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Energía: Z1 = 0,10
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GRACIAS POR SU ATENCIÓN
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  1. 1. 1 Claudia VALDERRAMA ULLOA E. VELÁZQUEZ ROMO J.-R. PUIGGALI UNA METODOLOGÍA DE DECISIÓN PARA UNA EVOLUCIÓN SOSTENIBLE DE EDIFICIOS EXISTENTES A DECISION METHODOLOGY FOR A SUSTAINABLE EVOLUTION OF EXISTING BUILDINGS 4th European Conference on Energy Efficiency and Sustainability in Architecture and Planning Donostía San Sebastián, Spain / 1-3 July 2013
  2. 2. 2 UNIVERSIDADES INVESTIGACIÓN Bordeaux Institute of Engineering and Mecanics Actores del estudio Dirección de Extensión en Construcción, centro de investigación, desarrollo e innovación en el sector construcción Campus San Joaquín Pontificia Universidad Católica de Chile Campus: Ciencias y Tecnologías, Centro de recursos de Ingenieria y Mantención Aeronáutica y Departamento Universitario de Ciencias de Agen Campus Principal Derecho, Ciencias económicas y Gestión
  3. 3. Presentación del estudio 3
  4. 4. Presentación del estudio  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES 4
  5. 5. 5 La problemática  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES Campus de Ciencias y Tecnologías 120 hectáreas, 165.000m² de superfcie construida, 45 edificios, 9.500 usuarios
  6. 6. 6 La problemática  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES Campus de Ciencias y Tecnologías 120 hectáreas, 165.000m² de superfcie construida, 45 edificios, 9.500 usuarios Usuarios / Usos Multiplicidad de exigencias energéticas y de confort
  7. 7. 7 La problemática  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES Campus de Ciencias y Tecnologías 120 hectáreas, 165.000m² de superfcie construida, 45 edificios, 9.500 usuarios LeñaGasElectricidad ElectricidadProduccióntérmica C O N S U M I D A F A C T U R A D A Energía En 2010, 55 GWh consumidas Singular sistema de abastecimiento energético Usuarios / Usos Multiplicidad de exigencias energéticas y de confort
  8. 8. 8 Meses de Invierno Meses de Transición Meses de Verano GDU (°C) Meses de Invierno Meses de Transición Meses de Verano GDU (°C) Consumonormalizado Consumonormalizado El comportamiento energético: Una relación entre: clima, usos-usuarios y recursos  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES I A D E ENERGIA
  9. 9. 9 Meses de Invierno Meses de Transición Meses de Verano GDU (°C) Consumo de Gas «Un comportamiento Climático» Meses de Invierno Meses de Transición Meses de Verano GDU (°C) Consumonormalizado Consumonormalizado y2010=0,04x+0,10 y2009=0,04x+0,25 y2008=0,04x+0,40 El comportamiento energético: Una relación entre: clima, usos-usuarios y recursos  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES I A D E ENERGIA
  10. 10. 10 Meses de Invierno Meses de Transición Meses de Verano GDU (°C) Consumo de Electricidad « Un comportamiento individual » Meses de Invierno Meses de Transición Meses de Verano GDU (°C) Consumonormalizado Consumonormalizado Climatización Individual Calefacción Individual Días hábiles de verano Uso de transición Días hábiles de invierno Días no laborales El comportamiento energético: Una relación entre: clima, usos-usuarios y recursos  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES I A D E ENERGIA
  11. 11. 11 ¿Qué es un indicador?  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES Un indicador es un instrumento de medida que permite observar la evolucion de un fenomeno en el tiempo y de compararlo con el objetivo esperado Enla edificación Eficiencia energética (kWh/(m² x año)) Consumo de energía (kWh/m²) Factura energética (kWh/año) Datos primarios Análisis Indicador Superficie (m²) Entrevistas / MonitoringMedidas
