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2013 01-veliz

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Análisis térmico y energético de viviendas autoconstruidas en la VI región y propuesta técnica de solución

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  1. 1. UNIVERSIDAD CENTRAL DE CHILE FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA EN CONSTRUCCION “ANÁLISIS TÉRMICO Y ENERGÉTICO DE VIVIENDAS AUTOCONSTRUIDAS EN LA VI REGIÓN Y PROPUESTA TÉCNICA DE SOLUCIÓN” MEMORIA PARA OPTAR AL GRADO DE INGENIERO CONSTRUCTOR LUIS ANTONIO VELIZ SAN MARTIN PROFESOR GUÍA: JAIME ARRIAGADA ARAYA PROFESOR COLABORADOR: HUGO TAPIA NARANJO LILIANA GARCIA PARRA DICIEMBRE 2012 SANTIAGO - CHILE
  2. 2. 2 © Luis Veliz San Martin Se autoriza la reproducción parcial o total de esta obra, con fines académicos. Por cualquier forma, medio o procedimiento, siempre y cuando se incluya la cita bibliografía del documento.
  3. 3. 3 DEDICATORIA Quiero dedicarles esta memoria a todas las personas que estuvieron conmigo, en esta larga etapa de mi vida, en especial a mi mama, por el apoyo incondicional, nunca me dejo solo y que siempre voy a tener ese apoyo desde el cielo. “Cuando quieres algo, todo el universo conspira para que realices tu deseo.” "Las personas cambian cuando se dan cuenta del potencial que tienen para cambiar las cosas." “El fracaso es una gran oportunidad para empezar otra vez con más inteligencia”
  4. 4. 4 AGRADECIMIENTOS Estoy por terminar una etapa de mi vida. Quisiera agradecer a mi Padre, Hermana, Sobrinos por todo el apoyo y perseverancia, siendo primordial su ayuda durante estos años en donde viví momentos buenos y malos. No quiero tampoco dejar de lado a la persona que me ha acompañado estos últimos años, gracias por el apoyo y trabajo. Por otro lado tampoco quiero dejar de lados a mis compañeros y amigos. Agradecer a mi Profesor Guía, Don Jaime Arriagada por su comprensión y espera.
  5. 5. 5 RESUMEN Estos últimos años el MINVU ha incorporado algunas modificaciones a la Ordenanza General de Urbanismo y Construcción – OGUC-, estableciendo progresivos requisitos de acondicionamiento térmico a las viviendas para los complejos de techumbre, luego para muros, pisos ventilados y superficie máxima para ventanas, según se especifica en el Articulo N°4.1.10 de dicho reglamento. Este proyecto de título se concentra en la sexta región en la cual mejorara el sistema constructivo y energético, por la deficiencia en que se encuentran las viviendas rurales de auto construcción. Especialmente las familias que se encuentran en el Programa Chile Solidario, regidas por el Ministerio de Desarrollo Social. El estudio sobre el comportamiento térmico, ayudará a mejorar las condiciones de habitabilidad y de calidad de vida, permitirá avanzar en mejoramientos constructivos que se traduzcan en reducir la demanda térmica que afecta de manera importante a sectores económicos vulnerables.
  6. 6. 6 ABSTRACT In the last recent years, MINVU has included some modifications to the Urban and Construction General Regulations - OGUC, for its Spanish acronym- establishing progressive thermal conditioning requirements on the housing complexes roof, to walls, floors, ventilation and maximum area for windows, as specified in Item No. 4.1.10 of this regulation. This Bachelor’s degree thesis is focused on the Sixth Region in which the system will improve thermal energy, because of a deficiency that the region suffers. I had contact and I know the deficiency of self-construction housing in both urban and rural. I shall base on the families in Chile Solidario and Puente Programs, regulated by the Ministry of Planning. The study on the thermal behavior will help to improve living conditions and quality of life. This will let us move in constructive improvements that result in reduced energy demand that significantly affects very vulnerable economic sectors.
  7. 7. 7 ÍNDICE DE CONTENIDO CONTENIDO PAGINA DEDICATORIA………….…………………………………………..….……..........................3 AGRADECIMIENTOS……………………………………………………….……….....…...…4 RESUMEN……………………………………………………………………………………….5 SUMMARY…………………………………………………………………………...………….6 ÍNDICE DE DE CONTENIDO..........…………………….……………………..…...………..7 ÍNDICE DE FIGURAS………………………………………………………………………...10 ÍNDICE DE TABLAS………………………………………………………………..…………13 CAPITULO 1: INTRODUCCION Y ALCANCES 1.1 Introducción..........………………………………………………………………...………17 1.2 Antecedentes y Motivación.….…………………………………………………………..19 1.3 Descripción del Problema….…………………………………………...……..….......…20 1.4 Solución Propuesta……….…………………………………………………..…….....…21 1.5 Objetivos y Alcances 1.5.1 Objetivo General….…….………………..…………………….…………….…...........22 1.5.2 Objetivos Específicos.………………………...….…………………………...............22 1.5.3 Alcances……………….………………………...………………………………...........23 1.6 Hipótesis de Trabajo ……….…………………………………………...………….........24 1.7 Metodología y Herramientas a utilizar……………………...…..................................26 1.7.1 Procedimiento………………………………………...………………………..........…32
  8. 8. 8 CAPITULO 2: MARCO TEÓRICO 2.1 Introducción............…………….……………………………….……………..……..…..35 2.2 La energía...............………….……………………………………………………….…..35 2.2.1 La energía térmica………………….……………………………………………..……35 2.3 Calor...............……………..…….……………………………….………………….....…36 2.3.1 Capacidad calorífica e Inercia térmica….…………………….…………………...…37 2.3.2 Transferencia de Calor………………..….……………………………………………39 2.3.3 Calor por Conducción…………………………………..………………………….…..40 2.3.4 Calor por Convección……..………...….…………………….….……………..…...…42 2.3.5 Calor por Radiación………………………………………………………………….…42 2.3.6 Pérdida de Calor…….……..………………..….…………………......…………….…44 2.3.7 Pérdida de Calor a través de la envolvente...…………………………………….…44 2.4 Resistencia Térmica..……………………………….………………………………..…..45 2.4.1 Transmitancia Térmica…...………………..….…………………….......………..…...47 2.5 Factores y parámetros de Confort….……………….……………….…………….……48 2.5.1 Habitabilidad………….…...………………..….………………………………..……...48 2.5.2 Confort Térmico……..…...………………..….…………………..…....…………...….49 2.6 Reglamentación Térmica….…………….…………….……………..…………....…….52 2.6.1 Etapas de la Reglamentación Térmica…….….………………………...……….…..54 2.7 Autoconstrucción en Chile…….….…………….………………………………..………61 2.7.1 Autoconstrucción……………………….…….….…………………...………….…..…61 2.7.2 Política de vivienda en Chile………….…….….…………………………..…..…..…63 2.7.3 Programa Habitabilidad……..……….…….….…………………...…………...…..…64 2.7.4 Fondo de Solidaridad e Inversión Social – FOSIS……………………....……....…66 2.8 Eficiencia Energética………………………………………………...…………..…....…68 2.8.1 Características Regional-Comunal………………..…………...…………..…….…..70 2.9 Ficha Diagnostico…………………………………………………………………...…….72
  9. 9. 9 2.10 Propuesta Técnica……………………………………………………..…..……………72 2.11 Valores de parámetros a utilizar…………………...………………………….........…80 2.12 Rangos Térmicos….………………………...….……………………..……….............80 2.13 Ventilación e Infiltración...…….……………...….…………………..……...............…81 2.14 Rangos de Selección...……………………...….……………………..…....................83 2.15 Costos de las Soluciones…….……………...….……………………..……...............84 CAPITULO 3: ESTUDIO Y ANÁLISIS DE SISTEMA ACTUAL 3.1 Estadísticas……………….…………………………………..…………………...………90 3.2 Ficha de Protección Social – FPS….…………………………………………..….……97 3.3 Instrumentos Técnicos…………….….…………………………………………..…….111 3.3.1 Diagnóstico Técnico………………..……………………………………....…..…….113 CAPITULO 4: DESARROLLO 4.1 Introducción………………….…………….………………………………….……..…..113 4.2 Caso de estudio……….…………………………………………………..…..………...138 4.3 Propuestas.………………………………………………..………………….…..…......143 4.4 Cálculo de Transmitancia Térmica…………………..………………………...….......147 4.5 Presupuesto Asociado a las mejoras………………..………………………..….......159 4.6 Simulación térmica……………………...………………..……………………....….....170 CAPITULO 5: CONCLUSIONES Y PROYECCIONES 5.1 Conclusiones……………….…………………………………………………………....183 5.2 Proyecciones……………….……………………………………………………………187 CAPITULO 6: BIBLIOGRAFÍA Y ANEXOS 6.1 Bibliografía………………….…………………………………………………………....188 6.2 Anexos……………………………………………
  10. 10. 10 INDICE DE FIGURAS CONTENIDO PAGINA Figura N°1. Vivienda Familia Guajardo – Avilés. San Fernando 2011……….…………18 Figura N°2. Vivienda Familia Galaz Quintero. San Fernando 2011………………...…..18 Figura N°3. Vivienda Familia Galaz Quintero. San Fernando 2011………………..……20 Figura N°4. Programa ECOTECT 2008……………………………….……………………33 Figura N°5. Zonificación por área climática……………………………………….. ……...55 Figura N°6. Ficha de Diagnostico……………………………………………………….…..73 Figura N°7. Resumen vivienda por Comunas……………………………………...………74 Figura N°8. Ficha de Diagnostico……………………………………………………………75 Figura N°9. Ficha de Diagnostico……………………………………………………………76 Figura N°10. Ficha de Diagnostico………………………………………………………….77 Figura N°11. Ficha P2 Inicial…………………………………………………………………79 Figura N°12. Problemas detectados según Diagnósticos realizados a Familias en Provincia Cachapoal………………….……………………………………………………..101 Figura N°13. Problema con Aislación térmica/Hídrica………………………….………102 Figura N° 14. Interior de la vivienda…………………………………………….…………103 Figura N°15. Problema de ventanas y puertas……………………………………….…..103 Figura N° 16. Problemas detectados según Diagnósticos realizados a Familias en Provincia Colchagua………………………………..……………………………………….104 Figura N°17 Problema con Aislación térmica/ Hídrica…………………………..……….105 Figura N°18. Exterior de la vivienda……………………………………………….………106 Figura N°19.Interior de vivienda………………………………………………………..…..106
  11. 11. 11 Figura N°20. Problemas detectados según Diagnósticos realizados a Familias en Provincia Cardenal Caro…………………………………………………………………….107 Figura N°21. Interior de la vivienda…………………………………………………….…108 Figura N°22. Interior de la vivienda…………………………………………………….….108 Figura N°23. Problemas de ventanas……………………………………………………..109 Figura N°24. Problemas Aislación……………………………………………………..…..110 Figura N°25. Problemas Revestimiento……………………………………………..…….110 Figura N°26. Problemas Ventanas y Puertas…………………………………….………111 Figura N°27. Instrumentos Técnicos 2012……………………………………….……….112 Figura N°28. Ficha de Diagnostico D1…………………………………………….………116 Figura N°29. Ficha de Diagnostico Resumen Diagnostico……………….……...……..117 Figura N°30. Ficha de Diagnostico H3……………….………………………...…….……117 Figura N°31. Ficha de Diagnostico H4…………….……………………….………...……118 Figura N°32. Ficha de Diagnostico H5………………..…………………………………...118 Figura N°33. Ficha de Diagnostico H6………….…………………………………..……..119 Figura N°34. Ficha de Diagnostico H7…………………………………………………….119 Figura N°35. Ficha de Diagnostico H8………………..………………………..………….120 Figura N°36.Ficha de Diagnostico D1……………………………………………..………121 Figura N°37.Ficha de Diagnostico Resumen Diagnostico………………………………122 Figura N°38.Ficha de Diagnostico H3…………………………………………….……….122 Figura N°39.Ficha de Diagnostico H4 – H5……………………………………………….123 Figura N°40.Ficha de Diagnostico H6 – H7…….………………………………..……….124 Figura N°41.Ficha de Diagnostico H8 – H9………..……………………………………..125 Figura N°42.Ficha de Diagnostico D1……………..……………………...……………….126
