01 Guía de Eficiencia Energética Para Establecimientos Educacionales

8/18/2019 01 Guía de Eficiencia Energética Para Establecimientos Educacionales

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Agencia Chilena de Eciencia Energéca (AChEE) ▪ www.acee.cl


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La Guía de Eficiencia Energética para Establecimientos

Educacionales (GEEEduc) de la Agencia Chilena de Eficiencia

Energética (AChEE) se desarrolló en el marco del “Programa

de apoyo a la gestión de proyectos de edificación pública de

alta Eficiencia Energética” de los años 2011 y 2012 del área

Edificación de la AChEE.

Empresa consultora: Centro de Investigación en Tecnologías de

la Construcción - Universidad del Bío Bío (CITEC UBB).

Primera edición

Noviembre 2012


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Estimados amigos y amigas,

Cerrar un ciclo si bien

significa cerrar una

etapa, también se

traduce en el comienzo

de otro período, con

horizontes, perspectivas

y visión de futuro. Este

es el espíritu y el sello

que tiene la “Guía de

Eficiencia Energética

en Establecimientos

Educacionales” que hoy les presenta la Agencia Chilena deEficiencia Energética (AChEE), documento que viene a coronar

el trabajo realizado durante 2011 y 2012 por el equipo del área

de Edificación de la Agencia.

Esta guía de diseño, especialmente elaborada para diseñadores

de edificación educacional, entrega información técnica inédita

y de gran valor para arquitectos, constructores e ingenieros.

Creemos que el trabajo robusto de este material la constituye

como una guía de consulta obligada, que entrega información

técnica indispensable en el desarrollo de las aulas educativascon alto desempeño energético y estándares superiores de

confortabilidad a lo largo de Chile, a través del acondicionamiento

térmico de la envolvente y la incorporación de tecnologías

disponibles y costo-eficientes, que a su vez aumentan estándares

de confortabilidad y desempeño energético.

Es importante agregar además que, esta guía transmite también

la experiencia adquirida en las asesorías de diseño de eficiencia

energética para los nuevos establecimientos educacionales de

la Región Metropolitana para las comunas de San Bernardo, de

Santiago con el Liceo Artístico y el INSUCO 2 y también para la

Región de la Araucanía, en la comuna de Nueva Imperial, y en el

Liceo Curacautín. Asimismo, esta propuesta viene a conformarse

en documento de consulta para las comunidades educativas que

han desarrollado el programa educativo de eficiencia energética

que venimos desarrollando desde el 2011, de tal forma que ellas

implementen progresiva y sostenidamente medidas de mejora

en la gestión de la energía en sus dependencias.

La “Guía de Eficiencia Energética en Establecimientos

Educacionales” concentra información valiosa de estos tiempos

y de los estándares que debe tener la edificación de hoy y del

futuro, ya que aborda en detalle la importancia del confort enel proceso de aprendizaje escolar y revisa de manera profunda

aspectos de confortabilidad, no solamente térmica y lumínica,

directamente relacionadas al desempeño energético, sino

también aspectos como la calidad del aire interior y el diseño

acústico.

Tenemos la certeza que al entregar a la comunidad y al país esta

guía, estamos marcando un hito que hará una diferencia en el

antes y después de la eficiencia energética en la edificación,

contribuyendo además a construir una cultura de eficiencia

energética en los profesionales vinculados.

William M. Phillips A.

Director Ejecutivo

Agencia Chilena de Eficiencia Energética


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INDICE

Mapa conceptual 11

Capítulo 1Eficiencia energética en establecimientos educacionales 13

1.1 Energía y medioambiente ................................... ................................... ................................... ................................... .............. 15

1.2 Sector energético en Chile .................................. ................................... ................................... .................................. ............... 18

1.3 Sector educacional ................................ ................................... .................................. ................................... ................................ 20

1.3.1 Programas e iniciativas nacionales ................................ ................................... ................................... .................... 21

1.3.2 Programas e iniciativas regionales ............. ................................... .................................. ................................... ... 24

1.4 Importancia del confort ambiental en el aprendizaje ................................. ................................... ................................ 25

1.5 Estándares de confort ambiental y guías de diseño. ............................... .................................. ................................... ... 26

1.6 Guías de diseño ................................ ................................... ................................... .................................. ................................... ... 34

