o150%,dadosucaráctermodular. 4. SISTEMASDEEFICIENCIAENERGÉTICA.. Ademásdelosimportantesahorrosenergéticosobtenidossimplementeatravésdeldiseñoyla configuración de la vivienda (diseño pasivo), el proyecto se remata con la incorporación de sistemaseficientesdegeneraciónyconsumodeenergía(diseñoactivo).Lossistemasintegrados responden al doble principio de reducir las emisiones de CO2, aumentando la eficacia y el rendimiento de los mismos, con la necesaria contención de su coste de implantación y. 634.
(15) . ConnectingPeopleandIdeas.ProceedingsofEUROELECS2015.Guimarães.Portugal.ISBN978Ͳ989Ͳ96543Ͳ8Ͳ9. mantenimiento, además de utilizar tecnologías probadas y compatibles con la industria local (Fig.5).. Fig.5:Esquemasdefuncionamientobioclimático.. 4.1. . Produccióndeenergíaparacalentamiento. Dadoqueentodoslosestudiossedetectaunapequeñaperonecesariademandadecalefacción enlosmesesmásfríos,despuésdelestudiodedistintassolucionesycombinaciones(sistemas decalderasdeaire,decalderasdeagua,decalderasmixtas),dependiendo delcosteydela eficaciadelosresultados,mediantesoftwareespecíficodesimulaciónenergética(Programas EcotecyCasanova),sehaoptadoporunacalderadebiomasade6,5Kw,conunapoyodetermo panelesdeenergíasolarde4m²paraaguacalientesanitaria.Labiomasaseconsideraenergía “limpia, o CO2=0”. Las reducidas dimensiones de la vivienda hacen posible que sea factible trasmitirelcalordirectamentedelafuentedeproducciónporconductosdeairedereducida sección. 4.2. Ventilaciónconrecuperacióndecalor. Elpropiodiseñodelaviviendapermitequelaventilacióncruzadamejorelascondicionesde renovacióndeaireyfacilitaladisminucióndelasensacióntérmicadecalorenlosmesesde verano. En los meses invernales más extremos, se incorpora en el diseño un sistema de recuperación de calor para la renovación de aire (250m³/h) que minimiza las pérdidas por ventilación, y que en determinadas épocas del año es suficiente para alcanzar los rangos de confort necesarios. No es preciso usar un recuperador de doble flujo a contracorriente de altísimaeficienciaderendimientosentornodel98%(comoalgunosmodelosdeZehnderoS&P), pudiendose usar sistemas más económicos y accesibles de placas de flujo cruzado con rendimientosdel54%o56%.. 635.
(16) . ConnectingPeopleandIdeas.ProceedingsofEUROELECS2015.Guimarães.Portugal.ISBN978Ͳ989Ͳ96543Ͳ8Ͳ9. 4.3. Ahorrodeagua. Enelprototiposeusanlasdosestrategiasposiblesdereduccióndeconsumo.Lareutilizaciónde aguasgrises,yelalmacenamientodeaguasdelluviaparausosnopotables. Conelreúsodeaguasgrisesseobtieneunvolumendeunos1.500litrossemanalesparauna ocupaciónde4personas.Elconsumoestimadodeaguanopotableenunaviviendaporpersona es de unos 120 litros/persona/día, con lo que la demanda se estima en unos 3.400 litros semanales,porlocualelprototipoincorporatambiénunsistemadegestióndeaguadelluvia, mediantedepósitosybombasderecirculación. Existe un total anual de precipitaciones de 1110.1 mm/m². Hay que tener en cuenta que las precipitaciones no son uniformes durante el año, por lo que en los meses de mayores precipitaciones(May,Jun,Jul)seobtienenunos1.325l/semanalesyenlosmesessecos(Ene, Feb,Mar)500l/semana(Fig.6).. Fig.6:TabladeprecipitacionesdelaciudaddeConcepción.. . Portanto,nisiquieraenlaépocahúmedasecubrela100%demanda,porloqueelalmacenaje recomendado (en función del espacio disponible) es de unos 2.000 litros, una medida de depósitoprefabricadoasequiblecomercialmenteydefácilmantenimiento.Además,yaunno cubriendoel100%delasnecesidades,seobtienenunosahorrosde100m³deaguaalaño,lo quesuponecasiel40%delconsumototaldeaguadeestavivienda. 4.4. Panelesfotovoltaicos. Fig.7:Comparativaderendimientosconlasdiferentesopcionesdeenergíafotovoltaica.. 636. .
