Doctorados

El ahorro de energía es un tema muy actual en Chile. En el sector de la construcción hay dos frentes divergentes: por un lado, el confort interior insuficiente y por otro, el alto consumo energético, siendo ambos productos de una edificación deficiente. En la presente tesis doctoral, se demuestra que se puede ahorrar en el centro-sur de Chile con construcciones que cumplen con el estándar energético, llamado estándar Passivhaus, aproximadamente 80% de energía en climatización, en comparación con construcciones que sólo cumplen con la reglamentación térmica vigente en Chile. Este potencial ahorro energético, es el argumento más fuerte a favor del estándar, que manifiesta sus consecuencias positivas y sustentables, como la reducción del impacto ambiental y de las emisiones de CO2, además de una mayor independencia energética. Junto con la posibilidad de bajar el consumo energético, se aumenta el confort interior, dado que se logra una temperatura interior confortable y estable y, una temperatura superficial interior de la envolvente más alta, especialmente de las ventanas, para evitar condensación superficial y crecimiento de moho. Además del confort térmico, se logra una alta calidad del aire, por su renovación constante a través de un sistema de ventilación. Se demuestra, a través de un estudio paramétrico con simulaciones térmicas y análisis de costos del ciclo de vida, que en más de 20.000 casos de estudio, los valores límites para las demandas energéticas en refrigeración y calefacción, utilizados en el estándar Passivhaus en Europa central, son igualmente válidos para el centro-sur de Chile. Se determinaron las distintas configuraciones necesarias para cumplir con el estándar en tres ciudades del centro-sur de Chile. Las tecnologías para construir casas Passivhaus, tales como, una aislación térmica alta, ventanas termo paneles Low-E con argón o, sistemas de ventilación con recuperación de calor, ya son accesibles en el mercado nacional. Sin duda, edificaciones que logran el estándar, tienen un costo de inversión inicial más alto que una construcción tradicional, pero, por otra parte, las casas Passivhaus tienen un costo de operación aproximado de un 80% más bajo que una vivienda tradicional. Se demuestra, que se recupera el costo inicial más alto, a través de este ahorro, durante 6 a 12 años. El estándar Passivhaus es, por lo tanto, en el centro-sur de Chile un estándar sustentable y a largo plazo una inversión rentable.

Tradicionalmente los parámetros utilizados en el diseño arquitectónico de edificios han sido mayoritariamente de carácter técnico, económico, estético o sociocultural. Mientras que los aspectos ambientales no necesariamente han sido incorporados, no al menos en un modo sistemático y riguroso (Arenas, 2010). En este contexto, la presente tesis doctoral estudia la implicancia energética y medioambiental de la energía incorporada en el ciclo de vida de viviendas de interés social mejorada energéticamente. Aportando al desarrollo científico e informativo de la construcción, especialmente al área de diseño sustentable, permitiendo generar criterios en cuanto a la elección de materiales desde el punto de vista energético y cargas medio ambientales asociadas a su producción. Este trabajo investigativo, busca contribuir y fortalecer en el contexto nacional el uso de la herramienta Análisis de Ciclo de Vida (ISO 14.040), en la mejora del desempeño energético y ambiental de edificaciones. Aportando de igual forma en el ejercicio del diseño, a través de la creación de una base de datos con indicadores ambientales locales de materialidades mayormente utilizadas en envolventes térmicas (madera, cemento, hormigón premezclado y albañilería de ladrillo), como así mismo determinaciones de la huella energética y de carbono durante el ciclo de vida (fases de construcción y uso), de viviendas de interés social. Los resultados obtenidos muestran que la fase más impactante del ciclo de vida, respecto al consumo energético y emisiones de gases de efecto invernadero es la fase de operación o uso, la cual para este estudio alcanzó porcentajes de participación del orden de un 75 y 80%. Del mismo modo se evidencia el impacto en términos de huella energética y huella de carbono, para diferentes estrategias de diseño utilizadas en el mejoramiento térmico de envolventes, mostrando cómo una mejora en la transmitancia térmica de una envolvente puede aumentar la energía incorporada y emisiones de gases de efecto invernadero.