Ahorro energético en vivienda social mediante la implementación de materiales regionales
DOI:
https://doi.org/10.32870/rvcs.v0i8.142Palabras clave:
aislamiento, ahorro energético, materiales regionalesResumen
Los materiales con que habitualmente se construye la envolvente de la vivienda social en clima cálido subhúmedo, al ser evaluados por su conductividad térmica, son ineficientes, porque afectan la habitabilidad interior. Para revertir el estado de ineficiencia térmica de la vivienda se introdujo en la industria de la construcción el uso de materiales termoaislantes que se evalúan por su capacidad de resistir el flujo de calor (resistencia térmica); sin embargo, esta adecuación en la envolvente involucra aumentar la energía incorporada del sistema. El objetivo de esta investigación fue determinar la posibilidad del uso de materiales regionales para su potencial uso como aislante. Las configuraciones de materiales para cubierta fueron seleccionadas por su coeficiente de conductividad térmica y evaluadas por la capacidad de aislamiento según la nmx-c-460-onncce que involucra el cálculo de la resistencia térmica (R). Se identificó de adecuado el desempeño del carrizo (Arundo Donax) y caña maíz (Zea Mays) para elaborar una cubierta para una región específica, que cumple con ahorro de energía al ser evaluada por la NMXC-460-ONNCCE. Se discute el análisis térmico de los materiales solo por su conductividad, ya que existen otras propiedades, como densidad y calor específico, que se relacionan de manera dinámica, independientemente de que no se consideren en la evaluación de la resistencia térmica. Se concluye que el análisis de las propiedades térmicas, previo al diseño, permite seleccionar materiales para configurar envolventes con respuesta térmica eficiente en la región.Métricas
Citas
Alchapar, N.; Correa, E. y M. Cantón (2013), "Influencia del envejecimiento de los materiales en su desempeño térmico: El caso de revestimientos texturados para fachadas". Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales, 33 (2), 282-291.
American Society of Testing Materials (2010) ASTM C518-10, Standard Test Method for Steady-State Thermal Transmission Properties by Means of the Heat Flow Meter Apparatus.
Asdrubali, F. (2009), The Role of Life Cycle Assessment (LCA) in the Design of Sustainable Buildings: Thermal and Sound Insulating Materials Proceedings of Euronoise. Edinburg, Scotland.
Asdrubali, F. y G. Baldinelli (2011), "Thermal Transmittance Measurements with the Hot Box Method: Calibration, Experimental Procedures, and Uncertainty Analyses of Three Different Approaches". Energy Build, 43, 1618-1626. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2011.03.005
Asdrubali, F.; D'Alessandro, F. y S. Schiavoni(2015), "A Review of Unconventional Sustainable Building Insulation Materials". Sustainable Materials and Technologies, vol. 4, julio, 1-17. Elsevier. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j. susmat.2015.05.002.
Baldinelli, G. y F. Bianchi (2014), "Windows Thermal Resistance: Infrared Thermography aided Comparative Analysis among Finite Volumes Simulations and Experimental Methods. Appl. Energy, 136, 250-258. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.09.021
Barrios, G.; Huelsz, G.; Rechtman, R. y Rojas (2011), R. Wall/roof Thermal Performance Differences between Air-conditioned and Non-air-conditioned Rooms, Energy and Buildings.
https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2010.09.015
Bedoya, C. M. (2003), El concreto reciclado con escombros como generador de hábitats urbanos sostenibles. Tesis de Maestría. Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín.
Bojórquez, B. I.; Milagrosa Pérez, Ma. y A. J. Domínguez (2010), Análisis de los comportamientos físicos y de durabilidad de muros construidos con fibras leñosas de la región. Fondo Sectorial de Desarrollo Científico y Tecnológico para el Fomento de la Producción y Financiamiento de Vivienda y el Crecimiento del Sector Habitacional. Primer encuentro académico CONAVI--CONACYT, México df, 2 y 3 de febrero.
Building Research Establishment (2009), Framework Standard for the Responsible Sourcing of Construction Products. BREE Global, Watford. BES 6001: Issue 2.0.Calkins, M. (2009), Materials for Sustainable Construction Materials. Hoboken, NJ: Wiley.