  12. 12. 12 Figura N°43.Ficha de Diagnostico Antecedente Familia……………………..….………127 Figura N°44.Ficha de Diagnostico Antecedentes………………………………….……..127 Figura N°45.Ficha de Diagnostico Condiciones a Trabajar…………………...………..127 Figura N°46.Ficha de Diagnostico Vivienda y Terreno……………………….………….128 Figura N°47.Ficha de Diagnostico Criterios a evaluar……..……….…………………...128 Figura N°48.Ficha de Diagnostico Tipo de problema……………………...………….…131 Figura N°49.Ficha de Diagnostico Antecedente Vivienda……………...………….……131 Figura N°50.Ficha de Diagnostico Prioridades de Intervención……………….……….132 Figura N°51.Ficha de Diagnostico Sistema Agua………………………………………..133 Figura N°52.Ficha de Diagnostico Sistema Electrico…………………………...….……134 Figura N°53.Ficha de Diagnostico Sistema Baño……..……………………………....…134 Figura N°54.Ficha de Diagnostico Sistema Sellado……..…………………...………….136 Figura N°55.Ficha de Diagnostico Sistema Estructura………………………………….136 Figura N°56.Ficha de Diagnostico Sistema de cama…….…………………..……….…137 Figura N°57.Ficha de Diagnostico Sistema de Acceso y desplazamiento………..…..137 Figura N°58. Imagen Satelital Vivienda en Estudio………………………………………139 Figura N°59. Plano de vivienda básica……………………………………………………140 Figura N °60. Exterior de vivienda básica.…………………………………………….….140 Figura N°61. Sello interior de vivienda básica……………………………………………141 Figura N°62. Sello interior de vivienda básica…………….…………………………...…142 Figura N°63. Modelo utilizado en simulaciones en Ecotec……………………………...170 Figura N°64.Simulador de Consumo eléctrico………………………………….……..….175
  13. 13. 13 INDICE DE TABLAS CONTENIDO PAGINA Tabla N°1.Diseño Metodológico…………………………………..…………………………26 Tabla N°2. Etapas de Diseño Metodológico………………………………………………..29 Tabla N°3 Propuesta de Estudio………….…………………………………………………32 Tabla N°4: Densidad, Calor Específico y Capacidad Calorífica de Materiales…………39 Tabla N°5: Conductividad Térmica de algunos Materiales de las viviendas…………...41 Tabla N°6: Resistencias Térmicas de Superficie. Fuente: NCh 853 Of 91……………..46 Tabla N° 7: Transmitancias Térmicas Lineales…………………………………………....47 Tabla N°8:Parámetros y Factores de Confort Térmico………………………………..….51 Tabla N°9: Coeficientes por Zonas……………………………………………………….....55 Tabla N°10: Envolvente por Zonas………………………………………………………….56 Tabla N°11 Porcentaje máximo de superficie vidriada……………………………………58 Tabla N°12: Método alternativo del U ponderado………………………………………….59 Tabla N°13 Parámetros climáticos comuna Rancagua……………………………….…..71 Tabla N°14. Provincia Cachapoal……………………………………………………………92 Tabla N°15. Provincia Colchagua……………………………………………………………93 Tabla N°16. Provincia Cardenal Caro……………………………………………………….93 Tabla N°17. Resumen de montos otorgados a Provincia Cachapoal……………..…….94 Tabla N°18. Resumen de montos otorgados a Provincia Calchagua……………..…….95 Tabla N°19. Resumen de montos otorgados a Provincia Cardenal Caro………...…….95 Tabla N°19.1 Tipo de vivienda……………………………………………………………….98 Tabla N°20. Familia por tipo de vivienda…………………………………………..……...100 Tabla N° 21. Problemas a las Familias en Provincia Cachapoa…………………..……102
  14. 14. 14 Tabla N° 22. Problemas a las Familias en Provincia Colchagua……………………….104 Tabla N° 23. Problemas a las Familias en Provincia Cardenal Caro……………….….107 Tabla N° 24. Paneles Verticales Muros, Original y Propuesta..………………..……….144 Tabla N° 25. Piso Original y Propuesta ……………………………………………….….145 Tabla N° 26. Techumbre Original y Propuesta…………………………….………..……145 Tabla N° 27. Paneles Verticales Muros, Propuesta Técnico Fosis…………………….146 Tabla N° 28. Piso, Propuesta Técnico Fosis……………………………………………...146 Tabla N° 29. Techumbre, Propuesta Técnicos Fosis…………………...……………….146 Tabla N° 30. Transmitancia y Resistencia Térmica de Muros……………….……........147 Tabla N° 31. Transmitancia y Resistencia Térmica de Piso………………………….…148 Tabla N° 32. Transmitancia y Resistencia Térmica de Techumbre……………………148 Tabla N° 33. Transmitancia y Resistencia Térmica de Muros Panel Original……...…149 Tabla N° 34. Transmitancia y Resistencia Térmica de Muros Panel Original + Revestimiento ………………………………………………………………………………..150 Tabla N° 35. Transmitancia y Resistencia Térmica de Muros Panel Original + Revestimiento + Aislante 1…………………………………………………………….……150 Tabla N° 36. Transmitancia y Resistencia Térmica de Muros Panel Original + Revestimiento + Aislante 2…………………………………..………………….………….151 Tabla N° 37. Transmitancia y Resistencia Térmica de Muros Panel Fibrocemento.…151 Tabla N° 38. Transmitancia y Resistencia Térmica de Muros Panel Fibrocemento + Revestimiento…………………………………………..…………………………………….152 Tabla N° 39. Transmitancia y Resistencia Térmica de Muros Panel Fibrocemento + Aislante 1 + Revestimiento………………………………………………………………....152
  15. 15. 15 Tabla N° 40. Transmitancia y Resistencia Térmica de Muros Panel Fibrocemento + Aislante 2 + Revestimiento…………………….………………………………………..….153 Tabla N° 41. Transmitancia y Resistencia Térmica de Muros Panel “Municipalidad – Fosis”……………………………………………………………………………………...…..153 Tabla N° 42. Transmitancia y Resistencia Térmica de Piso Original.………………….154 Tabla N° 43. Transmitancia y Resistencia Térmica de Piso Original + Aislante 1…...154 Tabla N° 44. Transmitancia y Resistencia Térmica de Piso Original + Aislante 2……155 Tabla N° 45. Transmitancia y Resistencia Térmica de Piso Terciado………………....155 Tabla N° 46. Transmitancia y Resistencia Térmica de Piso Terciado + Aislante.…....156 Tabla N° 47. Transmitancia y Resistencia Térmica de Piso Terciado + Aislante 2…..156 Tabla N° 48. Transmitancia y Resistencia Térmica de Piso “Municipalidad – Fosis”..157 Tabla N° 49. Transmitancia y Resistencia Térmica de Techumbre Original….…...….157 Tabla N° 50. Transmitancia y Resistencia Térmica de Techumbre Original + Aislante 1 + Revestimiento………………………………………………………………………………158 Tabla N° 51. Transmitancia y Resistencia Térmica de Techumbre Original + Aislante 2 + Revestimiento………………………………………………………………………………158 Tabla N° 52. Transmitancia y Resistencia Térmica de Techumbre “Municipalidad – Fosis”………………………………………………………….……………………………....159 Tabla N° 53. Muros valor m2 . Fuente: Elaboración Propia…………………………..….160 Tabla N° 54. Piso valor m2 .Fuente: Elaboración Propia…………………………………160 Tabla N° 55. Techumbre valor m2 ..Fuente: Elaboración Propia………………………..160 Tabla N° 56: Análisis de precio Unitario PMO……………………………………………161 Tabla N° 57: Análisis de precio Unitario PMO + RI……………………………………...161 Tabla N° 58: Análisis de precio Unitario PMO + A1 + RI…………………………….….162
  16. 16. 16 Tabla N° 59: Análisis de precio Unitario PMO + A2 + RI………………………………..162 Tabla N° 60: Análisis de precio Unitario PMFIBROC…………………………….…..….162 Tabla N° 61: Análisis de precio Unitario PMFIBROC + RI………………………..…….163 Tabla N° 62: Análisis de precio Unitario PMFIBROC + A1 + R1…………………….....163 Tabla N° 63: Análisis de precio Unitario PMFIBROC + A1 + RI………………………..163 Tabla N° 64: Análisis de precio Unitario PO……………………………………………...164 Tabla N° 65: Análisis de precio Unitario PO + A1…………………………………….….164 Tabla N° 66: Análisis de precio Unitario PO + A2………………………………………..164 Tabla N° 67: Análisis de precio Unitario PTERCIADO……………………………….….165 Tabla N° 68: Análisis de precio Unitario PTERCIADO + A1…………………………....165 Tabla N° 69: Análisis de precio Unitario PTERCIADO + A2…………………………….165 Tabla N° 70: Análisis de precio Unitario TO………………………………………………166 Tabla N° 71: Análisis de precio Unitario TO + A1 + RI………………………………..…166 Tabla N° 72: Análisis de precio Unitario TO + A2 + R1………………………….………166 Tabla N° 73: Análisis de precio Unitario fosis – municipalidad……………………...….167 Tabla N° 74: Análisis de precio Unitario fosis – municipalidad………………….......….167 Tabla N° 75: Análisis de precio Unitario fosis – municipalidad………………………....167 Tabla N° 76: Cuadro Resumen…………………………..…………………………...……168 Tabla N° 77: valor M2 Piso Fuente……………………………………………………..…..169 Tabla N° 78: valor M2 Muros. Fuente……………………………………………………...169 Tabla N° 79: Ganancias Internas (equipos)……………………………………………....172 Tabla N° 80: Ganancias Internas (Personas)…………………………………………….173 Tabla N° 81: Ganancias Internas (Personas)…………………………………………….174 Tabla N° 82. Demanda Calefacción……………………………………………….………175
  17. 17. 17 Tabla N° 83. Consumo Vivienda Original……………………………………………...….177 Tabla N° 84. Vivienda Fosis – Municipalidad……………………………………………..178 Tabla N° 85 Vivienda Propuesta Mejorada…………………………………………….....180 Tabla N° 86. Infiltración……………………………………………………………….…….181 Tabla N° 87. Resumen de U-RT-Costo…………………………………………………...182 Tabla N° 88. Vivienda original……………………………………………………………...184 Tabla N° 89. Vivienda Fosis………………………………………………………………...185 Tabla N° 90. Vivienda Propuesta Mejorada………………………………………………186
  18. 18. 18 CAPITULO 1: PRESENTACIÓN DEL PROYECTO 1.1 Introducción El Programa de Habitabilidad adscrito al Ministerio de Desarrollo Social tiene la finalidad de contribuir a mejorar las condiciones de vida de las familias y personas que habitan en situación de extrema pobreza. Esta dirigido a las familias que participan del programa “Puente” y “Vínculo”, que son parte de Chile Solidario. Se trata de poner a disposición de ellos una oferta de servicios que les permitan cumplir con las condiciones mínimas de calidad de vida asociadas a la dimensión de habitabilidad. Uno de los sectores más importantes en esta problemática es el sector de la construcción, puesto que sus viviendas no dotan de una buena estructura, ni menos de un buen sellado de la vivienda, por ende sus requerimientos energéticos en el ciclo de las edificaciones son responsables de consumos cercanos al 30% de la demanda energética nacional, porcentaje del cual se pierde más de un 50% por falta de aislación y/o climatización de los espacios.[1 ]. [1] “Análisis de Variables que influyen en el Ahorro de Energía y en la Calidad Ambiental de Edificios Públicos”, Ambiente Consultores, Diciembre de 200, Santiago – Chile.