  12. 12. 12 ¿Qué es un indicador?  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES Un indicador es un instrumento de medida que permite observar la evolucion de un fenomeno en el tiempo y de compararlo con el objetivo esperado Enla edificación Escala de observación: INTERVALOS ]50 – 500[ reglamentación local francesa Eficiencia energética (kWh/(m² x año)) Consumo de energía (kWh/m²) Factura energética (kWh/año) Datos primarios Análisis Indicador Superficie (m²) Entrevistas / MonitoringMedidas
  13. 13. 13 La evaluación técnica y económica Criterios de evaluación  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES
  14. 14. 14 Adaptación a diferentes países o contextos La evaluación técnica y económica Criterios de evaluación  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES
  15. 15. 15 Definidos de: certificaciones internacionales, valores recomendados por la OMS, encuestas a expertos y/o regulaciones locales La evaluación técnica y económica Criterios de evaluación  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES
  16. 16. 16 La evaluación técnica y económica Criterios de evaluación  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES Normalización Método OIA (Collignan et al., 2011 ; Quirante et al., 2011)
  17. 17. 17 z1 z2 zi zn ZY y1 y2 yn yi I Modelo de Interpretación Y  Z  Funciones de normalización (Harrington, 1965) yi zi 0 Modelo de Interpretación  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES A. Collignan, 2012 I A D E ENERGIA
  18. 18. 18 z1 z2 zi zn ZY y1 y2 yn yi I Modelo de Interpretación Y  Z  Funciones de normalización (Harrington, 1965) yi zi 0 Modelo de Interpretación  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES A. Collignan, 2012 I A D E ENERGIA
  19. 19. 19 z1 z2 zi zn ZY y1 y2 yn yi I Modelo de Interpretación Y  Z  Funciones de normalización (Harrington, 1965) yi zi 0 1 Modelo de Interpretación  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES A. Collignan, 2012 Variable de interpretación: Z (adimensional) Nivel de aceptabilidad entre 0,01 y 0,99 I A D E ENERGIA
  20. 20. 20 z1 z2 z3 zi zn Z A IPA1 IPAi IPAm Función de Agregación 1 Función de Agregación n Función de Agregación i IPA Variable de Interpretación  Indice Parcial de Aceptabilidad (Sebastian et al., 2010) A. Collignan, 2012 Modelo de Agregación  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES I A D E ENERGIA
  21. 21. 21 z1 z2 z3 zi zn Z A IPA1 IPAi IPAm Función de Agregación 1 Función de Agregación n Función de Agregación i IPA Variable de Interpretación  Indice Parcial de Aceptabilidad  Agregación Continua(Yager, 2004) (Sebastian et al., 2010) A. Collignan, 2012 Modelo de Agregación  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES I A D E ENERGIA
  22. 22. 22 z1 z2 z3 zi zn Z A IPA1 IPAi IPAm Función de Agregación 1 Función de Agregación n Función de Agregación i IPA Variable de Interpretación  Indice Parcial de Aceptabilidad  Indice Global de Evaluación  Agregación Continua(Yager, 2004) (Sebastian et al., 2010) A. Collignan, 2012 Modelo de Agregación  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES  Nivel de compromiso (Scott, 1999) I A D E ENERGIA Escenarios -Pesimista -Optimista -Intermedio
  23. 23. 23 z1 z2 z3 zi zn Z A IPA1 IPAi IPAm Función de Agregación 1 Función de Agregación n Función de Agregación i IPA Variable de Interpretación  Indice Parcial de Aceptabilidad  Indice Global de Evaluación  Agregación Continua(Yager, 2004)  Matriz de jerarquización (Saaty, 1977) (Sebastian et al., 2010) A. Collignan, 2012 Modelo de Agregación  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES  Nivel de compromiso (Scott, 1999) I A D E ENERGIA Encuesta de apreciación de los: Usuarios / Decidores / Expertos, etc…….