(17) . ConnectingPeopleandIdeas.ProceedingsofEUROELECS2015.Guimarães.Portugal.ISBN978Ͳ989Ͳ96543Ͳ8Ͳ9. Secuentaigualmenteconelapoyodepanelesfotovoltaicos,queademásdeaportarenergíaa lacasa,sirvenparaalimentarlossistemaseléctricosdecontrolymonitorización.Sehanhecho variossupuestosconunaprovechamientodeentreel40%yel80%delacubierta,aprovechando distintascalidadesderadiacióndiaria.Dadoqueelobjetivonoesserautosuficiente,lasituación másadecuadaalasnecesidadesdeunaviviendatiposeríaunasuperficiedel40%delacubierta, con7panelesconunos9m².Silacalidaddelaradiaciónesbuena,sepuedecubriral100%las necesidadesdelaviviendaysepuedevenderalaredlaenergíaexcedente(Fig.7). 5COSTES Otra de las cualidades de CASA+ es alcanzar los estándares propuestos con una inversión económica suficientemente ajustada en relación costeͲbeneficio. En los estudios de presupuesto realizados, el resultado final de construcción de CASA+, teniendo en cuenta la parcela,suponeunarepercusiónde12,96UF/m2,loqueentradentrodeuncostemedioquese sitúaenlos15UF/m2. Mayores ahorros podrían conseguirse mejorando los tiempos de ejecución de obra e incrementando la prefabricación, lo que podría traducirse en mejoras de los acabados, instalacionesoenaumentosdelasuperficieconstruida(Fig.8). Tab.1:Tabladecostesgenerales.. CostosCasa+(Enpesoschilenos) CostoDirecto 8.800.581 Gastosgenerales 15% 1.320.087 Beneficios 14% 1.232.081 Subtotalneto 11.352.750 IVA 19% 2.157.022 DescuentoIVAvivienda 65% Ͳ1.402.065 TotalIVA 754.958 Total 12.107.707 Unitariom2 201.795 EnUF,1UF=22.500Pesos,37,33Euroso48,50USD Total 538,12UF Unitariom2 8,96UF Loteurbanizado 240UF Total 778,12UF Unitariom2 12,96UF. 5. CONCLUSIONESYPROSPECTIVA. Sepuedeconcluirquelaconstruccióndeunacasaeficientenoesunobjetivoimposible,ypuede sercompetitivaconelrestodeproductosinmobiliariosexistentesenelsegmentodemercado alqueestádirigida. Se puede reducir la demanda energética hasta una horquilla entre los los 16kWh/m² y los 25kWh/m²,loquesuponeunosahorrosentornoal80%conrespectoalosvaloresobtenidosen laconstrucciónhabitual,conunoscostesunitarioscercanosalos13UF/m2.Estoscostesestán dentro de los límites de los 15UF/m2, en los que actualmente se mueve la construcción de viviendasdecaracterísticassimilares(enm2),perocondesempeñosenergéticosmuyinferiores, loqueimplicaunaclaraoportunidadparadesarrollarviviendaseconómicasdealtaeficiencia energética,cuyoimpactoenelconjuntodelpaisesademásmuyalto,porserelsegmentode construcciónconmayortasadecrecimiento(MINVU2012). El primer prototipo CASA+ se encuentra actualmente en fase de anteproyecto. El interés del mercadoinmobiliarioporlapropuestadejaabiertalapuertaaunanuevafaseenlaque,sise consiguenaunarlassinergiasyatraerlosfondosadecuados,seaposiblelarealizaciónde un. 637.