Castañeda, N. G. y F. Vecchia (2007). "Sistema de techo alternativo para vivienda progresiva en Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, México". Ingeniería, Revista Académica de la fi-uady, 11-2, 21-30.
Cengel Y. A. y Asshin J. Ghanarr (2015), Heat and Mass Transfer. Nueva York: McGraw Hill.
Código Técnico de la Edificación (2013), Documento básico he Ahorro de energía. Versión publicada en el "BOE", 12 de septiembre de 2013.
Comisión Económica para América Latina y el Caribe (2018), Informe nacional de monitoreo de la eficiencia energética de México.
Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía (2018), Análisis del impacto de las normas oficiales mexicanas de eficiencia energética en el ingreso-gasto del sector residencial de México a partir de datos de inegi (1990-2016), Cuadernos de la conuee, núm. 9. Consejo Nacional de Evaluación de la Política de Desarrollo Social (2017). Resultados a nivel nacional y por entidad federativa 2008*2018. Disponible en: https://www.coneval.org.mx/Medicion/MP/Paginas/Pobreza-2018.aspx
Cuchí Burgos, Albert (2005), Arquitectura i sostenibilitat. TTS. Barcelona: Ediciones UPC, p. 82.
González, E. (1997), Étude de matériaux et de techniques de refroidissement passif pour la conception architecturale bioclimatique en climat chaud et humide. Thése de doctorat en Energétique de l'Ecole des Mines de Paris, France.
Guillén, C.; Muciño, A.; Santa Ana, P. y G. Verduzco (2018), "Análisis de las propiedades térmicas del Arundo Donax (carrizo) y Zea Mays (caña maíz) para su uso como material aislante de cubiertas". Academia XXII.
Huelsz, G.; Rechtman, R. y J. Rojas (2009), "Altos valores de la resistencia térmica no aseguran un buen desempeño térmico de la envolvente de una edificación". Memorias de la xxxiii Semana Nacional de Energía Solar. 28 septiembre al 3 octubre. Guadalajara, Jalisco, México: ANES.
Huelsz, G.; Barrios, G; Rechtman, R. y J. Rojas (2010), "Importancia del análisis de transferencia de calor dependiente del tiempo en la evaluación del desempeño de la envolvente de una edificación", Anuario de Arquitectura 2009, Universidad Autónoma Metropolitana, en prensa.
Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático/Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo/ mgm Innova (2012). Estudio del impacto de medidas y políticas de eficiencia energética en los sectores de consumo, sobre el balance de energía y sobre los escenarios de emisiones de gases de efecto invernadero en el corto y mediano plazo.
Intergovernmental Panel on Climate Change (2014), Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change: Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Cambridge: Cambridge University Press.
https://doi.org/10.1017/CBO9781107415416
International Organization for Standardization (1996), ISO 8990 Thermal Insulation Determination of Steady-state Thermal Transmission Properties Calibrated and Guarded Hot Box (ISO 8990:1994).
--- (2000), iso12939-200. Thermal Performance of Building Materials and Products -Determination of Thermal Resistance by Means of Guarded Hot Plate and Heat Flow Meter Methods - Thick Products of High and Medium Thermal Resistance.
--- (2001), iso12664-2001. Thermal Performance of Building Materials and Products -Determination of Thermal Resistance by Means of Guarded Hot Plate and Heat Flow Meter Methods - Dry and Moist Products of Medium and Low Thermal Resistance.
--- (2007), iso6946 Building Components and Building Elements - Thermal Resistance and Thermal Transmittance - Calculation Method (2007).
--- (2017), ISO6946: 2017. Componentes y elementos de construcción. Resistencia y transmitancia térmica. Métodos de cálculo.
ITEC(2016) Banco de datos bedec, versión 33. Disponible en: http://itec.es/nouBedec.e/bedec.aspx. Consultado: 6 de mayo de 2020.
Khedari, N.; Nankongnab, J.; Hirunlabh, S. y Teekasap (2004), "New Low-cost Insulation Particleboards from Mixture of Durian Peel and Coconut Coir Build". Environ, 39, 59-65 [articledownload pdf view record in Scopus Google Scholar].
https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2003.08.001
Kuehn, T. H.; Ramsey, W. W. y J. L. Threllkeld (2001), Thermal Environmental Engineering, Nueva Jersey: Prentice Hall.