Capítulo 2Estrategias de diseño pasivo de establecimientos educacionales 37

2.1. Estrategias de calentamiento y enfriamiento pasivo .............................. .................................. ................................... ... 40

2.1.1 Importancia del confort térmico en el aprendizaje .............................. ................................... .......................... 40

2.1.2 Parámetros de confort térmico ................................. ................................... ................................... .......................... 40

2.1.3 Protección térmica de la envolvente .................... ................................... ................................... .......................... 42

2.1.4 Captación de energía solar pasiva .............. ................................... .................................. ................................... ... 46

2.1.5 Masa térmica ................................... .................................. ................................... ................................... .......................... 49

2.1.6 Intercambiadores de calor geotérmicos .................................. ................................... .................................. ......... 50

2.1.7 Sistemas de recuperación de calor ................................ ................................... ................................... .................... 52

2. 2. Estrategias de ventilación natural ................................ .................................. ................................... ................................... ... 53

2.2.1 Importancia de la calidad del aire en el aprendizaje......................................................... ................................ 53

2.2.2 Contaminantes y fuentes .................................. ................................... ................................... ................................... .. 54

2.2.3 Estándares y desempeños de la ventilación en aulas ................................ ................................... .................... 59

2.2.4 Principios de la ventilación natural ................................ ................................... ................................... .................... 61


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2.2.5 Tipos de ventilación ................................ ................................... ................................... ................................... .............. 64

2.2.6 Estrategias de diseño para la ventilación natural .................................. ................................... .......................... 66

2.2.7 Dimensionamiento de la ventilación natural............................... .................................. ................................... ... 72

2.2.8 Componentes y dispositivos de la ventilación ................................. ................................... ................................ 73

2.2.9 Control de la ventilación ................................... .................................. ................................... ................................... ... 76

2.2.10 Proceso de diseño .............................. ................................... ................................... ................................... .................... 76

2.3. Estrategias de iluminación .................................. ................................... .................................. ................................... ............... 78

2.3.1 Importancia de la luz natural ................................. .................................. ................................... ................................ 78

2.3.2 Recomendaciones para el confort visual ................................. ................................... .................................. ......... 79

2.3.3 Estrategias de diseño de iluminación natural .............................. .................................. ................................... ... 84

2.3.4 Dispositivos de iluminación aplicables al diseño de un aula.............................. .................................. ......... 86

2.3.5 Protecciones solares................................ ................................... ................................... ................................... .............. 98

2.3.6 Sistemas de iluminación artificial ................................... ................................... ................................... .................... 99

2.4. Estrategias de diseño acústico ................................ ................................... .................................. ................................... .......101

2.4.1 Importancia del confort acústico en el aprendizaje ................................... ................................... ..................101

2.4.2 Ruido de fondo y razón señal/ruido (S/R) ............................... ................................... .................................. .......102

2.4.3 Tiempo de reverberación. ................................. .................................. ................................... ................................... .103

2.4.4 Estrategias de diseño referentes al aislamiento y acondicionamiento acústico ................................ .104

2.5. Integración de diseño pasivo en aulas escolares: Ejemplos internacionales .............................. ........................ 110

2.5.1 Escuela “Kiowa County”, Greensburg, Kansas, Estados Unidos ............................... .................................. .110

2.5.2 Escuela Sidwell Friends, Washington, DC, Estados Unidos ................................. ................................... ......114

Capítulo 3Diseño pasivo de aula tipo por zona climática 123

3.1 Zonificacion climática de Chile ............................... ................................... .................................. ................................... .......124

3.2 Metodología de simulación de aula tipo ................................... ................................... ................................... ..................126

3.2.1 Simulación térmica dinámica ................................ .................................. ................................... .............................. 126

3.2.2 Características del aula tipo ................................... .................................. ................................... .............................. 128

3.2.3 Resultados generales .............................. ................................... ................................... ................................... ............128


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3.2.4 Gráficos .................................. ................................... .................................. ................................... ................................... .130

3.3 Zona norte litoral – Iquique ................................ ................................... .................................. ................................... .............132

3.3.1 Características climáticas de la zona norte litoral.............................................................................................132

3.3.2 El clima de Iquique .................................. ................................... ................................... .................................. .............132