  24. 24. 24 z1 z2 z3 zi zn Z A IGE IPA1 IPAi IPAm Función de Agregación 1 Función de Agregación n Función de Agregación i IPA Variable de Interpretación  Indice Parcial de Aceptabilidad  Indice Global de Evaluación  Agregación Continua(Yager, 2004)  Matriz de jerarquización (Saaty, 1977): (Sebastian et al., 2010) A. Collignan, 2012 Modelo de Agregación  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES  Nivel de compromiso (Scott, 1999) I A D E ENERGIA Función de Agregación
  25. 25. 25 IGE E VE Reducción de la demanda  Nuevas necesidades energéticas  Análisis Económico Modelo Económico  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES Calefacción Electricidad Envolvente Sensibilización usuarios Gestión de la demanda Costos de una renovación Economía de energía Progresión del costo de la energía I A D E ENERGIA D E C I S I Ó N
  26. 26. 26 IGE D Decisión Preliminar Técnica y Económica  Decisión Final Modelo de Decisión Económico  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES Explotar Rehabilitar Comportamiento del edificio Evaluación energética Satisfacción de los usuarios Retroalimentación VE Demoler Sensibilización de los usuarios Edificiosrepresentativos CAMPUSUNIVERSITARIO I A D E ENERGIA
  27. 27. 27 Ejemplo Edificio de Investigación  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES  Construido en 1966  Superficie útil 11.069 m²  6 niveles  550 visitantes, de los cuales 241 son permanentes X Es uno de los edificios con más consumo energético S O N E
  28. 28. 28 Ejemplo: Edificio de Investigación Variables de observación y de interpretación  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES Consumo de gas y electricidad Cantidad de emisiones de CO2 Variable de Observación Función de normalización
  29. 29. 29 Ejemplo: Edificio de Investigación Variables de observación y de interpretación  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES Consumo de gas y electricidad Producción de EnR Cantidad de emisiones de CO2 Satisfacción olfativa Satisfacción higrotérmica Variable de Observación Función de normalización
  30. 30. 30 Ejemplo: Edificio de Investigación Variables de observación y de interpretación  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES Consumo de gas y electricidad Producción de EnR Distancia (max) a las vistas Cantidad de emisiones de CO2 Satisfacción olfativa Cantidad de vistas Nivel de ruido Cantidad de iluminación Velocidad del aire interior Temperatura interior Humedad relativa Satisfacción higrotérmica Variable de Observación Función de normalización
  31. 31. 31 Energía: Z1 = 0,10 EnR: Z2 = 0,01 Emisiones de CO2: Z3 = 0,81 C. Acústico: Z6 = 0,01 C. Higrotérmico: Z7 = 0,55 C. Visual: Z5 = 0,66 C. Olfativo: Z4 = 0,95 Ejemplo: Edificio de Investigación Variables de observación y de interpretación  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES Consumo de gas y electricidad Producción de EnR Distancia (max) a las vistas Cantidad de emisiones de CO2 Satisfacción olfativa Cantidad de vistas Nivel de ruido Cantidad de iluminación Velocidad del aire interior Temperatura interior Humedad relativa Satisfacción higrotérmica Variable de Observación  Apreciación de los Variables de Interpretación Usuarios
  32. 32. 32 Energía: Z1 = 0,10 EnR: Z2 = 0,01 Emisiones de CO2: Z3 = 0,81 C. Acústico: Z6 = 0,01 C. Higrotérmico: Z7 = 0,55 C. Visual: Z5 = 0,66 C. Olfativo: Z4 = 0,95 Ejemplo: Edificio de Investigación Variables de observación y de interpretación  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES Consumo de gas y electricidad Producción de EnR Distancia (max) a las vistas Cantidad de emisiones de CO2 Satisfacción olfativa Cantidad de vistas Nivel de ruido Cantidad de iluminación Velocidad del aire interior Temperatura interior Humedad relativa Satisfacción higrotérmica w1=35% w2=13% w3=9% w4=1% w5=10% w6=8% w7=24% Variable de Observación  Apreciación de los Variables de Interpretación Usuarios