  19. 19. 19 Dentro de esta perspectiva la idea central es demostrar que las viviendas de autoconstrucción actualmente construidas en nuestro país, no ofrecen un confort térmico y son ineficientes energéticamente, puesto que necesitan consumir una gran cantidad de energía para mantener condiciones óptimas de habitabilidad sobre todo en períodos de invierno. Figura N°1. Vivienda Familia Guajardo – Avilés. San Fernando 2011. Fuente: Elaboración Propia. Figura N°2 Vivienda Familia Galaz Quintero. San Fernando 2011. Fuente: Elaboración Propia.
  20. 20. 20 1.2 ANTECEDENTES Y MOTIVACIÓN Existen en las viviendas construidas con materiales de baja calidad, que no permiten generar ambientes cómodos y saludables en su interior, algunos problemas como la mala aislación térmica de la envolvente y los niveles de infiltración y ventilación del ambiente interior. A pesar que el Programa “Habitabilidad Chile Solidario” lleva 8 años en ejecución y mejorando la calidad de vida de las familias, aún se encuentran falencias en la intervención ya que no existe un prototipo de intervención que cumpla con los estándares mínimos de la vivienda. El Programa consta de mejorar las viviendas de las Familias más vulnerables que pertenezcan a Chile Solidario, por lo que se pretende presentar modificaciones que generen una optimización, las que mejorarán eficazmente la calidad de vida de estas familias.
  21. 21. 21 1.3 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA Existen diferentes tipos de problemáticas en las viviendas autoconstruidas de las familias pertenecientes al Programa Habitabilidad. El sellado de las viviendas; revestimiento de muros, techo y piso, se encuentran en deficiente estado. El piso se encuentra en deterioro por donde se filtra el viento, la casa se llueve por mal sellado en cubierta y aleros, no posee aislación y la ventilación no es suficiente para iluminar los recintos. Este tipo de problemas son frecuentes en viviendas de autoconstrucción para este grupo de familias empleadas en este análisis. Figura N°3.Vivienda Familia Galaz Quintero. San Fernando 2011. Fuente: Elaboración Propia.
  22. 22. 22 1.4 SOLUCIÓN PROPUESTA Que las familias puedan protegerse de las inclemencias del tiempo, correspondientes a la región donde viven (piso, muros y techumbre adecuados al clima del lugar). La existencia de un prototipo de muro para vivienda de autoconstrucción, contribuye a mejorar el confort térmico de la vivienda, incorporando hermeticidad a la envolvente. Con una ficha de diagnóstico, se puede demostrar las falencias principales de la vivienda lo que permitirá a una ficha técnica que nos llevará a una adecuada solución constructiva. La gradual implementación de una política de eficiencia energética ha generado estándares, límites a la demanda y sistemas de certificación. Hoy tenemos una reglamentación térmica, de ahora en adelante RT, recientemente actualizada y esto implica familiarizarse en un futuro próximo, no sólo con una nueva nomenclatura, cálculo, capacidad de certificación y control, sino también con un criterio energético que deberá incorporarse paulatinamente al conocimiento de quienes proyectan y/o construyen. [2 ] [2] Revista CA, Ciudad y Arquitectura, Edición N° 129, “Vivienda Económica” Mayo de 2007, Santiago – Chile.
  23. 23. 23 1.5 OBJETIVOS Y ALCANCES 1.5.1 Objetivo General:  Diagnosticar la situación térmica y energética de la vivienda de autoconstrucción, analizando el balance térmico y desarrollando una propuesta de mejoramiento que optimice los fondos del Ministerio de Desarrollo Social, entregados al programa Habitabilidad. 1.5.2 Objetivos Específicos:  Evaluar y analizar el comportamiento térmico y energético de las viviendas en estudio.  Analizar las diferentes soluciones que existen a nivel de mercado nacional, en materiales que permitan ser adquiridos por el presupuesto establecido por el Ministerio de Desarrollo Social en su Programa de Habitabilidad.  Estudiar distintas soluciones para lograr mejoras en el comportamiento térmico de la envolvente, evaluando los costos asociados de este mejoramiento.  Determinar y analizar los puntos críticos de la vivienda donde se producen las mayores pérdidas de energía.  Identificar la solución optima modelando con un software especializado.
  24. 24. 24 1.5.3 ALCANCES En este proyecto de título se realizara la evaluación de una vivienda que se tomara como muestra del universo de la Región de O´higgins, perteneciente al Programa Habitabilidad del Ministerio de Desarrollo Social. Las propuesta de mejoramiento para viviendas vulnerable de autoconstrucción que se desarrolla en este proyecto de titulo, tiene cierto alcances que es necesario precisar:  Infiltración.  Presupuesto reducido para las intervenciones de las viviendas  Vivienda ya situada en el terreno por lo tanto no se puede dar una mejor ubicación u orientación.
  25. 25. 25 1.6 HIPOTESIS DE TRABAJO Dentro de esta perspectiva es demostrar que las viviendas de autoconstrucción actualmente construidas en nuestro país, no ofrecen una ineficiente energéticamente, puesto que necesitan consumir una gran cantidad de energía para mantener condiciones óptimas de habitabilidad sobre todo en periodos de invierno. El prototipo de muro para vivienda de autoconstrucción, contribuye a mejorar la Resistencia Térmica de la vivienda. Con una ficha de diagnóstico, se demostrará las falencias principales de la vivienda lo que permitirá la realización de una ficha técnica que llevará a una adecuada solución constructiva. Las viviendas a estudiar pertenecen al Programa Habitabilidad, de las cuales se situa en la Región de O´Higgins. Para estar dentro del programa las familias beneficiaria tienen que estar dentro Chile Solidario. El sistema Chile Solidario promueve la incorporación de familias y personas en situación de extrema pobreza a las redes sociales, así como su acceso a mejores condiciones de vida para que supern la indigencia. Para cumplir con su propósito de contactar a las familias y personas que se encuentran en situación de mayor vulnerabilidad, Chile Solidario trabaja intensamente con la Ficha de Protección Social.
  26. 26. 26 El Programa Habitabilidad perteneciente al Ministerio de Desarrollo Social y que la parte técnica lo asesora El fondo de Solidaridad e Inversión Social, Fosis. Tiene una serie de falencias, de las cuales son: A.- Verificar si las viviendas cumplen con la Reglamentación Térmica, B.- El Programa Habitabilidad no tiene la certeza si con la ayuda que se le otorga a las familias, con la intervención que Fosis realiza en conjunto con la municipalidad esta dentro de la Ordenanza. C.- Optimizar los elementos constructivos, con el presupuesto entregado. D.- Optimizar la energía térmica para dar una habitabilidad a las familias.
  27. 27. 27 1.7 METODOLOGIA Y HERRAMIENTAS A UTILIZAR La realización de esta Proyecto de Título, de carácter exploratorio descriptivo, buscará responder el objetivo general planteado. Para esto se utilizarán fuentes de carácter primario y secundario, que tiene como objetivo optar al grado de Ingeniero Constructor. Para esto se reunieron en base a diversas fuentes bibliográficas y de experiencias propias dentro del actual Programa Habitabilidad. Esta investigación se basará en las siguientes etapas: Tabla N°1. Diseño Metodológico. Fuente: Elaboración Propia. DISEÑO METODOLÓGICO ETAPA DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN ETAPA DE SITUACIÓN ORIGINAL ETAPA DE ANÁLISIS ETAPA DE SITENSIS
  28. 28. 28 - RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN. - VISITA A COMUNAS. Solicitud de información preliminar:  Planimetría del sector (planta de viviendas).  Tipo de material de las viviendas.  Cantidad de viviendas involucradas. - SOLICITUD A FOSIS-MINISTERIO DE DESARROLLO SOCIAL:  Estadísticas de las Familias pertenecientes a Chile Solidario.  Familias intervenidas durante Convocatoria 2011.  Resultados de la intervenciones. - BUSQUEDA DE INFORMACIÓN SOBRE AISLACION TÉRMICA DE LAS VIVIENDAS DE AUTOCONSTRUCCION.
  29. 29. 29 En la primera etapa se realizará una evaluación de dos viviendas, la primera vivienda en estado normal y la segunda con sus respectivas aislaciones, mediante una modelación ambiental con el software Ecotect [3 ], herramienta que nos permitirá conocer la demanda energética considerando distintos parámetros de confort. Una vez obtenidos los resultados de estas metodologías de evaluación, se discutirán y analizarán para comprender el fundamento ambiental del comportamiento térmico y energético de este tipo de viviendas. Finalmente se evaluarán las posibles soluciones técnicas y económicas para un mejoramiento de la calidad térmica. [3] www.ecotect.com
  30. 30. 30 A continuación se detallan etapas y actividades propuestas que permitir abordar los objetivos planteados (Generales y Específicos). Tabla N°2. Etapas de Diseño Metodológico. Fuente: Elaboración Propia. D I S E Ñ O M E T O D O L Ó G I C O E T A P A D E A N Á L I S I S E T A P A D E S Í N T E S I S E T A P A D E R E D A C C I Ó N Revisión Bibliográfica: Descripción de programas, instrumentos y experiencias nacionales Elección de Caso de estudio: Mediante revisión bibliográfica, datos duros y observación en terreno. 1. Planteamiento del Problema 2. Objetivos Generales y Específicos 3. Metodología 4. Marco Teórico 5. Selección y Resultados 6. Conclusiones PROYECTO DE TESIS T E S I S Análisis: Estudio profundo de la alternativa selecciona y modelada para tener su mayor rendimiento energético. Revisión Bibliográfica: Definición de Análisis Térmico y viviendas autoconstruidas. Indagar en el estado del arte de la habitabilidad y la Transmitancia Térmica y sus efectos . Observación Directa: Describir la situación actual de la vivienda y sus condiciones de habitabilidad en la Región de O´Higgins mediante experiencia en terreno.
  31. 31. 31 Revisión Bibliográfica: Se realizará una revisión y análisis bibliográfico que permita establecer la definición térmica y establecer los factores de habitabilidad de las viviendas autoconstruida ideales que influyen en estos contextos. Describir en específico la Región de O´Higgins, aportando en ésta, experiencias propias visualizadas en terreno. Se realizará una revisión bibliográfica, además, de programas, políticas, experiencias en contextos nacionales, a través de artículos de revista especializadas, decretos, normas, libros, publicaciones online, etc. Asimismo se desarrollara una revisión bibliográfica que avale la elección del Caso de estudio, mediante datos duros del programa, cercanía a redes existentes, etc. Observación Directa: Se realizará una descripción de intervenciones de las viviendas autoconstruida del Programa Habitabilidad, de acuerdo a experiencias realizadas por una política pública actual del cual la investigadora es parte en la actualidad. Mediante esta expertiz avalado por revisión bibliográfica se escogerá el Caso de estudio en la Región de O´Higgins. Esta observación en terreno se realizará mediante un levantamiento, fotografías, diagramas, esquemas, conversaciones espontaneas con actores locales. Se trabajará con un caso de estudio para poder conocer las necesidades desde los actores locales en relación a su habitabilidad actual y poder generar un análisis de estas.
  32. 32. 32 Análisis: Se realizará el análisis de la información recogida en los puntos nombrados anteriormente con el fin de definir los aspectos ideales de habitabilidad, describir la habitabilidad actual del caso de estudio, describir los programas y políticas actuales que intervienen en estos contextos, evaluar el desarrollo de un actual programa de política pública que implementa FOSIS en áreas de las viviendas de autoconstrucción de la región de O´Higgins; exponer sus pro, contra y posibles mejoras. Síntesis: Se realizará la síntesis de la información recogida para establecer mejoramientos de las viviendas autoconstruida, en la Región de O’Higgins. Esta síntesis de información satisfacerá lo que se quiere responder en esta memoria. Redacción: Se realizará la redacción del documento para dar término a la propuesta de recomendaciones sobre el análisis térmico y energético de las viviendas autoconstruidas en la Región de O´Higgins. En esta etapa se incluyen limitantes, resultados esperados y conclusiones de la investigación.
