EESAP4 Valderrama Ulloa, Claudia

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

http://www.google.cl/imgres?imgurl=http://www.educablog.cl/files/2008/04/logouccolor-small.jpg&imgrefurl=http://www.educablog.cl/tag/laboral/&usg=__4vyMgKAAduaCbn9diZKvIoyQxHM=&h=480&w=360&sz=42&hl=es&start=11&itbs=1&tbnid=pMmsEMcvkh9c6M:&tbnh=129&tbnw=97&prev=/images?q=universidad+catolica&hl=es&gbv=2&tbs=isch:1

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



Presentación del estudio

3

Presentación del estudio

CONTEXTO

METODOLOGÍA

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

CONCLUSIONES 4

5

La problemática

CONTEXTO METODOLOGÍA


CONCLUSIONES

Campus de Ciencias y Tecnologías 120 hectáreas, 165.000m² de superfcie construida, 45 edificios, 9.500 usuarios

6

La problemática



CONCLUSIONES


Usuarios / Usos Multiplicidad de exigencias energéticas y de confort

7

La problemática



CONCLUSIONES


Leñ

a G

as

Elec

tric

idad

Elec

tric

idad

P

rod

ucc

ión

tér

mic

a

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

Meses de

Invierno Meses de

Transición

Meses de

Verano

GDU (°C)

Meses de

Invierno Meses de

Transición

Meses de

Verano

GDU (°C)

Consum

o n

orm

aliz

ado

Consum

o n

orm

aliz

ado

El comportamiento energético: Una relación entre:

clima, usos-usuarios y recursos



CONCLUSIONES

I A D

E ENER

GIA

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)

Consum

o n

orm

aliz

ado

Consum

o n

orm

aliz

ado

y2010=0,04x+0,10

y2009=0,04x+0,25

y2008=0,04x+0,40





CONCLUSIONES

I A D

E ENER

GIA

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)

Consum

o n

orm

aliz

ado

Consum

o n

orm

aliz

ado

Climatización

Individual

Calefacción

Individual

Días hábiles

de verano

Uso de transición

Días hábiles de

invierno

Días no laborales





CONCLUSIONES

I A D

E ENER

GIA

11

¿Qué es un indicador?



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

En la

edific

ació

n

Eficiencia energética

(kWh/(m² x año))

Consumo de energía

(kWh/m²)

Factura energética

(kWh/año)

Datos primarios

Análisis

Indicador

Superficie

(m²)

Entrevistas / Monitoring Medidas

12

¿Qué es un indicador?



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

En la

edific

ació

n

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 / Monitoring Medidas

13

La evaluación técnica y económica Criterios de evaluación

CONTEXTO

METODOLOGÍA RESULTADOS Y DISCUSIÓN

CONCLUSIONES

14

Adaptación a

diferentes países

o contextos


CONTEXTO


CONCLUSIONES

15

Definidos de:

certificaciones

internacionales,

valores

recomendados por la

OMS, encuestas a

expertos y/o

regulaciones locales


CONTEXTO


CONCLUSIONES

16


CONTEXTO


CONCLUSIONES

Normalización

Método OIA

(Collignan et al., 2011 ;

Quirante et al., 2011)

17

z1

z2

zi

zn

Z Y

y1

y2

yn

yi I Modelo de Interpretación Y Z

Funciones de normalización (Harrington, 1965)

yi

zi

0

Modelo de

Interpretación

CONTEXTO


CONCLUSIONES

A. Collignan, 2012 I A

D E EN

ERG

IA

18

z1

z2

zi

zn

Z Y

y1

y2

yn



yi

zi

0

Modelo de

Interpretación

CONTEXTO


CONCLUSIONES

A. Collignan, 2012 I A

D E EN

ERG

IA

19

z1

z2

zi

zn

Z Y

y1

y2

yn



yi

zi

0

1

Modelo de

Interpretación

CONTEXTO


CONCLUSIONES

A. Collignan, 2012

Variable de interpretación: Z (adimensional) Nivel de aceptabilidad entre 0,01 y 0,99

I A D

E ENER

GIA

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


CONCLUSIONES

I A D

E ENER

GIA

21

z1

z2

z3

zi

zn

Z

A IPA1

IPAi

IPAm




IPA

Variable de Interpretación Indice Parcial de Aceptabilidad

Agregación Continua(Yager, 2004)


A. Collignan, 2012

Modelo de

Agregación

CONTEXTO


CONCLUSIONES

I A D

E ENER

GIA

22

z1

z2

z3

zi

zn

Z

A IPA1

IPAi

IPAm




IPA

Variable de Interpretación Indice Parcial de Aceptabilidad Indice Global de Evaluación



A. Collignan, 2012

Modelo de

Agregación

CONTEXTO


CONCLUSIONES

Nivel de compromiso (Scott, 1999)

I A D

E ENER

GIA

Escenarios -Pesimista -Optimista

-Intermedio

23

z1

z2

z3

zi

zn

Z

A IPA1

IPAi

IPAm




IPA



Matriz de jerarquización (Saaty, 1977)


A. Collignan, 2012

Modelo de

Agregación

CONTEXTO


CONCLUSIONES


I A D

E ENER

GIA

Encuesta de apreciación de los:

Usuarios / Decidores /

Expertos, etc…….