Kymäläinen, H.-R. y A.-M. Sjöberg (2008), Flax and Hemp Fibres as Raw Materials for Thermal Insulations. Helsinki, Finlande: University of Helsinki - Department of Agrotechnology, pp.1261-1269. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2007.03.006
Manohar, K. (2012), "Experimental Investigation of Building Thermal Insulation from Agricultural By-products". Br. J. Appl. Sci. Technol., 2 (3), 227-239. https://doi.org/10.9734/BJAST/2012/1528
Marszal, A. J.; Heiselberg, P.; Bourrelle, J. S.; Musall, E.; Voss, K.; Sartori, I. y A. Napolitano (2011), Energy and Buildings. Disponible en: www.elsevier.com/locate/enbuild.
Morillón-Gálvez, D.; Saldaña-Flores, R. y A. Tejeda-Martínez (2004), "Human Bioclimatic Atlas for México", Solar Energy, vol. 76. https://doi.org/10.1016/j.solener.2003.11.008
Murphy, R. J. y A. Norton (2008), Life Cycle Assessments of Natural Fibre Insulation Materials. Londres: National Non-Food Crops Centre -NNFCC, p. 79.
Nicolajsen, A. (2005), Thermal Transmittance of a Cellulose Loose-fill Insulation Material. Horsholm, Dinamarca: Department of Building Technology and Productivity - Danish Building, p. 79. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2004.08.025
Nicolajsen, A. (2005), Thermal Transmittance of a Cellulose Loose-fill Insulation Material. Horsholm, Dinamarca: Department of Building Technology and Productivity - Danish Building and Urban Research, pp. 907-914. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2004.08.025
Norma Oficial Mexicana (2011), nom-018-eber-2011.Aislantes térmicos para edificaciones. Características y métodos de prueba.
Normas Mexicanas (2009), nmx-C-460-onncce-2009 (2011): Secretaría de Gobernación.
Nyers, J.; Kajtar, L.; Tomi?, S. y A. Nyers (2015). Investment-savings Method for Energy-economic Optimization of External Wall Thermal Insulation Thickness Energy Build, 86, 10.1016/j.enbuild.2014.10.023, pp. 268-274. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2014.10.023
Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación, S. C. (2009), Norma nmx460 Industria de la Construcción- Aislamiento Térmico - Valor R para las Envolventes en Vivienda por Zona Térmica para la República Mexicana - Especificaciones y Verificación, México. Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación
Papadopoulos, M. (2007), "State of Art in Thermal Insulation Materials and Aims for Future Developments". Energy and Buildings, vol. 37, núm. 1,77-86, 2005Hill.
https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2004.05.006
Passive Houses Passive House Institute, phi (2009), Vienne, Autriche, p. 7.
Peruzzi, L. F.; Salata, A.; De Lieto Vollaro, R. y De Lieto Vollaro (2014), "The Reliability of Technological Systems with High Energy Efficiency in Residential Buildings". Energy Build, 68, 19-24. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2013.09.027
Pinto, J.; Paiva, A.; Varum, H.; Costa, A.; Cruz, D.; Pereira, S.; Fernández, L.; Tavares, P. y J. Agarwal (2011), "Corn's Cob as a Potential Ecological Thermal Insulation Material". Energy Build., 43, 1985-1990. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2011.04.004
Pinto, D.; Cruz, A.; Paiva, S.; Pereira, P.; Tavares, L.; Fernandes, L. y H. Varum (2012), Characterization of Corn Cob as a Possible Raw Building Material Constr. Build. Mater., 34, 28-33.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.02.014
Pruteanu, M. (2010), "Investigations Regarding the Thermal Conductivity of Straw". Bulletin of the Polytechnic of Jassy, Constructions, Architecture Section.
Rivero Nogueiras, Verónica (2016). Análisis medioambiental de los aislamientos térmicos en la construcción. Tesis Doctoral. Universidade da Coruña. Rockwool. Tarifa 2016. Precios recomendados [S.l.]: Rockwool, 2015. Disponible en: http://download.rockwool.es/media/444219/tarifa_ROCKWOOL_2016_es.pdf. Consultado: 4 de mayo de 2020.