  33. 33. 33 1.7.1. Procedimiento Se han propuesto distintas soluciones conforme a tres categorías concebidas de acuerdo a los distintos elementos de la envolvente, estas son: Tabla N°3 Propuesta de Estudio PANELES VERTICALES (Muros) PMo Panel original. PMo+RI Panel original + Revestimiento interior. PMo+A1+RI Panel original + aislante 1 + Rev. Interior. PMo+A2+RI Panel original + aislante 2 + Rev. Interior. PMfibroc Panel Fibrocemento. PMfibroc+RI Panel Fibrocemento + Rev. interior. PMfibroc+A1+RI Panel Fibrocemento + aislante 1 + Rev. Interior. PMfibroc+A2+RI Panel Fibrocemento + aislante 2 + Rev. Interior. PISO Po Panel original. Po+A1 Panel original + aislante 1. Po+A2 Panel original + aislante 2. Pterciado Panel Terciado estructural. Pterciado+A1 Panel Terciado estructural + aislante 1. Pterciado+A2 Panel Terciado estructural + aislante 2. TECHUMBRE To Techumbre original. To+A1+RI Techumbre Original + aislante 1 + Rev. Interior. To+A2+RI Techumbre Original + aislante 2 + Rev. Interior. Fuente: Elaboración Propia En un primer paso, se utilizará el software CCTE_CL, desarrollado por el Gobierno de Chile, para el análisis de Transmitancia Térmica de las soluciones constructivas de cada elemento de la envolvente, el cual tiene la particularidad de estar programado para hacer los cálculos de acuerdo a la reglamentación térmica.
  34. 34. 34 Luego se realizará una cubicación y análisis de precio unitario para cada una de las soluciones, considerando los precios comerciales de los materiales utilizados, los costos de la mano de obra, equipos y gastos generales. En segundo paso, se requerirá el software Ecotect Analysis 2008, en la cual se evaluará el comportamiento de la vivienda en distintos meses del año y se medirá el consumo energético al interior de ésta. El consumo energético se medirá con la temperatura exterior registrada a través de la zona y ubicación, para así obtener los períodos de disconformidad del ambiente interior para cada uno de ellos, esto se refiere al tiempo en el que la temperatura registrada al interior de la vivienda, con un confort de 18° a 22°C. Figura N°4. Programa ECOTECT 2008. Fuente: Elaboración Propia.
  35. 35. 35 En un tercer paso se evaluarán las condiciones que el Programa Habitabilidad entrega a sus beneficiarios, con sus respectivos Estándares Técnicos del Programa Habitabilidad que da asistencia Técnica FOSIS. Donde evalúan una serie de recomendaciones, criterios y exigencias, dirigidos a los Asistentes Técnicos Especializados (ATEs). (Organismo que fiscaliza y controla el programa) Esto se evaluará solo en el software CCTE_CL para ver si esta dentro del cumplimiento térmica y costo.
  36. 36. 36 CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO 2.1 INTRODUCCIÓN Nos introduciremos definiendo en forma pormenorizada cada uno de los conceptos de energía que intervienen en el estudio, luego veremos la incidencia que tienen éstos en los aspectos de nuestra vida diaria específicamente dentro de lo que denominaremos confort. 2.2. LA ENERGÍA Se define Energía como la capacidad para realizar un trabajo. Es la capacidad que posee la materia para producir calor, trabajo en forma de movimiento, luz y crecimiento biológico. Por materia se entiende cualquier cuerpo sólido, líquido y gaseoso existente [5 ]. 2.2.1. Energía Térmica Uno de los principales conceptos necesarios de comprender es el de Energía Térmica, esta se define fundamentalmente como la forma de Energía que interviene en los “fenómenos caloríficos”. [5] Hitschfeld Pohl M., Salgado Córdova C. “Propuesta de aspectos relevantes para la eficiencia Energética Térmica en la vivienda en Chile”.
  37. 37. 37 Cuando dos cuerpos a diferentes temperaturas se ponen en contacto, el de mayor temperatura comunica Energía al de menor, el tipo de Energía que se cede de un cuerpo a otro como consecuencia de esta diferencia de temperatura es lo que se denomina Energía Térmica [6 ]. La cantidad de Energía Térmica que un cuerpo pierda o gana en contacto con otro a diferente temperatura, recibe el nombre de “Calor”, por tanto el calor constituye una medida de la Energía Térmica puesta en juego en los fenómenos caloríficos. 2.3. CALOR En física, el calor se define como una forma de energía asociada al movimiento de los átomos, moléculas y otras partículas que forman la materia. Dicho de otra forma; es la energía intercambiada entre un sistema y el medio que le rodea, debido a los choques entre moléculas de sistema y el exterior, siempre y cuando no pueda expresarse macroscópicamente como producto de una fuerza por desplazamiento [7 ] El calor no lo podemos ver, solo podemos percibir sus efectos. No es algo material tangible puesto que si así fuese, un cuerpo al calentarse ganaría peso. [6] “Conceptos de Energía Térmica” Obtenido desde Word Wide Web en <http://monografias.com/trabajos14/energia-termica/energia-termica.shtml> [7] “Energia, Calor y otros conceptos relacionados”, Obtenido desde Word Wide Web en <http://monografias.com/trabajos14/energia-termica/energia-termica.shtml
  38. 38. 38 2.3.1. Capacidad Calorífica e Inercia Térmica Si a un cuerpo le aportamos calor, este eleva su temperatura. Si lo hacemos lentamente decimos que tiene mucha capacidad calorífica, puesto que es capaz de almacenar mucho calor por cada grado centígrado de temperatura [8 ]. Se llama calor específico de un material a la cantidad de calor que hay que suministrarle a 1Kg. Para que eleve su temperatura 1°C. La capacidad calorífica no debe ser confundida con la capacidad calorífica específica o calor específico, el cual es la propiedad intensiva que se refiere a la capacidad de un cuerpo «para almacenar calor, y es el cociente entre la capacidad calorífica y la masa del objeto. El calor específico es una propiedad característica de las sustancias y depende de las mismas variables que la capacidad calorífica. En la siguiente tabla podemos observar comparativamente como el calor especifico de Madera de pino (C=0,6 Kcal/kg °C) y el Poliestireno (C=0,40Kcal/kg °C), esto quiere decir que en un complemento de estos materiales es capaz de almacenar más calor. [8] “Arquitectura Bioclimática” Conceptos Básicos, Técnicas Utilizadas y Algunas Herramientas de Diseño, Obtenido desde Word Wide Web en <www.geocities.com/ResearchTriangle/facility/8776/indiceE.htm>
  39. 39. 39 Se llama calor específico de un material a la cantidad de calor que hay que suministrarle a 1Kg. Para que eleve su temperatura 1°C. La capacidad calorífica no debe ser confundida con la capacidad calorífica específica o calor específico, el cual es la propiedad intensiva que se refiere a la capacidad de un cuerpo «para almacenar calor, y es el cociente entre la capacidad calorífica y la masa del objeto. El calor específico es una propiedad característica de las sustancias y depende de las mismas variables que la capacidad calorífica. En la siguiente tabla podemos observar comparativamente como el calor especifico de Madera de pino (C=0,6 Kcal/kg °C) y el Poliestireno (C=0,40Kcal/kg °C), esto quiere decir que en un complemento de estos materiales es capaz de almacenar más calor.
  40. 40. 40 Tabla N°4: Densidad, Calor Específico y Capacidad Calorífica de Materiales Material Calor específico Densidad Capacidad calorífica kcal/kg °C kg/m³ kcal/m³ °C Acero 0,12 7850 950 Ladrillo 0,2 2000 400 Madera de pino 0,6 640 384 Mortero de yeso 0,2 1440 288 Tejido de lana 0,32 111 35 Poliestireno expandido 0,4 25 10 Poliuretano expandido 0,38 24 9 Fibra de vidrio 0,19 15 2,8 Aire 0,24 1,2 0,29 Fuente:http://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_calor%C3%ADfica#Calor_espec.C3.ADfico_y_ca pacidad_calor.C3.ADfica_de_algunos_materiales La capacidad calorífica y el almacenamiento de calor traen aparejados ciertos fenómenos. Por ejemplo: cuando se enciende una estufa durante el invierno al llegar a la casa, la habitación tarda en alcanzar una temperatura agradable, y cuando la apagamos por la noche, la temperatura de la habitación se mantiene por un lapso y no se enfría inmediatamente. 2.3.2. Transferencia de Calor En física, transferencia de calor, es un proceso por el que se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están a distintas temperatura. El calor puede transferirse de un lugar a otro por tres métodos diferentes: conducción en sólidos, convección en fluidos (líquidos o gases) y radiación a
  41. 41. 41 través de cualquier medio transparente a ella. Si existe una diferencia de temperatura, el calor siempre viajará del lugar más caliente al más frío. Estos tres procesos generalmente tienen lugar simultáneamente, aunque siempre uno de los mecanismo predominará sobre los otros[9 ]. 2.3.3. Calor por Conducción En sólidos, la única forma de transferencia de calor es la “Conducción”. Esta se da por contacto directo entre las sustancias. Por ejemplo, si se calienta el extremo de una varilla metálica, de forma que aumente su temperatura, el calor de transmite hasta el extremo más frío por conducción. No se comprende en su totalidad el mecanismo exacto de la conducción de calor en los sólidos, pero se acepta que se debe en parte al movimiento de los electrones libres que transportan energía, cuando existe una diferencia de temperatura y al movimiento que los mismos átomos ejercen. El factor de proporcionalidad se denomina “Conductividad Térmica”. La conductividad térmica, es una propiedad física de los materiales y equivale a la cantidad de calor transferido a través de una material de espesor unitario por unidad de tiempo y área,al existir un gradiente de temperatura de 1°K. [9] “Fenómenos de Transferencia de Calor”, Conducción, Convección y Radiación, Obtenido desde Word Wide Web en http://www.monografias.com/trabajos15/transf-calor/transf-calor.shtml
  42. 42. 42 Material como el oro, plata y cobre tienen conductividad térmica elevada y conducen muy bien el calor, mientras que materiales como el vidrio, la madera y el aire, tienen conductividades cientos e incluso miles de veces menores; conducen mal el calor y se conocen como “Aislantes”. En la siguiente tabla se muestran algunos materiales de uso frecuente en construcción y sus factores de conductividad térmica en función de su densidad. Tabla N°5: Conductividad Térmica de algunos Materiales de las viviendas Autoconstruidas Material Densidad Aparente Kg/m 3 Conductividad Termica W/mK Aluminio 2700 210 Acero 7800 58 Vidrio Plano 2500 1,2 Madera Pino insigne 410 0,104 Lana Mineral, colchones libre 40 0,042 50 0,041 70 0,038 Poliestireno expandido 10 0,043 15 0,0413 20 0,0384 Yeso – Carton 650 0,24 700 0,26 870 0,31 Fuente: Nch 853 of. 91
  43. 43. 43 2.3.4. Calor por Convección Si existe una diferencia de temperatura en el interior de un líquido o un gas, es casi seguro que se producirá un movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otra, por un proceso llamado “Convección”. El movimiento del fluido puede ser natural o forzado. Si se calienta un líquido o un gas, su densidad (masa por unidad de volumen) suele disminuir. Si el líquido o gas se encuentra en el campo gravitatorio, el fluido más caliente y menos denso asciende, mientras que el fluido más frío y más denso desciende. Este tipo de movimiento, debido exclusivamente a la no uniformidad de la temperatura del fluido, se denomina convección natural. La convección forzada se logra sometiendo el fluido a un gradiente de presiones (ej. Aire Acondicionado), con lo que se fuerza su movimiento de acuerdo a las leyes de la mecánica de fluidos. 2.3.5 Calor por Radiación La radiación presenta una diferencia respecto a la conducción y la convección. Las sustancias que intercambian calor no tienen que estar en contacto, sino que puedan estar separadas por un vacío. La radiación es un término que se aplica genéricamente a toda clase de fenómenos relacionados con ondas electromagnéticas.