3.3.3 Efecto de los parámetros de diseño en el desempeño energético del aula tipo ............................... .135

3.3.4 Diseño del aula tipo............................................. ................................... .................................. ................................... .138

3.4 Zona andina – Colchane ................................ ................................... ................................... ................................... ..................140

3.4.1 Características climáticas de la zona andina ................................ .................................. ................................... .140

3.4.2 El clima de Colchane ............................... ................................... ................................... .................................. .............140



3.5 Zona norte desértico – Calama ............................... ................................... .................................. ................................... .......148

3.5.1 Características climáticas de la zona norte desértico ................................ ................................... ..................148

3.5.2 El clima de Calama ................................... ................................... ................................... ................................... ............148



3.6 Zona norte valles transversales – Copiapó ................................ ................................... ................................... ..................156

3.6.1 Características climáticas de la zona norte valles transversales ................................... .............................. 156

3.6.2 El clima de Copiapó ................................. ................................... ................................... .................................. .............156


3.6.4 Diseño del aula tipo............................................. ................................... .................................. ................................... .1623.7 Zona centro litoral – Valparaíso .............................. ................................... .................................. .................................... ......164

3.7.1 Características climáticas de la zona centro litoral ............................... ................................... ........................ 164

3.7.2 El clima de Valparaíso ................................... ................................... .................................. ................................... .......164



3.8 Zona centro interior – Santiago .............................. ................................... .................................. ................................... .......172

3.8.1 Características climáticas de la zona centro interior .................................. ................................... ..................172

3.8.2 El clima de Santiago ................................ ................................... ................................... ................................... ............172


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3.9 Zona sur litoral (a) – Concepción ................................. .................................. ................................... ................................... .180

3.9.1 Características climáticas de la zona sur litoral ................................ ................................... .............................. 180

3.9.2 El clima de Concepción ................................ ................................... .................................. .................................... ......180



3.10 Zona sur interior – Temuco ................................ ................................... ................................... ................................... ............188

3.10.1 Características climáticas de la zona sur interior ................................... ................................... ........................ 188

3.10.2 El clima de Temuco .................................. ................................... ................................... ................................... ............188



3.11 Zona sur litoral (b) – Puerto Montt .................................. ................................... ................................... .............................. 196

3.11.1 Características climáticas de la zona sur litoral ............................................................. ................................... .196

3.11.2 El clima de Puerto Montt ................................... .................................. ................................... ................................... .196



3.12 Zona sur extremo – Punta Arenas ............................. ................................... ................................... ................................... .204

3.12.1 Características climáticas de la zona sur xtremo .................................. ................................... ........................ 204

3.12.2 El clima de Punta Arenas ................................... .................................. ................................... ................................... .204

3.12.3 Efecto de los parámetros de diseño en el desempeño energético del aula tipo ............................... .2073.12.4 Diseño del aula tipo............................................. ................................... .................................. ................................... .210

Capítulo 4Diseños pasivos del aula integral 213

4.1 Metodología de análisis y simulación .................................. ................................... ................................... ........................ 216

4.1.1 Metodología de análisis térmico ............................... ................................... ................................... ........................ 217

4.1.2 Metodología de análisis lumínico ................................... ................................... ................................... ..................220

4.1.3 Metodología de análisis acústico .............................. ................................... ................................... ........................ 225


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4.2.1 Aula integral n.°1a macrozona norte (zonas norte litoral, norte desértico, norte vallestransversales) ..................................................................................................................................................................229

4.2 Aulas integrales: propuestas y resultados de análisis térmico y lumínico .............................. .............................. 229

4.2.2 Aula integral n.°1b macrozona centro (zonas centro interior y centro litoral) .................................. .2374.2.3 Aula integral n.°1c macrozona sur (zonas sur litoral, sur interior, sur extremo y andina) ...............243

4.2.4 Aula integral n.º 2a macrozona norte (zonas norte litoral, norte desértico, norte vallestransversales) ..................................................................................................................................................................256

4.2.5 Aula integral n.º 2b macrozona centro (zonas centro interior y centro litoral) .............................. ......263

4.2.6 Aula integral n.°2c macrozona sur (zonas sur litoral, sur interior, sur extremo y andina) ...............269

4.3 Resultados análisis acústico ................................ ................................... .................................. ................................... ............281

4.3.1 Análisis acústico elementos constructivos de aislamiento ................................. ................................... ......281