  33. 33. 33 Ejemplo: Edificio de Investigación Indice Parcial de Aceptabilidad y Decisión Técnica  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES IPAECONÓMICO 0,04 IPAMEDIOAMBIENTAL 0,07 IPASOCIAL 0,21 w’E=35% w’M=22% w’S=43% IGE 12% Indice  Apreciación  Indice Parcial de de los Usuarios Global de Aceptabilidad Evaluación Energía: Z1 = 0,10 EnR: Z2 = 0,01 Emisiones de CO2: Z3 = 0,81 C. Acústico: Z6 = 0,01 C. Higrotérmico: Z7 = 0,55 C. Visual: Z5 = 0,66 C. Olfativo: Z4 = 0,95 w1=35% w2=13% w3=9% w4=1% w5=10% w6=8% w7=24%  Apreciación de los Variables de Interpretación Usuarios
  34. 34. 34 Ejemplo: Edificio de Investigación Evaluación económica  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES Envolvente optimizada Reduccióndelademanda
  35. 35. 35 ATENUAR DISMINUIR Ejemplo: Edificio de Investigación Evaluación económica  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES Envolvente optimizada Gestión del consumo e intermitencia Reduccióndelademanda
  36. 36. 36 Ejemplo: Edificio de Investigación Evaluación económica  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES Envolvente optimizada Gestión del consumo e intermitencia Comportamiento de los usuarios Reduccióndelademanda “Un pequeño gesto una gran economía”
  37. 37. 37 ENERGIA Consumo (kWh/año.m²) Costos del consumo (€/año) Actual Optimizado Actual Optimizado Electricidad 143 142 78.842 77.673 Gas 128 60 49.459 23.184 Totales 271 202 128.301 100.857 Ahorro de energía anual (€) 27.444 Costos de renovación (€) 1.964.011 Tasa anual de actualización (%) Progresión costo de la energía (%) 2,3 3,0 Nuevas necesidades energéticas Ejemplo: Edificio de Investigación Decisión económica  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES
  38. 38. 38 ENERGIA Consumo (kWh/año.m²) Costos del consumo (€/año) Actual Optimizado Actual Optimizado Electricidad 143 142 78.842 77.673 Gas 128 60 49.459 23.184 Totales 271 202 128.301 100.857 Ahorro de energía anual (€) 27.444 Costos de renovación (€) 1.964.011 Tasa anual de actualización (%) Progresión costo de la energía (%) 2,3 3,0 Nuevas necesidades energéticas Ejemplo: Edificio de Investigación Decisión económica  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES
  39. 39. 39 ENERGIA Consumo (kWh/año.m²) Costos del consumo (€/año) Actual Optimizado Actual Optimizado Electricidad 143 142 78.842 77.673 Gas 128 60 49.459 23.184 Totales 271 202 128.301 100.857 Ahorro de energía anual (€) 27.444 Costos de renovación (€) 1.964.011 Tasa anual de actualización (%) Progresión costo de la energía (%) 2,3 3,0 Nuevas necesidades energéticas Ejemplo: Edificio de Investigación Decisión económica  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES Evaluación técnica (IGE) MUY MALA (12%) Evaluación económica (VE) SIN RECUPERACIÓN (VAN <0)
  40. 40. 40 Unas últimas reflexiones  CONTEXTO  METODOLOGÍA  RESULTADOS Y DISCUSIÓN  CONCLUSIONES - Los indicadores mejor apreciados por los usuarios no son los que tienen mejores resultados - Una innovación es la incorporación del usuario a través de la valorización de los indicadores y en el trabajo de sensibilización sobre el consumo energético - El método de decisión puede ser adaptado a distintos contextos al adecuar el proceso de observación del nivel macro y los intervalos de normalización - Finalmente para que las reducciones de consumos energéticos perduren en el tiempo las estrategias necesitan ser planteadas como un compromiso que involucre a toda la comunidad - Perspectivas………… Método de decisión evolutivo
  41. 41. 41 GRACIAS POR SU ATENCIÓN UNA METODOLOGÍA DE DECISIÓN PARA UNA EVOLUCIÓN SOSTENIBLE DE EDIFICIOS EXISTENTES A DECISION METHODOLOGY FOR A SUSTAINABLE EVOLUTION OF EXISTING BUILDINGS 4th European Conference on Energy Efficiency and Sustainability in Architecture and Planning Donostía San Sebastián, Spain / 1-3 July 2013
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