  44. 44. 44 Finalmente podemos concluir en la Figura N°5, como estos tres fenómenos: Conducción, Convección y Radiación, actúan simultáneamente al interior de una vivienda u/o edificio. Representación gráfica de los mecanismos de transferencia de calor en un edificio. Figura N°5. Fuente: Grupo JG Ingenieros Consultores y Universidad Politécnica de Cataluña – España, obtenido desde Word Wide Web http://www.gupojg.com/www/simulacion.asp
  45. 45. 45 2.3.6. Perdida de Calor En una vivienda, los tres mecanismos de transferencia de calor funcionan para producir pérdida, siendo predominante el fenómeno de conducción. Las perdidas de calor a través de la envolvente condicionan las temperaturas alcanzadas al interior mediante cualquier sistema de calefacción. Disminuir estos riesgos implica tomar medidas en lo referente a aislación térmica para evitar que se produzcan estos fenómenos. 2.3.7. Perdida de calor a través de la envolvente Si una pared opaca* , se ubica entre dos ambientes a diferentes temperaturas, se producen una transferencia de calor desde la cara caliente hacia la cara fría. Esta transferencia se produce a través de tres fases. En primer lugar desde la cara interior hasta la cara interna de la pared por convección, luego a través de la pared, por conducción y finalmente desde la cara externa de la pared hasta el aire exterior por convección. *Se dice que un material es opaco cuando bloquea el paso de la luz
  46. 46. 46 2.4. RESISTENCIA TÉRMICA La resistencia térmica de un material (RT), es el cuociente entre el factor de conductividad térmica y su espesor. Rt= e/λ [m2 K/W] Donde: e = espesor del material en [m] Λ = conductividad térmica del material [W/mK] No podemos dejar en el olvido a la cámara de aire* que pueda existir por ejemplo al interior de un muro – panel. En esta cámara también se produce un proceso de transferencia de calor en la medida que exista una diferencia de temperatura entre la cara interior y exterior del muro.
  47. 47. 47 RESISTENCIAS TÉRMICAS DE SUPERFICIE EN (m2  K/W) ó (m2°C/W) POSICIÓN DEL ELEMENTOY SENTIDO DEL FLUJO DE CALOR SITUACIÓN DEL ELEMENTO DE SEPARACIÓN CON ESPACIO EXTERIOR O LOCAL ABIERTO (situación más desfavorable) DE SEPARACIÓN CON OTRO LOCAL, DESVÁN O CÁMARA DE AIRE RSe RSi + RSe RSi RSe RSi+RSe Flujo horizontal en elementos verticales o con pendiente mayor de 60º respecto a la horizontal 0,12 0,05 0,17 0,12 0,12 0,24 Flujo ascendente en elementos horizontales o con pendiente menor o igual a 60º respecto a la horizontal 0,09 0,05 0,14 0,10 0,10 0,20 Flujo descendente en elementos horizontales o con pendiente menor o igual a 60º respecto a la horizontal 0,17 0,05 0,22 0,17 0,17 0,34 NOTAS: 1) Estos valores se han obtenido experimentalmente por el método de la norma NCh851. 2) Los valores de esta tabla corresponden a velocidad del viento en el exterior inferior a 10 km/h. Tabla N°6: resistencias Térmicas de Superficie. Fuente: NCh 853 Of 91
  48. 48. 48 2.4.1. Transmitancia Térmica Si hablamos de resistencia térmica no podemos dejar de lado el concepto de transmitancia térmica. Este es un concepto que corresponde al recíproco de la resistencia térmica total de una determinada solución constructiva. La transmitancia térmica expresa la cantidad de calor que se transmite a través de un elemento (que puede estar compuesto por varias capas de distintos materiales) por unidad de tiempo y unidad de superficie cuando entre los ambientes que separa el elemento existe una diferencia de 1° K de temperatura. (Para efectos de cálculos 1°K=1°c) U=1/Rt [W/m2 K] Tabla N° 7: Transmitancias Térmicas Lineales. TRANSMITANCIA TÉRMICA LINEAL, SEGÚN AISLACIÓN DEL PISO CONSIDERADO. RESISTENCIA TERMICA TOTAL, RT TRANSMITANCIA TERMICA LINEAL, Kl AISLACION DEL PISO m2  ºC / W W / (mK) Piso corriente (no aislado) 0,15 – 0,25 1,4 Piso medianamente aislado 0,26 – 0,60 1,2 Piso aislado  0,60 1,0 Fuente: NCh. 853 Of 91
  49. 49. 49 2.5. FACTORES Y PARAMETROS DE CONFORT Muchos tenemos la idea intuitiva de que nuestro confort térmico depende fundamentalmente de la temperatura del aire que nos rodea, y nada más lejos de la realidad. Podemos decir que nuestro cuerpo se encuentra en una situación de confort térmico cuando el ritmo al que generamos calor es el mismo que el ritmo al que lo perdemos para nuestra temperatura corporal normal. Esto implica que, en balance global, tenemos que perder calor permanentemente para encontrarnos bien, pero al ritmo adecuado. Influyen carios factores. 2.5.1. Habitabilidad La habitabilidad de una vivienda puede ser definida como la capacidad de ésta para proveer un ambiente confortable, en términos de bienestar térmico, acústico, visual, de seguridad, entre otros. Estos requerimientos llevan a que al momento de diseñar una vivienda, deba considerarse que ésta brinde un ambiente confortable para sus ocupantes, a través de sistemas constructivos adecuados y de un diseño arquitectónico que permita aprovechar al máximo los beneficios del exterior. La envolvente de una vivienda definida según la Nch 1960 como la serie de elementos constructivos a través de los cuales se producen el flujo térmico entre el ambiente exterior e interior – en conjunto con algunos elementos naturales aíslan a ésta de los agentes agresivos del medio ambiente externo a
  50. 50. 50 ella, logrando condiciones ambientales confortables y rangos de habitabilidad biológica que le permiten a los usuarios desenvolverse sin que su salud se deteriore. Existen factores que influyen directamente en el bienestar habitacional, los que se desprenden del análisis de las condiciones físicas y la percepción que de estas condiciones tienen los residentes. 2.5.2. Confort Térmico Podemos definir el confort como un estado de completo bienestar físico, mental y social. Pretendemos que las personas se encuentren bien, no que estén menos mal. El confort, depende de multitud de factores personales y parámetros físicos. De entre todos los factores, el confort térmico representa el sentirse bien desde el punto de vista del ambiente hidrotérmico exterior a la persona. Los límites extremos, desde el punto de vista térmico, pueden resultar dañinos, e incluso mortales, para el ser humano. El equilibrio térmico del cuerpo humano es un balance dinámico entre el calor producido (como resultado del nivel metabólico) y la pérdida de calor por efecto de convección, conducción, radiación y evaporación hacia o desde el ambiente.
  51. 51. 51 En nuestro país, podemos manifestar que recién el año 2.008, se concluyó con el trabajo de investigación sobre confort hidrotérmico residencial más completo adecuado hasta ahora, realizando en cuatro regiones siendo éste el primer paso para desarrollar estándares reales relativos al nivel de vida y expectativas de los chilenos. Como hemos entendidos hasta ahora, el confort térmico depende de múltiples variables que en este caso sería complejo definir. Por ellos hemos decidido considerar algunos factores y parámetros relevantes que afectan directamente el confort térmico y cuya combinación condiciona la sensación térmica de las personas al interior de las viviendas.
  52. 52. 52 Tabla N°8: Parámetros y Factores de Confort Térmico PARAMETROS AMBIENTALES TEMPERATURA DEL AIRE HUMEDAD RELATIVA VELOCIDAD DEL AIRE TEMPERATURA RADIANTE ARQUITECTÓNICOS ADAPTABILIDAD DEL ESPACIO CONTACTO VISUAL FACTORES PERSONALES SEXO, EDAD, PESO METABOLISMO TASA DE METABOLISMO BASAL TASAS DE METABOLISMO MUSCULAR LA ROPA SALUD HISTORIAL TÉRMICO TIEMPO DE PERMANENCIA Y ESTRÉS TÉRMICO SOCIOCULTURALES EXPECTATIVAS DE CONFORT Fuente: Chávez del valle[ 10 ] – Simancas Yovane [ 11 ] [10] Chávez del Valle, “La Percepción del Ambiente Térmico”, “La ciudad como Entorno”, Universidad Politécnica de Cataluña, Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Barcelona, Depto. De Construcciones Arquitectónicas I, España 2001. [11] Simancas Yovane, Katia, Tesis Doctoral, “Reacondicionamiento Bioclimática de Viviendas de Segunda Residencia en Clima Mediterráneo”, Anexo 20 “El Confort”, Universal Politécnica de Cataluña. España 2003.
  53. 53. 53 Es unos de los parámetros fundamentales, ya que para poder determinar si las personas sienten frío o calor en un lugar, es necesario contar con los datos de temperatura y humedad. Estos datos se remiten a gráficos como cartas psicométricas las cuales pueden estimar con cierta fiabilidad la zona en la cual la mayor parte de las personas se encontrarían confortables. Su medición es sencilla y se puede realizar con instrumentos como termómetros o termo-higrómetros digitales. 2.6. REGLAMENTACIÓN TÉRMICA En 1.992 una vez alcanzadas las metas cuantitativas de construcción de viviendas en el país superando las 100.000 unidades al año, surgen la primera preocupación por los aspectos cualitativos de la edificación, aspectos que afectan directamente la calidad de vida de las personas. En este contexto, ese mismo año nace la preocupación por los aspectos térmicos, asociados principalmente a fenómenos de condensación y temperaturas que se encontraban por debajo de los estándares de confort aceptados a nivel mundial. Ante esta determinación, en la DITEC, particularmente desde la Unidad de Tecnologías de la construcción, nace el proyecto de RT.
  54. 54. 54 El programa RT posteriormente definido por el MINVU, propuesto en el año 1994, contemplaba tres etapas, quedando por implementar la última, la que considera la certificación energética sobre el comportamiento global. Estos últimos años el MINVU ha incorporado dos modificaciones a la OGUC, estableciendo progresivos requisitos de acondicionamientos térmicos a las viviendas para los complejos de techumbre, luego para muros, pisos ventilados y superficie máxima para ventanas, según se especifica en el Artículo N° 4.1.10 de dicho reglamento. Es importante destacar que la segunda etapa, que entró en vigencia el dia 4 de Enero del año 2.007, contó para su elaboración con la participación de importantes actores del sector como, profesionales, industriales, académicos y gremiales, que en una situación inédita y exitosa, aportaron una propuesta viable en términos técnicos, económicos y sociales. [12 ] [12] OGUC, Articulo 4.1.10 “MART”, Noviembre 2006. Obtenido desde Word Wide Web en <http://www.mart.cl/>
  55. 55. 55 2.6.1. Etapas de la Reglamentación Térmica - Primera Etapa de la Reglamentación Térmica En Marzo del 2.000 se incorporó la primera etapa, referente al aislamiento de techumbre, elementos constructivos que a través de los cuales se producen considerables pérdidas de energía. Esta se incorporó como reglamento de la ordenanza general de urbanismo y construcción (OGUC), estableciéndose exigencias de aislamiento térmico para el complejo de techumbre de todas las viviendas y edificaciones del país, con relación a una zonificación que cubre todo el territorio nacional, para lo cual el país se dividió en siete zonas que se clasificaron según variaciones climáticas de grados/días, latitud, longitud y altura del territorio. Los valores referidos al complejo de techumbre en esta primera etapa se muestran en la siguiente tabla, en donde la Rt del complejo no puede ser inferior al indicado, y la Transmitancia térmica U no puede exceder lo señalado.