Ruiz Torres R. P., G. Castañeda Nolasco, T. Arguello Méndez, D. Morillón, & O. Reséndiz (2011) "Comparación del comportamiento térmico de una vivienda en clima cálido subhúmedo con la NOM-020-ENER". Memorias de la xxxv Semana Nacional de Energía Solar,anes, Chihuahua, Chihuahua, México, 3 al 7 de octubre.
Saint-Gobain (2016), ¿Qué es la Arlita Leca? Weber Saint-Gobain (s.n.). Disponible en: http://www.weber.es/soluciones-ligeras-con-arlitareg-lecareg/ayuda-yconsejos/que-es-arlitareg-lecareg.html. Consultado: 6 de mayo de 2020.
Sartori, I.; Napolitano, A.; Marszal, A. J.; Pless, S.; Torcellini, P. y K. Voss (2010), Criteria for Definition of Net Zero Energy Buildings. EuroSun Conference, Graz, Austria.
https://doi.org/10.18086/eurosun.2010.06.21
Schmidt, A.; Jensen, A. y A. Clausen, (2004), A comparative Life Cycle Assessment of Building Insulation Products made of Stone Wool, Paper Wool and Flax. Springer Berlin / Heidelberg, Berlin, pp. 53-66. https://doi.org/10.1007/BF02978536
Schnieders, J. (2003), CEPHEUS - Measurement Results from more than 100 Dwelling Units in Passive Houses. European Council for an-Energy Efficient Economy-Time to turn down energy demand, Vienne, Autriche, pp. 34
Secretaría de Energía (2015), "Programa de Desarrollo del Sistema Eléctrico Nacional PRODESEN) 2015-2029". Sistema de Información Energética (SIE), Disponible en: .
Torcellini, P.; Pless, S.; Deru, M. y D. Crawley (2006), "Zero Energy Buildings: A Critical Look at the Definition", en ACEEE Summer Stud, Pacific Grove, California, USA.
U.S. Department of Energy's (doe) (2012), Buildings Energy Data Book. Disponible en: https://openei.org/doe-opendata/dataset/6aaf0248-bc4e-4a33-9735-2babe4aef2a5/resource/3edf59d2-32be458b-bd4c-796b3e14bc65/download/2011bedb.pdf.
Unión Europea (2013). Commission European, Decision no 1386/2013/EU of the European Parliament and of the Council of 20 November 2013 on a General Union Environment Action Programme to 2020 'Living Well, Within the Limits of Our Planet' 7th Environmental Action Programme.
URSA (2016), Lista de precios recomendados. Marzo. Tarragona: URSA. Disponible en: http://www.ursa.es/es-es/productos/Documents/Tarifa_2016.pdf. Consultado: 6 de mayo de 2020.
Villegas, (2010), "La NMX-C-460-onncce-2009: un camino corto hacia la sustentabilidad".
Webb, R. (2002), Insulation for Sustainability - A Guide, XCO2, Londres, p. 83.
Wimmer, R.; Hohensinner, H. y L. Janisch (2000), Heat Insulation Performance of Straw Bales and Straw Bale Walls. Viena: grat - Center for Appropriate Technology - Vienna University of Technology, p. 1.
Ye, Z.; Wells, C. M. y C. G. Carrington (2006), Thermal Conductivity of Wool and Wool-hemp Insulation, John Wiley & Sons, pp. 37-49. https://doi.org/10.1002/er.1123
Zuo, J. y Z. Y. Zhao (2014), Green Building Research-current Status and Future Agenda: A Review. Renew. Sustain. Energy Rev., 30, 271-281. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.10.021
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2020 Vivienda y Comunidades Sustentables
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
Los autores/as que publiquen en esta revista aceptan las siguientes condiciones:
De acuerdo con la legislación de derechos de autor, Vivienda y Comunidades Sustentables reconoce y respeta el derecho moral de los autores, así como la titularidad del derecho patrimonial, el cual será cedido a la Universidad de Guadalajara para su difusión en acceso abierto. Vivienda y Comunidades Sustentables no realiza cargos a los autores por enviar y procesar artículos para su publicación.
Los autores/as pueden realizar otros acuerdos contractuales independientes y adicionales para la distribución no exclusiva de la versión del artículo publicado en Vivienda y Comunidades Sustentables (por ejemplo incluirlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro) siempre que indiquen claramente que el trabajo se publicó por primera vez en Vivienda y Comunidades Sustentables.