4.3.2 Análisis de acondicionamiento acústico .................................. .................................. ................................... ......286

4.4 Comentarios generales .................................. ................................... ................................... ................................... .................288

4.4.1 Resultados macrozona norte ................................ ................................... ................................... ............................. 288

4.4.2 Resultados macrozona centro ................................... ................................... ................................... ....................... 289

4.4.3 Resultados macrozona sur ................................ .................................. ................................... ................................... 290

4.5 Alternativas de diseño de aulas integrales ................................ ................................... .................................. ..................291

Capítulo 5Casos de estudio 299

5.1 Instituto Superior de Comercio n.°2 Joaquín Vera Morales (INSUCO) ................................ ................................... .302

5.2 Liceo Artístico Experimental de Santiago .................................. ................................... ................................... ..................308

5.3 Liceo Comercial de San Bernardo ................................ .................................. ................................... ................................... .315

5.4 Liceo Politécnico de Curacautín ................................... .................................. ................................... ................................... .324

5.5 Liceo Industrial de Nueva Imperial .............................. .................................. ................................... ................................... .332

5.6 Comentarios generales sobre las asesorias AChEE 2011 .................................. ................................... ........................ 341

Bibliografía 345


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1 2 3 4 5

Introducción a la

eficiencia

energética

en el sector

establecimientos

educacionales.

Mediante

Revisión de antecedentes

sobre el sector energético.

Revisión de antecedentes sobre

programas e iniciativas.

Revisión de la importancia del

confort en el aprendizaje.

Para finalmente

Revisar estándares y guíasrelativas a la eficiencia

energética y al confort en aulaseducativas.

Estrategias de

diseño pasivo en

establecimientoseducacionales.

Soluciones de

diseño pasivo de

“aulas tipo”

por zonas

climáticas.

Soluciones de

diseño pasivo de

“aulas integrales”

por macrozonas

climaticas

Casos de

estudio de

asesorías pilotode eficiencia

energética y

diseño integradorealizados por laAChEE y el

MINEDUC

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3

4

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72

5 8al

11 18al

16 27al

28 37al

Como las siguientes

Estrategias de calentamiento yenfriamiento pasivo.

Estrategias de calidad del aire yventilación natural.

Estrategias de iluminación.

Estrategias de diseño acústico.

Para finalmente

Presentar casos nacionales e

internacionales de integración dediseño pasivo en establecimientos

educacionales.

Mediante

Tablas de recomendaciones de

diseño para cada zonaclimática.

Norte litoral - Iquique

Zona andina - Colchane

Norte desértica - Calama

Norte valles tr. - Copiapó

Centro litoral- Valparaíso

Centro interior - Santiago

Sur litoral(a)- Concepción

Sur interior- Temuco

Sur litoral(b)- Puerto Montt

Sur extremo – Punta Arenas

Mediante

Resultados de desempeñoenergético y luminico aplicando

estrategias de acondicionamiento.

Modelo aula integral n.° 1

a) Macrozona norte.

b) Macrozona centro.

c) Macrozona sur.

Modelo aula integral n.° 2

a) Macrozona norte.

b) Macrozona centro.

c) Macrozona sur.

Resultados de desempeñoacústico de los modelos

propuestos

Para finalmente.

Realizar comentarios

generales.

Proponer diseños de “aulas

integrales” alternativas.

Mediante

Memoria explicativa de losproyectos de asesoría.

Instituto Superior de

Comercio n.°2.

Liceo ArtísticoExperimental de Santiago.

Liceo Comercial de

San Bernardo.

Liceo Politécnico deCuracautín.

Liceo Industrial de

Nueva Imperial.

Para finalmente

Realizar comentarios

generales.


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Capítulo 1Eficiencia Energéticaen Establecimientos

Educacionales


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1. 1 Energía y medioambiente.

1. 2 Sector energético en Chile.

1. 3 Sector educacional.

1. 4 Importancia del confort ambiental en el aprendizaje.

1. 5 Estándares de confort ambiental y guías de diseño.


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E f c i e n c i a E n e r g é c a e n E s t a b l e c i m i e n t o s

E d u c a c i o n a l e s

15

1.1 Energía y medioambiente

La energía juega un papel esencial en el desarrollo humano

y económico, así como en el bienestar de las sociedades. La

sociedad moderna depende de ésta, ya que prácticamente

todo lo que realizamos requiere de energía: las actividades

productivas, el transporte, la educación, el esparcimiento, etc.