24

z1

z2

z3

zi

zn

Z

A IGE

IPA1

IPAi

IPAm




IPA



Matriz de jerarquización (Saaty, 1977):


A. Collignan, 2012

Modelo de

Agregación

CONTEXTO


CONCLUSIONES


I A D

E ENER

GIA

Función de Agregación

25

IGE E VE

Reducción de la demanda Nuevas necesidades energéticas Análisis Económico

Modelo

Económico

CONTEXTO


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 ENER

GIA

D

E

C

I

S

I

Ó

N

26

IGE

D Decisión Preliminar Técnica y Económica Decisión Final

Modelo de Decisión

Económico

CONTEXTO


CONCLUSIONES

Explotar

Rehabilitar

Comportamiento del edificio

Evaluación energética

Satisfacción de los usuarios

Ret

roal

imen

taci

ón

VE

Demoler Sensibilización de los usuarios

Edif

icio

s re

pre

sen

tati

vos

CA

MP

US

UN

IVER

SITA

RIO

I A D

E ENER

GIA

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

Ejemplo: Edificio de Investigación Variables de observación y de interpretación

CONTEXTO

METODOLOGÍA


Consumo de gas y

electricidad

Cantidad de emisiones

de CO2

Variable de Observación Función de normalización

29


CONTEXTO

METODOLOGÍA


Consumo de gas y

electricidad

Producción de EnR


de CO2

Satisfacción olfativa

Satisfacción higrotérmica


30


CONTEXTO

METODOLOGÍA


Consumo de gas y

electricidad

Producción de EnR

Distancia (max) a las

vistas


de CO2


Cantidad de vistas

Nivel de ruido

Cantidad de iluminación

Velocidad del aire interior

Temperatura interior

Humedad relativa



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


CONTEXTO

METODOLOGÍA


Consumo de gas y

electricidad

Producción de EnR


vistas


de CO2


Cantidad de vistas

Nivel de ruido




Humedad relativa


Variable de Observación Apreciación de los Variables de Interpretación Usuarios

32

Energía: Z1 = 0,10

EnR: Z2 = 0,01







CONTEXTO

METODOLOGÍA


Consumo de gas y

electricidad

Producción de EnR


vistas


de CO2


Cantidad de vistas

Nivel de ruido




Humedad relativa


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

Ejemplo: Edificio de Investigación Indice Parcial de Aceptabilidad y Decisión Técnica

CONTEXTO

METODOLOGÍA


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






w1=35%

w2=13%

w3=9%

w4=1%

w5=10%

w6=8%

w7=24%

Apreciación de los Variables de Interpretación Usuarios

34

Ejemplo: Edificio de Investigación Evaluación económica

CONTEXTO

METODOLOGÍA


Envolvente

optimizada

Re

du

cció

n d

e la

de

man

da

35

ATENUAR DISMINUIR


CONTEXTO

METODOLOGÍA


Envolvente

optimizada

Gestión del consumo e

intermitencia

Re

du

cció

n d

e la

de

man

da

36


CONTEXTO

METODOLOGÍA


Envolvente

optimizada

Gestión del consumo e

intermitencia

Comportamiento

de los usuarios

Re

du

cció

n d

e la

de

man

da

“Un pequeño gesto una gran economía”

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


38

ENERGIA



Electricidad 143 142 78.842 77.673

Gas 128 60 49.459 23.184

Totales 271 202 128.301 100.857





2,3

3,0



CONTEXTO

METODOLOGÍA


39

ENERGIA



Electricidad 143 142 78.842 77.673

Gas 128 60 49.459 23.184

Totales 271 202 128.301 100.857





2,3

3,0



CONTEXTO

METODOLOGÍA


Evaluación técnica (IGE) MUY MALA (12%)

Evaluación económica (VE) SIN RECUPERACIÓN (VAN <0)

40

Unas últimas reflexiones

CONTEXTO

METODOLOGÍA


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

GRACIAS POR SU ATENCIÓN

UNA METODOLOGÍA DE DECISIÓN PARA UNA

EVOLUCIÓN SOSTENIBLE DE EDIFICIOS EXISTENTES

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