  56. 56. 56 Tabla N°9: Coeficientes por Zonas ZONAS TRANSMITANCIA TÉRMICA "U" W/M2 K RESISTENCIA TÉRMICA "RT" M2 K/W 1 0,84 1,19 2 0,6 1,66 3 0,47 2,13 4 0,38 2,6 5 0,33 3,07 6 0,28 3,54 7 0,25 4,01 Fuente: Ordenanza General de Urbanismo y Construcción Zonificación por área climática. Fuente: Winterpanel. Chile - Segunda Etapa de la Reglamentación Térmica La segunda etapa complementa a la primera, y se refiere a la aislamiento térmica de la envolvente perimetral de las viviendas y departamentos, es decir, muros, pisos y ventanas. Esta etapa se desarrolló a través del instituto de la construcción. Para el desarrollo de esta segunda etapa se contemplaron cuatro instancias: un comité
  57. 57. 57 de diseño integrado por investigadores, profesionales, representantes del sector público y con posterioridad del sector privado, un comité de con financista que integraron entre 19 empresas los estudios, una validación macro sectorial que consultó la opinión de la cámara chilena de la construcción y la de los colegios profesionales de arquitectos de constructores e ingenieros, siendo el MINVU quien aprobara la normativa. El día 07 de enero de 2006 se publico en el diario oficial la modificación del artículo 4.1.10 de la OGUC, el que se hace obligatorio a partir del 07 de enero del 2007, y que contempla lo siguiente: Tabla N°10: Envolvente por Zonas ZONAS TECHUMBRE MUROS PISOS VENTILADOS "U" "R" "U" "R" "U" "R" W/M 2 K M 2 /KW W/M 2 K M 2 /KW W/M 2 K M 2 /KW 1 0,84 1,19 4,00 0,25 3,60 0,28 2 0,60 1,67 3,00 0,33 0,87 1,15 3 0,47 2,13 1,90 0,53 0,70 1,13 4 0,38 2,63 1,70 0,59 0,60 1,67 5 0,33 3,03 1,60 0,63 0,50 2,00 6 0,28 3,57 1,10 0,91 0,39 2,56 7 0,25 4,00 0,60 1,67 0,32 3,13 Fuente: Ordenanza General de Urbanismo y Construcción
  58. 58. 58 Existe una zonificación térmica que divide a chile en siete zonas. La tabla anterior señala las resistencias y transmitancias que se deben cumplir según la zona, tomando en consideración la comuna en que se ubica el proyecto. 1.- Mediante la incorporación de un material aislante etiquetado con R100, 2.- Mediante un certificado de ensaye otorgado por un laboratorio de Control Técnico de Calidad de la Construcción. 3.- Mediante el cálculo realizado por un profesional de acuerdo a la norma Nch 853 of. 91, demostrando el cumplimiento de la Transmitancia térmica de los diversos elementos. 4.- Mediante la especificación de una solución constructiva que pertenezca al listado oficial de soluciones constructivas para acondicionamiento térmico del MINVU [13 ] [13] MINVU “listado oficial de soluciones constructivas para acondicionamiento térmico del Ministerio de Vivienda y Urbanismo, Texto aprobado por resolución exenta N°3582 (V. y U.) del 5 de Julio de 2007.
  59. 59. 59 En relación a ventanas, complejo de elementos constructivos que constituyen los vanos vidriados de la envolvente de la vivienda. Este deberá cumplir con las exigencias establecidas en la Tabla N°14, en relación al tipo de vidrio que se especifique y a la zona térmica en la cual se emplace el proyecto de arquitectura. Tabla N°11 Porcentaje máximo de superficie vidriada VENTANAS ZONA % MÁXIMO DE SUPERFICIE VIDRIADA RESPECTO A PARÁMETROS VERTICALES DE LA ENVOLVENTE VIDRIO MONOLÍTICO (B) DVH, DOBLE VIDRIO HERMÉTICO 3,6 W/M2 K ≥ U > 2,4 W/M2 k(A) U ≤ 2,4 W/M2 K 1 50% 60% 80% 2 40% 60% 80% 3 25% 60% 80% 4 21% 60% 75% 5 18% 51% 70% 6 14% 37% 55% 7 12% 28% 37% Fuente: (*) La doble ventana que forme una cámara de aire se asimila al DVH, con valor U entre 3,6 y 2,4 w/m 2 K. Por otro lado, existe un método alternativo del U ponderado, el cual sólo podrá ser usado en las zonas térmicas: 3, 4, 5, 6 y 7, el que podrá aplicarse para el caso de vidrios monolíticos.
  60. 60. 60 Se podrá aumentar la superficie vidriada sobre los valores de la Tabla N°11, compensando el aumento de superficie vidriada con el mejoramiento de la Transmitancia térmica de la situación de muros. El U ponderado deberá tener un valor igual o menos al señalado para la zona en la que se ubique el proyecto de arquitectura de acuerdo a la Tabla N°11. Tabla N°12: Método alternativo del U ponderado. ZONA U PONDERADO W/M2 K 3 2,88 4 2,56 5 2,36 6 1,76 7 1,22 Fuente: Mart. - Tercera Etapa de la Reglamentación Térmica En el marco de la tercera etapa de la reglamentación, se desarrollo una herramienta de certificación del comportamiento térmico de edificaciones, software CCTE, enmarcado en el proyecto “Sistema de Certificación Térmica de Edificaciones, cuyo mandante corresponde al MINVU. Su ejecución fue adjudicada a la Escuela de Arquitectura de Pontificia Universidad Católica de Chile, mediante licitación del MINVU.
  61. 61. 61 El desarrollo de la plataforma informática fue liderado por el Departamento de Ingeniería Energética de la Asociación para la Investigación y Cooperación Industrial de Andalucía –AICIA- de la Universidad de Sevilla, España. [14 ] Esta herramienta permitiría simular el comportamiento térmico de na vivienda en su integridad, incorporando todos los factores que influyen en el acondicionamiento climático de los ambientales, junto con acreditar el cumplimiento de la reglamentación térmica vigente (Art. 4.1.10. OGUC), estimar el nivel de demanda y consumo energético en calefacción y refrigeración para las viviendas en Chile. Mediante este software los profesionales de la construcción podrán obtener información objetiva respecto del comportamiento térmico de las viviendas, quienes podrán establecer mejoramientos en relación al diseño, orientación y sistema constructivos. [14] Revista Bit, Edición N°62 “Reglamentación Recargada, Aislación Térmica 2.0”, Septiembre de 2008.
  62. 62. 62 2.7. AUTOCONSTRUCCIÓN EN CHILE 2.7.1. Autoconstrucción La reconstrucción constituye un proceso algo más complejo que el diseñar y construir viviendas, en la medida en que esté referida a las familias en situación más vulnerables. Ante la imposibilidad de acceder al mercado de viviendas, se hace necesario pensar en la autoconstrucción que ha constituido el principal mecanismo de acceso de los pobres a las viviendas. El concepto de autoconstrucción si bien no aparece definido etimológicamente en la lengua Castellana, pero en lengua inglesa puede identificarse como Self-housing. Edward Allen y Jhon F. Turner, quienes fueron los primeros autores que utilizaron este concepto para referirse al fenómeno de los poblamientos no planificados de Latinoamérica, caracterizados por viviendas construidas y habitadas por sus usuarios. En un contexto más próximo a la realidad planteada por el contexto Latinoamericano, diversos autores e investigadores del fenómeno habitacional de los asentamientos populares, han definido el concepto a través Julián Salas Serrano en el libro titulado “Contra el hambre de vivienda, soluciones tecnológicas latinoamericanas, [1.991]” realiza una recopilación en torno a los temas de la vivienda popular y social, a partir de las aportaciones de diversos investigadores latinoamericanos. “En Latinoamérica, al margen de la arquitectura de autor y de la construcción oficial, existe otra forma de construir,
  63. 63. 63 la autoconstrucción, respuesta creativa y natural a la necesidad vital de cobijo, ante la imposibilidad de conseguirlo en el sector formal. Autoconstrucción es entre otras cosas construcción al ritmo de las posibilidades y necesidades de los usuarios; es pues construcción progresiva. En la actualidad, hablar de autoconstrucción supone en algunos casos hablar de auto diseño, autogestión, métodos de autoayuda, bancos de materiales, construcción progresiva, enriqueciendo en algunos aspectos el sistema original por medio de la integración de nuevos elementos y conceptos. Mediante autoconstrucción, tradicionalmente se construía en las zonas rurales. Según la definición anteriormente expuesta, se refiere a la persona que desarrolla este tipo de práctica, dentro del contexto latinoamericano, cualquier miembro de una familia puede asumir este rol, sin exclusión de género o edad necesaria que demanda la actividad de construcción.
  64. 64. 64 2.7.2. Política de Vivienda en Chile (FOSIS) En el marco del Sistema Chile Solidario, el Ministerio de Planificación y Cooperación, ha encargado al FOSIS la Asistencia Técnica del Programa Habitabilidad, con la finalidad de velar por una buena implementación del programa a nivel nacional. Dicha Asistencia Técnica debe brindar el apoyo, acompañamiento, supervisión y monitoreo a la gestión del programa ejecutado por las municipalidades, en coordinación permanente con las respectivas Territoriales SEREMI MDS, para asegurar los estándares de calidad establecidos por el programa, en el cumplimiento de las condiciones mínimas de habitabilidad a cada una de las familias participantes. Los estándares tienen como objetivo principal establecer las condiciones de satisfacción para la toma de decisión de los contenidos de las Fichas de Propuesta Técnica que los ejecutores presentan para su revisión, en complemento con las visitas a terreno que realiza los ATE’s, y para el diálogo permanente que sostienen los equipos durante las distintas fases del proceso.
  65. 65. 65 2.7.3. Programa Habitabilidad Sistema Chile Solidario: Este programa apoya familias a las que se les han diagnosticado problemas graves en las condiciones físicas de sus viviendas: baño, cocina, instalaciones eléctricas, falta de camas completas para sus integrantes y/o problemas con el manejo de la basura. El programa entrega ayuda para mejorar las instalaciones sanitarias y de energía básica; mejorar y reparar viviendas; y/o equipamiento adecuado para dormir y alimentarse. Además las familias pueden participar en talleres que les entregan técnicas para mejorar la calidad de vida al interior de sus viviendas. El rol del FOSIS en esta iniciativa es realizar la supervisión técnica a los municipios que ejecutan el Programa de Habitabilidad, que es financiado por Ministerio de Planificación. El programa se encuentra operando en las 33 comunas de la región, dispone de 122 Apoyos Familiares, que visitan a las familias en su hogar y les acompañan durante 24 meses. También se cuenta con 33 Jefes de Unidad de Intervención Familiar.
  66. 66. 66 Se han contactado desde Junio 2.002 a Noviembre del 2.008, 16.477 familias; el 92,6% de éstas han aceptado incorporarse al Sistema Chile Solidario (15.255). De este total de familias, ya han egresado del Sistema, cumpliendo sus cinco años de intervención 4.900 de ellas. El año 2008, la cobertura del Programa fue de 2.601 familias, con distribución en las 33 comunas de la región. Egresaron del Programa Puente 1.478 familias. Programa habitabilidad 2.008: Se han invertido un total de 476,3 millones de pesos en 20 comunas que aceptaron participar en el Programa. Sistema Chile Crece Contigo El 1° de enero de 2.008 se incorporaron al Sistema de Protección Integral a la Primera Infancia, Chile Crece Contigo (ChCC), 24 comunas de la región, que se sumaron a las nueve comunas piloto, que iniciaron su actividad en septiembre de 2.007, quedando por lo tanto la totalidad de la región, bajo este sistema de protección.