La tendencia actual de las sociedades es utilizar cada vez

más energía para sostener su crecimiento y responder a las

necesidades de la población. Desde sus inicios, el ser humano

utilizó los recursos naturales para obtenerla, siendo los

combustibles fósiles (carbón y petróleo) y sus derivados los

productos primarios principales motores del comercio mundial.

Sin embargo, éstos son recursos limitados, lo que sumado a la

creciente demanda de energía requiere controlar directamente

de cerca la situación energética.

El efecto invernadero generado por las emisiones de CO2 está

provocando un aumento de la temperatura media de la tierra,

y con ello, cambios climáticos. La población mundial se ve hoy

enfrentada a fenómenos como el derretimiento de los hielos

polares, sequías, tormentas cada vez más intensas, inundaciones

y otros, que constituyen una crisis medioambiental global,

que amenaza los avances que se han conseguido durante

generaciones.

Figura 1.1: Proyección de emisiones de CO2 en el mundo [fuente: AIE 2007]

De acuerdo a la AIE1, de continuar las tendencias actuales, las

emisiones mundiales se incrementarán en un 30% al 2030

respecto de las emisiones actuales. (Figura 1.1).

1.- AIE: Agencia Internacional de Energía.

Por esta razón, el sector energético es mirado con atención,

puesto que estas emisiones se asocian principalmente a la

combustión de energías fósiles y quema de leña.

Producto de este escenario, la gran mayoría de países altamente

n


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16

industrializados han sido capaces durante los últimos treinta

años de integrar su desarrollo industrial, tecnológico y de

servicio, a actividades que se asocian con una disminución en

el consumo de energía, la conservación de la naturaleza y la

eficiencia energética.

De este modo, las diferentes políticas y medidas adoptadas,

Figura 1.2: Proyección del consumo final de energía y PIB de Países OCDE2 [Fuente: Balance Nacional Ministerio de Energía]

especialmente las relacionadas con la utilización de energías

renovables, se han visto reflejadas en un fenómeno conocido

como el “desacople” entre las curvas de incremento del

Productivo Interno Bruto (PIB) y el consumo de energía. Países

miembros de la OCDE, entre los se encuentran China e India,

han logrado desacoplar dichos parámetros introduciendo

estrategias de utilización de energías renovables (Figura 1.2).

2.- OCDE: Organización para la Cooperación y Desarrollo Económico.

A su vez, países en vías de desarrollo como Chile, no han logrado

desacoplar el PIB del consumo de energía, lo que implica un gran

desafío (Figura 1.3). Por un lado, se deben incorporar nuevas

tecnologías que permitan usar eficientemente la energía, y por

otro, deben incorporarse nuevas fuentes energéticas renovables

no convencionales, como la energía solar, eólica, geotérmica,

etc., que menores impactos sobre el medio ambiente.

Í n d i c e d e c r e c i m i e n t o ( 1 9 7 3 = 1 0 0 ) P a í s e s O C D E

Paises OCDE


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17

Figura 1.3: Tendencia del PIB y del consumo de energía total en Chile. [Fuente: Balance Nacional Ministerio de Energía]

Los países han reconocido que el enfrentar los desafíos actuales

de crecimiento económico tiene un costo medioambiental,

por lo que es necesario conocer los mecanismos efectivos

de generación de energía que permitan asegurar equidad,

seguridad y sustentabilidad, sin afectar significativamente

la competitividad de las economías. Es por ello que se ha

privilegiado aplicar estrategias que permiten enfrentar variosaspectos de forma simultánea y efectiva.

Para reducir las emisiones del sector energético en un 50%

al 2050, con el fin de evitar efectos significativos sobre

el sistema climático mundial pronosticados por el panel

intergubernamental de cambio climático (IPCC), se requerirá ́un

conjunto de acciones de gran envergadura. Se deberá contar a

la vez con un incremento significativo de la participación de las

energías renovables (de todas las escalas) y programas activos

en materia de eficiencia energética (CNE 2008).

“El progreso humano no es automático ni

inevitable. El futuro ya está aquí y debemos

enfrentar la cruda urgencia del ahora. En este

acertijo constante que implica la vida y la

historia, la posibilidad de llegar tarde existe.

