Sustanaible construccion Estudiante quinto año de ingeniería civil en energía y medio ambiente

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Informe de Construcción Sustentable

Nombre Profesor: Aymeric Girard

Fecha de entrega: 17-11-17

Nombre: Nicolás Matías González Abarca

Estudiante quinto año de ingeniería civil en energía y medio ambiente

Abstract

En este informe encontraras un estudio que se realiza a una casa sustentable ubicada en la comuna de Peñalolen en Chile, dicha vivienda tiene una cierta arquitectura de sustentabilidad y además con ciertos materiales sustentables.

Para realizar este estudio se tuvo que revisar una gran variedad de información bibliográfica, ya sea para saber características térmicas de ciertos materiales, estándares mínimos de construcción, software utilizado para la realización de cálculos, distintos sistemas de evaluaciones de construcciones sustentables, geometría solar para entender la arquitectura de la casa, ciertas tecnologías convencionales y no convencionales.

Por lo tanto se realizan ciertos cálculos para saber qué cambios en la vivienda generarían mejoras comparada con la situación actual y la vivienda referencial en Chile, dando como mejor opción una combinación de cambios. Dichos cambios generan una mejora de un 31% en comparación con la situación actual.

Finalmente se considera que la casa tiene todos los estándares para conseguir una buena calificación energética.

Contenido

Glosario        1

Introducción        2

Revisión literaria        3

Geometría solar        3

Construcción sustentable en el mundo        6

Evaluación LEED y BREEAM        7

Software        8

Evaluación        9

Materiales de aislamiento        11

Tecnologías convencionales        12

Tecnologías no convencionales        13

Análisis ciclo de vida y recuperación de la energía        13

Metodología        14

Fuentes meteorológicas        14

Ubicación        15

Arquitectura y tamaño de la edificación        16

Materiales y valores U (W/m2*K)        17

Demanda energética kWh/año y gasto $        18

Impacto ambiental        19

Análisis de mejora        19

Edificaciones nacionales        22

Análisis térmico        23

Análisis de tecnologías convencionales        24

Análisis de tecnologías no convencionales        24

Resultados        24

Conclusiones        25

Referencias        25

Anexos        25

Glosario

ONG: organización no gubernamental

GEI: gases de efecto invernadero

PIB: producto interno bruto

ERNC: energía renovable no convencional

CO2: Dióxido de carbono

kWh: kilo watts hora

USD: dólar

SAM: System advisor model

CE: calificación energética

Introducción

Actualmente la sociedad está cambiando su enfoque de ver al planeta como algo infinito, que siempre aguantara lo que hagamos se ha pasado a pensar, el ver el planeta como algo delicado, llevándolos a preocuparse por el bienestar del lugar en donde vivimos, pero uno se  pregunta ¿Cómo podemos como sociedad contribuir en este bienestar?, la gente cree que solo se logra uniéndose a ONG’s  o que nuestra ayuda es tan ínfima que es mejor dejarlo en manos del gobierno, pero lo que desconoce la gente o no tiene ese pensamiento, es que como persona natural podemos ayudar de muchas maneras a este cambio, ya sea reciclando, no usando energía innecesariamente y últimamente el hacer tu hogar sustentable sin perder la comodidad en donde vives, es por esto que en este informe se podrá apreciar lo que se necesita y las diferente alternativas que existen para hacer nuestro hogar sustentable y así contribuir de manera positiva a cuidar el planeta en donde vivimos.

Hoy en día podemos encontrar, tanto en Chille como en américa latina, construcciones sustentables, estas construcciones mantienen o mejoran la calidad de vida de las personas, pero contribuyen  enormemente al bienestar del planeta, visto desde la parte ambiental.

Actualmente en Chile, según la Cámara Chilena de la Construcción, se presenta un desplome en el área de la construcción y esto afectaría económicamente, energéticamente y medioambientalmente al país, ya que las cifras que presenta el rubro de la construcción son significativas, tanto económicamente, como energéticamente y medioambientalmente.

Según la guía de estrategia nacional de construcción sustentable,  área de construcción tiene efectos muy grandes, ya que representa el  7,8 % del PIB de Chile, el  8,45% de los empleos, 27% del uso de la energía y materiales, un 6% del uso de agua, representa el 33% de los GEI y finalmente un 34% de los desechos sólidos.

En este informe se analizará una construcción sustentable ubicada en Chile, se analizara tanto el modelo actual que exige la norma chilena para que una construcción cumpla con los estándares mínimos térmicos en su construcción, como también se analizará la construcción de la forma actual en que se construye  y finalmente con propuestas de mejoras, tanto térmicamente, como mejoras energéticas. Por lo tanto el objetivo de este informe es entregar de manera detallada las diferencias que pueden existir entre una casa sustentable con una convencional y recomendar alternativas de mejoras tales como: 3 aislamientos, 3 tipos de tecnologías convencionales y 3 tipos de ERNC, estas mejoras se esperan que puedan contribuir a la mejora de la construcción sustentable.

Revisión literaria

Geometría solar

La geometría solar es uno de los elementos más importante dentro del proceso de diseño de la Arquitectura Bioclimática ya que a través del conocimiento del comportamiento de la trayectoria de los rayos solares, tanto en su componente térmica como lumínica, lograremos dar la óptima orientación al edificio, la mejor ubicación de los espacios interiores de acuerdo a su uso, y podremos diseñar adecuadamente las aberturas y los dispositivos de control solar, logrando efectos directos de calentamiento, enfriamiento e iluminación, traducibles en términos de confort humano. Dicho esto debemos tener en cuenta el movimiento del sol para la construcción de nuestra edificación, tanto en invierno como en verano.

MODELOS MATEMÁTICOS (De posición solar).

A través de los métodos numéricos podemos determinar las coordenadas solares en forma precisa. Para ello es necesario tener la ubicación geográfica del sitio en análisis: Latitud (l) y Longitud (L), y también debemos definir el día del año (n) y la hora solar en que nos interesa determinar la posición solar.

Para fines del cálculo, la hora solar deberá expresarse en grados, del meridiano celeste del Sol respecto a la posición del medio día. El ángulo horario (t) a las 12:00 h es igual a 00.00° (donde 1°= 4 minutos y 15°= 60 minutos). Matemáticamente el ángulo horario se define:

Para el tiempo a.m. el ángulo horario es positivo y para p.m. es negativo, de tal forma que a las 11:00 h el ángulo horario es igual a +15° mientras que a las 13:00 h es igual a -15°.  De tal forma que el ángulo horario queda definido por:

t = (12 - hora) 15

El primer paso en el cálculo es determinar la declinación (d), la cual puede obtenerse a partir de la ecuación de Cooper:

d= 23.45° sen (360 ((284 + n)/365))

Dónde:

n es el número del día consecutivo del año.

Las coordenadas solares: altura (h) y acimut (z), quedan definidas por las siguientes ecuaciones:

Altura solar:

sen h = (cos l • cos d • cos t) + (sen l • sen d)

Azimuth solar:

cos z = (sen h sen l- sen d) / (cos h cos l)

Haciendo uso de las expresiones anteriores puede calcularse la longitud del día, es decir, el tiempo de sol desde el orto hasta el ocaso. (haciendo h = 0)

w = 2 [arc cos (-tan l • tan d)];    (ángulo horario)

O bien:

Duración del día = w / 15 ;    (horas) mientras que el Orto y el Ocaso se definen por:

Orto:

w1 = +arccos (tan l • tan d) ;    (ángulo horario)

O bien:

Orto = w1 / 15;   (hora)

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