  67. 67. 67 Durante este año 2.008 ingresaron al sistema en la región, un total de 7.528 gestantes, con la siguiente distribución provincial:  -.Cachapoal: 4.893.-  -.Colchagua: 2.163.-  -.Cardenal Caro: 382.- En cuanto a instrumentos de apoyo a las redes comunales encargadas de la implementación del sistema a nivel comunal, 32 municipios recibieron un total de 46,1 millones de pesos para apoyar sus procesos de gestión. Durante el segundo semestre de 2.008, se llamó a concurso para postular proyectos de Apoyo al Rezago Infantil, concretándose proyectos por un total de $68,8 millones de pesos, en un total de 19 comunas. 2.7.4. Fondo de Solidaridad e Inversión Social - FOSIS FOSIS inicia el año 2.002 la implementación del Programa Puente, puerta de entrada al Chile Solidario, que se define como un sistema de protección social dirigido a las familias y personas en situación de extrema pobreza, que busca promover su incorporación a las redes sociales y su acceso a mejores condiciones de vida, para que así puedan superar la indigencia.
  68. 68. 68 El Programa Puente, es básicamente una estrategia de intervención psicosocial que brinda apoyo integral a las familias en extrema pobreza para que ellas logren satisfacer sus necesidades básicas y activen las habilidades necesarias para su integración a las redes locales disponibles Importante porcentaje de ruralidad (37% de las familias son rurales); El 87% de las familias demandan al menos 1 condición mínima y el 54,5% de las familias demanda entre 1 y 3 condiciones mínimas; El 58% de las viviendas no están bien selladas, se llueven o se inundan (H6). Habitabilidad se refiere a las condiciones en las que la familia habita una vivienda. Estas condiciones están determinadas por las características físicas de la vivienda y el sitio como por las características psicosociales de la familia, que se expresan en hábitos, conductas o maneras de ser adquiridos en el transcurso del tiempo.
  69. 69. 69 2.8. Eficiencia Energética La creciente importancia que ha tomado a nivel mundial la concientización de la eficiencia energética como respuesta a la crisis ambiental por la que atravesamos, ha empezado a repercutir en la forma de vida y valores de la sociedad chilena. Sin embargo, la reciente entrada de estos conceptos ha atrasado el desarrollo e innovación de dichas tecnologías en Chile, las cuales en países desarrollados normalmente son impulsadas y patrocinadas por el Estado. El ahorro de energía permite ahorrar nuestros escasos recursos económicos, pospone el agotamiento de nuestros escasos recursos fósiles (de los que sin embargo depende mayoritariamente nuestro suministro energético) y, por último, parece revelarse como una de las mejores alternativas para reducir las emisiones de CO2. La clave para la existencia de estos ahorros reside en el hecho de que no consumimos energía, sino servicios energéticos: por tanto, puede ser posible proveer el mismo nivel de servicio energético con un menor nivel de consumo de energía. Si bien el ahorro energético no es crítico para la resolución de todos los problemas ambientales, sí es cierto que su contribución a algunos de ellos, como el cambio climático, es la más significativa.
  70. 70. 70 La eficiencia energética es el conjunto de acciones que permiten optimizar la relación entre la cantidad de energía consumida y los productos y servicios finales obtenidos. Esto se puede lograr a través de la implementación de diversas medidas e inversiones a nivel tecnológico, de gestión y de hábitos culturales en la comunidad” Con respecto a la eficiencia energética en viviendas.  El 28% del consumo energético en nuestro país está destinado al sector vivienda.  La mayoría de las edificaciones en Chile no incorporan los conceptos de eficiencia energética. Algunas carencias: 1. Mala orientación: no se aprovecha el sol ni las corrientes del viento. 2. Presentan filtraciones de aire. 3. Exceso de vidrio y de hormigón, los cuales son algunos de los factores que generan problemas térmicos al interior de las viviendas. Lo que se traduce en: calor en el verano y frío en el invierno (afectando al confort).
  71. 71. 71 2.8.1. Características Regional - Comunal En primer lugar el muestreo se realizo en la VI Región del Libertador Bernardo O´Higgins, en sus 3 provincias que son Cachapoal, Cardenal Caro y Colchagua. Como en los gráficos anteriores se muestra. De las 3 provincias me enfoque en las más grande que en este caso corresponde a las provincia de Cachapoal con un total de 670 viviendas, de las cuales 77 existen en la Comuna de Rancagua Capital de la región. La decisión de tomar la comuna de Rancagua, fue por la gran numero de viviendas y tomar el mayor número de familias para representar a la mayor parte de la Región. Rancagua se localiza Limita al norte con la V Región de Valparaíso y la Región Metropolitana de Santiago, al sur con la VII Región del Maule, al este con la República Argentina y al oeste con el Océano Pacífico. La superficie es de 16.387 Km2 . La región está compuesta por las provincias de Cachapoal, Cardenal Caro y Colchagua y la capital regional es la ciudad de Rancagua. El clima que se observa en Rancagua es "templado cálido con estación seca prolongada", es decir, un clima mediterráneo. Por lo tanto, las estaciones del año se presentan claramente marcadas, con veranos en general sumamente calurosos y secos e inviernos lluviosos, suaves y húmedos.14 Aunque hay precipitaciones durante todo el año, los meses donde
  72. 72. 72 se concentran las lluvias son mayo, junio, julio y agosto. En Rancagua caen en promedio 538 mm anuales.[15 ] Tabla N°13 Parámetros climáticos comuna Rancagua. PARÁMETROS CLIMÁTICOS PROMEDIO DE RANCAGUA Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Anual Temperatura diaria máxima (°C) 30 30 27 23 18 15 15 16 18 22 26 28 22,3 Temperatura diaria mínima (°c) 12 11 10 7 5 4 2 4 5 7 9 11 7,3 Precipitación total (mm) 0 4 10 22 70 125 144 92 27 11 6 0 505 Fuente: www.meteochile.cl La comuna de Rancagua en el último censo de 2.002 reflejó una población de 214.344 habitantes,1 27.020 más que el censo anterior (1.992). La distribución entre sexos es 104.879 hombres y 109.465 mujeres. La comuna proporciona la mayor cantidad de habitantes a la conurbación Rancagua. La población se concentra en la zona urbana, con 206.971 personas, mientras que 7.373 personas viven en sitios rurales como Chancón, San Ramón, La Estrella y Punta de Cortés,[16 ] que se encuentran dentro de la comuna. [15] Historia y Ciencias Sociales, Editorial McGraw, 2003, VI Región del Libertador Bernando O´Higgins (pág. 145 – 151). [16] El Rancagüino. Edición Especial 90 años, 15/08/05, Rancagua: Historia y tradición que hay que preservar (pág 22-23)
  73. 73. 73 En el ámbito de las actividades económicas la mayoría de la población activa se desempeña en trabajos del sector terciario (49.569 habitantes), seguido por el sector secundario (14.072 habitantes), y finalmente por actividades primarias (9.850 habitantes). 2.9 Ficha de Diagnostico El Programa Habitabilidad en su primera instancia se basa en la información que la ficha de diagnostica arroja para después realizar una ficha Técnica. El instrumento contempla una serie de preguntas y análisis. Con esta información se desarrolla la Propuesta Técnica. 2.10 Propuesta Técnica Una vez levantado el Diagnóstico Técnico, el Ejecutor realizará el diseño de la PROPUESTA TÉCNICA específica de la Solución por “H” a intervenir. Deberá revisar el FOSIS Regional y la Mesa Técnica Comunal junto a la SERPLAC si se autoriza o no el levantamiento de Propuestas Técnicas para estos casos, lo que dependerá, entre otras cosas de la gravedad del Problema detectado.
  74. 74. 74 Esta etapa utilizará como instrumentos de registro y acuerdos las fichas: P1 Propuesta técnica que contiene la información específica de la solución que el ejecutor propone realizar con la cubicación respectiva, debiendo completar tantas ficha P1, como condiciones mínimas a trabajar tenga la familia. P2 Listado de todas las familias del proyecto a intervenir con las soluciones y montos a intervenir de cada una, que se aprueban en Mesa Técnica. P2 Final: Listado definitivo de todas las familias del proyecto intervenidas con las soluciones y montos de inversión finales de cada una. Figura N°6. .Ficha de Diagnostico. Fuente: www.sigec.mideplan.cl Ficha P1, Propuesta técnica por condición mínima. Inicialmente se deberá marcar la Condición Mínima (H) a intervenir de la viñeta (1). Luego se deberá marcar con x la condición mínima y el tipo de intervención propuesto, ubicado en la zona gris que está fuera del área de impresión, señalado en rojo (2). De esta manera los códigos de intervención se traspasarán al recuadro de la parte inferior de la ficha en forma automática.
  75. 75. 75 Figura N°7. .Ficha de Diagnostico. Fuente: www.sigec,mideplan.cl Descripción de la propuesta: (3) Describir en forma clara y precisa el tipo de trabajo o solución comprometida, la cantidad o volumen de obra calculado (m2 , m2 , etc), la materialidad predominante y su localización dentro de la vivienda o el sitio. Plano o Dibujo a escala: (4) dará cuenta en términos gráficos de la solución propuesta y su ubicación en la vivienda y/o terreno (plantas, cortes, elevaciones
  76. 76. 76 y detalles constructivos) relevantes de la intervención que se llevará a cabo. Se indicará la escala del plano o acotar; en caso de necesitar más espacio para dibujar, se adjuntará en otra hoja el resto de información necesaria; si se repiten algunas soluciones puede remitir información común en un plano tipo que deberá adjuntar. Interesa, de igual manera que en los planos de la etapa de diagnóstico, que la solución propuesta pueda ser claramente comprendida por otros técnicos en complementación con el resto de los antecedentes de esta ficha. Descripción y costos de Bienes y /o Materiales (a.1): es una descripción detallada de materiales o productos, de acuerdo a los ítems señalados, en los que se debe respetar rigurosamente la modalidad de llenado ingresando el código respectivo en el área gris del costado izquierdo de la ficha. Finalmente hay que distinguir los materiales comprados con aportes del Ministerio de Desarrollo Social de los aportes que realiza la municipalidad u otros. Figura N°8. .Ficha de Diagnostico. Fuente: www.sigec,mideplan.cl
  77. 77. 77 Descripción estimada de costo de mano de obra directa (a.2.2): Corresponde a la cuantificación de la mano de obra donde se deberá precisar el tipo, cantidad de días a trabajar, y el costo diario de la mano de obra involucrada, además de precisar si existen otros aportes distintos al dispuesto por MIDEPLAN para el proyecto. No se registrará en esta tabla como mano de obra la supervisión de los profesionales o técnicos a cargo del proyecto, sólo los maestros (carpinteros, electricistas, gásfiter, etc), que ejecutan los mejoramientos. Se requiere que el ejecutor evalúe rigurosamente si la familia tiene o no la capacidad de ejecutar y/o aportar mano de obra, siendo en todo caso responsabilidad del ejecutor la calidad del mejoramiento y el cumplimiento de los plazos. En caso contrario, se requerirá contratar mano de obra especializada que asegure la calidad de la intervención. En esta ficha no se registran, los costos y detalle del transporte o flete a utilizar, información que se consignará en términos globales en la ficha P2. Figura N°9. .Ficha de Diagnostico. Fuente: www.sigec,mideplan.cl
  78. 78. 78 Síntesis Costo Solución Se deberá incorporar en el cuadro Síntesis Costo Solución 1 los costos por concepto de Bienes y/ o Materiales (a.1), la Mano de Obra (a.2.2), el total de aportes en a.1 y a.2.2, y finalmente, el costo total de a.1 + a.2.2 (Fig. 22). El archivo está vinculado por lo que la suma de los subítems se realiza automáticamente. Observaciones: nota: iva incluido Aporte Municipal marcar X 1,0 1,0 35.000$ 113.509$ 1,0 1,0 20.000$ - - - - - - - - - - 55.000$ Luis Veliz San Martin Diego González Collao Representante Ejecutor (nombre y firma) Asistente Técnico FOSIS (nombre y firma) Calificación Mano de Obra Cantidad M.O. Días a trabajar Costo día Costo Total 4 TOTAL (1.2.1.4) CÓDIGO(S) DEL TIPO DE INTERVENCIÓN: Nº Familia 1 H a trabajar H42 H43Ayudante Electrico 20.000 COSTO TOTAL SOLUCIÓN (1.3.1.6) , ( 1.3.1.10 ) Y (1.2.1.4) COSTO TOTAL MANO DE OBRA ( 1.2.1.4 ) APORTES EN (1.3.1.6) , ( 1.3.1.10 ) Y (1.2.1.4) Electrico 35.000 DESCRIPCIÓN: COSTOS DE MANO DE OBRA DIRECTA (1.2.1.4) RECURSOS A INVERTIR 58.509$ 55.000$ -$ COSTO TOTAL BIENES O MATERIALES (1.3.1.6) Y ( 1.3.1.10 ) SÍNTESIS COSTO SOLUCIÓN Figura N°10. .Ficha de Diagnostico. Fuente: www.sigec,mideplan.cl En esta parte de la Ficha se muestra el resumen total de la Solución, donde sale Costo Materiales y Costo Mano de Obra. Otras indicaciones:  Siempre se incluirá el IVA en los precios  No modificar los formatos de fichas pues las celdas contienen fórmulas que están vinculadas entres sí paraprocesar datos.  En el caso que el material o elemento se utilice en más de una propuesta técnica se deberá detallar y/o dividir el costo por el total de las soluciones.  Indicar si utiliza otro tipo de unidad, medida o hace alguna observación
  79. 79. 79  Si hay modificaciones de propuestas después de la aprobación en mesa técnica, durante la etapa de ejecución, el ejecutor deberá entregar una versión corregida de la Ficha P1 en el mismo formato (acordado previamente con un ATE del FOSIS), ya que de lo contrario al momento de realizarse la recepción final, podrán surgir dificultades para aprobar la intervención. Ficha P2 inicial: Consolidado de familias a intervenir En esta ficha el ejecutor deberá consignar solamente las familias a intervenir, rescatando los antecedentes de la hoja Listado de familias (Ficha D) del archivo de diagnóstico, respetando el número de familia asignado originalmente. Es importante no incluir aquellas familias que a pesar de estar en el listado inicial de diagnóstico se decidió no intervenirlas. Hay que señalar además las condiciones mínimas que se abordarán, especificando el costo total por condición, y el monto total por familia. Automáticamente estos datos se compilarán en el cuadro inferior que arrojará los siguientes resultados: número total de soluciones, costo mínimo y máximo por solución (sin donaciones), y costo total sin donaciones.