(18) . ConnectingPeopleandIdeas.ProceedingsofEUROELECS2015.Guimarães.Portugal.ISBN978Ͳ989Ͳ96543Ͳ8Ͳ9. proyectoconstructivoysudesarrolloenunaprimeraunidadarealizarenlaUBBparaevaluarla complejidad de la construcción, el aquilatamiento de costes y, sobre todo, la monitorización energética de la misma en un periodo de tiempo prolongado, de tal modo que pueda demostrarselaviabilidaddelapropuestaylareplicabilidaddelproyectoagranescala. Comocontinuacióndeestosestudiosteóricospreviosseestádesarrollandoporpartedelos investigadoresunnuevoproyectodeinvestigaciónfinanciadoporelMinisteriodeEconomíay competitividaddeEspaña.Elproyecto“ENERBIUSͲ13”:SistemaIntegradoparalaoptimización energéticayreduccióndelahuelladeCO2enedificios:TecnologíasBIM,indoormapping,UAV yherramientasdesimulaciónenergética(ENE2013Ͳ48015ͲC3Ͳ2ͲR)pretendepodermedirsobre losedificiosacabadossusgastosyrendimientosenergéticosrealesparapodercompararconlas previsionesproyectualesyaplicarsolucionesderehabilitaciónenergética. 6 AGRADECIMIENTOS LosautoresagradecenalaComisiónNacionaldeInvestigaciónCientíficayTecnológicadeChile porlafinanciacióndeesteproyecto,MEL81100003,yalequipodeMasteryDoctoradodela UniversidaddelBioͲBiolasayudasprestadasparalarealizacióndelainvestigación. REFERENCIAS AAVV.2012.Casaprefabricadas.IlusBooks,Madrid Bustamante, W. 2009. Guía de diseño para la eficiencia energética en la vivienda social. Chile. http://www.acee.cl/576/articlesͲ61341_doc_pdf.pdf Celis,F.;Garcia,R.;Trebilcock.M.;Escorcia,O.;BruscatoU.;Diaz,M.2012.Análisisenergéticodelasviviendasdel centroͲsurdeChile.Arquiteturarevista(UNISINOS),v.8:62Ͳ75. Escorcia O., García G., Trebilcock M., Celis F., Bruscato M. 2012. Mejoramientos de envolvente para la eficiencia energética de viviendas en el centroͲsur de Chile. Informes de la Construcción, Vol.64, nº528: 563Ͳ574. doi 10.3989/ic.11.143 GarcíaR.UnderleaB.,TrebilcockM.,CelisF.,EscorciaO.2012.Connectingupcapacities:integrateddesignforenergyͲ efficienthousinginChile.OpenHouseInternational,nº370–3:60Ͳ72 InstitutoNacionaldeEstadísticas(INE)Chile2002.SíntesisCensal2002.http://www.ine.cl/cd2002/sintesiscensal.pdf KeelerM.,Burke.2009.FundamentalsofIntegratedDesignforSustainableBuilding.Wiley,NewYork. LobosD.2011.BIMSupportedBuilding,EnvelopsandSpace.BauhausͲUniversitat,Weimar MinisteriodeViviendayUrbanismo(MINVU):Estadodesituacióndelsector,Chile,2012.Listadooficialdesoluciones constructivasparaacondicionamientotérmico. MoeK.2008.IntegratedDesigninContemporaryArchitecture.PrincetonArchitecturalPress.NewYork. RozasY.,BardiC.2010.EficienciaEnergéticaenVivienda.MinisteriodeViviendayUrbanismo,Santiago. Soffia A., Rudolphy, G. 2012. Casa en panel SIP, Santo Domingo, Chile. ARQ nº82. doi 10.4067/S0717Ͳ 69962012000300009 Trebilcock M., Schiappacasse F., Saelzer G., Bobadilla B, Opazo A., Guzmán F., Figueroa R.; 2012. Performance IntegratedDesignofLowͲcostHousinginChile,ConferenciaͲponencia.PLEA2012,Lima. ZimmermanA.2004.IntegratedDesignProcessGuide:WorldwatchPaper,Washington.. 638.
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