  80. 80. 80 P2 INICIAL Figura N°11. .Ficha P2 Inicial. Fuente: www.sigec.mideplan.cl
  81. 81. 81 2.11. Valores de parámetros a utilizar Los parámetros que se utilizarán para determinar las cargas térmicas internas, ganancias sensibles y latentes definidas en base a la ocupación de cuatro personas, dos ampolletas de 75 W que se prenden según un horario nocturno, un equipo eléctrico equivalente a un televisor y un refrigerador, una ganancia de una cocina usada durante algunas horas antes de la comida. 4 Personas = 80 W sensibles y 40 W latentes 2 Ampolletas 75w = 150 W Televisor = 100W Refrigerador = 170 W Cocina = 1000 W 2.12 Rangos Térmicos. Chile ha divido su territorio nacional en 7 zonas térmicas, que dependen de los grados – días de calefacción para una temperatura base de 15°C. Los grados – días de calefacción – son un parámetro que permite cuantificar la energía de calefacción que requiere anualmente una vivienda emplazada en una localidad de clima determinado, para lograr en ella la temperatura de confort necesaria.
  82. 82. 82 La temperatura inferior de confort se establece en 18°C de acuerdo a las recomendaciones de distintos estudios del tema, tanto a nivel nacional (“Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la Vivienda Social” de Waldo Bustamante y Joselyn Rozas) como de entidades extranjeras (1993 ASHRAE[17 ] HANDBOOK FUNDAMENTALS). 2.13. Ventilación e Infiltración La ventilación controlada en una vivienda autoconstruida debe aportar aire fresco suficiente para mantener un ambiente adecuado, es decir, una concentración de CO2 menor a las 1.000 [ppmm]. Para efecto de calefacción, la ventilación corresponde a un gasto energético considerable debido a que se pierde aire a una temperatura de 20°C y se ingresa aire a una temperatura de 10°C en los meses de invierno o a 30°C en los meses de verano, provocando una carga sobre el sistema de climatización. Además existe renovación natural del aire debido a la apertura de puertas y ventanas. Si un espacio permanece con sus puertas y ventanas cerradas, también tiene renovación de aire debido a fisuras en los marcos de las ventanas y puertas o grietas en los muros. A todas estas renovaciones de aire no controladas se les denominan infiltraciones.
  83. 83. 83 Con respecto a las renovaciones del aire del estado actual de la vivienda autoconstruida, se determinan 5 ACH [18 ] , a causa de los niveles de infiltración a través de las uniones de los paneles y los paneles en sí, mas los niveles de ventilación. En el caso de los modelos en que se utilicen tableros o placas, la renovación de aire por infiltración y ventilación se reduce a 4 ACH a 3 ACH, según corresponda, de acuerdo a los niveles de hermeticidad de la configuración de los elementos de la envolvente. [17] American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. [18]Según el “Estudio del comportamiento térmico de la vivienda de emergencia o mediagua” de Felipe Andrés Victorero Castaño y Waldo Bustamante Gómez.
  84. 84. 84 2.14. Rangos de Selección Con respecto a las familias a evaluar en una primera precisión necesaria de hacer, es que dichos estándares técnicos mínimos son muy difíciles de determinar y acotar, producto de una serie de consideraciones que se deben tener en cuenta, entre las que destacan: A.- La gran diversidad de situaciones con las que se trabaja. B.- Los limitados recursos con que se cuenta para intervenir. C.- Las dificultades de trabajar con realidades físicas preexistentes. D.- El carácter de emergencia determina que ante la urgencia de intervenir, se tienda a priorizar la rapidez por sobre aspectos más cualitativos, repercutiendo en cómo los ejecutores desarrollan sus intervenciones. E.- Lo fácil que es caer en generalizaciones, esquemas rígidos y arbitrariedades. F.- La escasez de normas particulares para este ámbito [19 ], donde la gran parte de la información se ha ido construyendo a partir del desarrollo del programa y de la propia experiencia de los profesionales que participan en él. [19] El ámbito de la normativa, muy avanzada y de gran guía en otros campos temáticos, aun no reconoce esta diversidad en el área de la habitabilidad para familias pobres, si bien hay avances interesantes en la protección medioambiental, éstas han sido pensadas desde mínimos bastante por sobre lo que la realidad habitacional de las familias Puente presenta.
  85. 85. 85 2.15. Costo de las Soluciones El costo de solución es entregado por el Ministerio de Desarrollo Social, este Valor Promedio se basa por Zona: Este valor se Elabora por la Dirección de Presupuestos (DIPRES) en base al Informe Final de la evaluación del Programa Habitabilidad Chile Solidario. Las tres Zonas son: Zona Norte: Arica y Parinacota, Tarapacá, Antofagasta, Atacama, y Coquimbo. Zona Centro: Valparaíso, O´Higgins, Maule y Metropolitana. Zona Sur: Bio Bío, La Araucanía, Los Ríos, Los Lagos, Aysén, Magallanes.
  86. 86. 86 A Continuación se detallan los aporte designados por el Ministerio de Desarrollo Social a las diferentes Regiones: Tabla N°14: Costo Promedio por soluciones REGION H3 $ H4 $ H5 $ H6 $ H7 $ H8 $ H9 $ H13 $ Arica y Parinacota 140.000 220.000 545.000 525.000 730.000 207.000 46.000 350.000 Tarapacá 140.000 220.000 545.000 525.000 730.000 207.000 46.000 350.000 Antofagasta 140.000 220.000 545.000 525.000 730.000 207.000 46.000 350.000 Atacama 140.000 220.000 482.000 525.000 650.000 207.000 42.000 310.000 Coquimbo 140.000 220.000 482.000 525.000 730.000 207.000 42.000 310.000 Valparaíso 140.000 220.000 482.000 525.000 650.000 207.000 42.000 310.000 Metropolitana 140.000 220.000 482.000 525.000 650.000 207.000 42.000 310.000 O´Higgins 140.000 220.000 482.000 525.000 730.000 207.000 42.000 310.000 Maule 140.000 220.000 482.000 525.000 650.000 207.000 42.000 310.000 Bío Bio 140.000 220.000 482.000 525.000 650.000 207.000 42.000 310.000 Araucanía 140.000 220.000 482.000 555.000 650.000 240.000 42.000 310.000 Los Ríos 140.000 235.000 482.000 525.000 650.000 207.000 42.000 310.000 Los Lagos 140.000 235.000 482.000 525.000 650.000 207.000 42.000 310.000 Aysén 162.000 240.000 550.000 600.000 735.000 245.000 47.000 355.000 Magallanes 162.000 240.000 550.000 600.000 735.000 245.000 47.000 355.000 Fuente: www.sigec.mideplan.cl Como se muestra la Tabla de Costo Promedio por Región, podemos mencionar que en la Región de O´Higgins, los valores por H son H3 (Sistema de Agua) :$140.000 H4 (Sistema Electrico) :$220.000 H5 (Sistema de Excretas) :$482.000 H6 (Sistema de Sellado) :$525.000 H7 (Espacio nuevo) :$730.000 H8 (Equipamiento Camas) :$207.000 H9 (Equipamiento de Cocina) :$42.000 H13 (Acceso Discapacitado) :$310.000
  87. 87. 87 Criterios Para la formulación de tarifas promedio del Programa de Habitabilidad 2.012, se utilizó el criterio y porcentajes que el Ministerio de Desarrollo Social utilizó para aumentar las tarifas promedio por solución, teniendo en consideración los siguientes aspectos: A) Reajustar las tarifas 2011 de las regiones de Aysén y Magallanes en un 4,5% para cada una de las Condiciones Mínimas. B) Reajustar las tarifas 2011 para el resto de las regiones en un 3,7% para cada una de las Condiciones Mínimas. C) Ajustar las tarifas resultantes de este cálculo a cifras gruesas en miles de pesos. En relación a los valores referenciales, que son montos promedios estimativos para cada condición mínima otorgados desde Fosis Central. Por cuanto al número de condiciones mínimas no suponen la misma carga de trabajo en regiones con mayor densidad urbana, en relación con otras caracterizadas por una mayor dispersión de viviendas rurales. Se fijaron tarifas promedio estándar para todas las regiones del país, invisibilizando las diferencias de costos que implica la ejecución de soluciones de habitabilidad en contextos diversos de ruralidad, dispersión geográfica de las viviendas y condiciones climáticas adversas que se presentaron por los retrasos de la ejecución. Sin embargo, estas limitaciones no impidieron que se alcanzaran altos niveles de eficacia en aquellas condiciones mínimas que implicaban mayores costos de traslado y mano de obra, tal como las
  88. 88. 88 condiciones H6 y H7. Algo diferente ocurre con H5, la que solo supera en algo el 50%. Las Hs representan las Condiciones Mínima que las familias tienen, a Continuación se detallan: H3 (Agua): “Que la familia disponga de agua no contaminada” Es una condición básica de bienestar físico que las personas dispongan de una fuente de agua no contaminada que asegure el consumo de ella por parte de la familia, resguardando condiciones indispensables para la protección de la salud. H4 (Energía): “Que la familia disponga de un sistema de energía adecuado” Disponer de un sistema de energía permite un mejor desarrollo de actividades cotidianas de la familia y aumenta las horas útiles para su desenvolvimiento durante el día. H5 (Excretas): “Que la familia disponga de un sistema de eliminación de excretas y aguas servidas adecuado” Un sistema de eliminación de excretas adecuado favorece sustantivamente las condiciones de salud de las familias y previene riesgos sanitarios.

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