Podemos rogarle desesperadamente al tiempo

que detenga su paso, pero el tiempo es sordoa nuestras súplicas y seguirá su curso. Sobre

montañas de blancas osamentas y desperdicios

de múltiples civilizaciones se observan las

terribles palabras; demasiado tarde”.

Martín Luther King: Discurso sobre Justicia

Social.

Í n d i c e d e c r e c i m i e n t o ( 1 9 7 9 = 1 0 0 ) e n

C h i l e

Sobre el sector energético: Chile debe desacoplar elconsumo de energía delcrecimiento económico.

11Chile


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18

1.2 Sector energético en Chile

Figura 1.4: Consumo final de energía año 2010 [Elaborado en base a datos del Ministerio de Energía]

Chile cuenta con escasos recursos energéticos provenientes

de combustibles fósiles, dependiendo altamente de recursos

externos de petróleo y gas natural. En 1990, el 47% del

consumo bruto de energía era importado, cifra que en 2008

llegó el 72% según el Balance Nacional Energético informado

por la Comisión Nacional de Energía.

El consumo final de energía está determinado por la agrupación

de cuatro grandes sectores: transporte, industria-minería,

comercial-público-residencial y energético. El sector industrial-

minero es el de mayor demanda, con 39% del consumo final;

el sector transporte representa el 31%; el sector comercial-

público-residencial representa un 25%; y finalmente, el sector

energético representa el 5% del consumo energético final

(Ministerio de Energía, 2011). En la Figura 1.4 se observa el

consumo final de energía desglosado por cada sector específico

y tipo de combustible.

Actualmente, las fuentes energéticas propias provienen

principalmente de la Región de Magallanes, Bío-Bío y Valparaíso,

más algunas fuentes de energía renovable no convencionales.

La matriz energética nacional se conforma de la siguiente

manera:

Energía primaria3

La producción nacional de petróleo proviene de tierra firme y

de la costa de la Región de Magallanes, alcanzando un 35% del

consumo de energía del país. El gas natural, cuya producción

también se origina en la Región de Magallanes, representa un

3.- Se denomina energía primaria a los recursos naturales disponiblesen forma directa, como la energía hidráulica eólica, solar o indirecta,después de atravesar por un proceso minero, como por ejemplo el petróleo, gas natural, carbón mineral, etc., para su uso energético sinnecesidad de someterlos a un proceso de transformación. (www.cne.cl)

T e r a C a l o r i a s e n

C h i l e

Sobre el sector energético:

El sector comercial, público yresidencial representa

el 25% del consumo deenergía del país.

2

p


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19

22%, mientas que otras fuentes, como la hidroelectricidad y la

leña representan un 19 y un 14% respectivamente.

Actualmente, otras fuentes energéticas están comenzando a

ser explotadas, tal como el biogás, que sólo se extrae de los

vertederos de la Región Metropolitana, donde se explota en

pequeños volúmenes. En la Región de Tarapacá y Atacama se

utiliza la energía solar, mientras que la energía eólica está siendo

explotada en las zonas costeras del país, en las provincias de

Coquimbo y Arauco.

Energía secundaria4

Chile cuenta con 3 refinerías que procesan del petróleo

combustibles líquidos: Valparaíso (refinería Concón), Bío-Bío

(refinería Petrox) y Magallanes (refinería de ENAP). Por otro

lado, las centrales hidroeléctricas generan aproximadamente el

70% de la energía total del país, con 21 centrales hidroeléctricas,

ubicadas entre la Región de Tarapacá y la Región de Los Lagos.

Además, 33 centrales termoeléctricas, en base a carbón, gas

natural y diésel, generan energía desde Tarapacá a Magallanes,

con una capacidad térmica instalada de aproximadamente

6.800 MW.

Energías renovables no convencionales

En Chile, la generación eléctrica a partir de fuentes renovables

no convencionales (hidráulicas pequeñas, biomasa y energía

eólica) representan sólo el 2,4% de la capacidad instalada de la

generación eléctrica total del país, es decir, 294MW de un total

de 2.326 MW.

4. La energía secundaria es la que se obtiene del proceso detransformación y es utilizada por el usuario final. (www.cne.cl) [Fuente: proyecto MINEDUC/UNESCO]


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20

1.3 Sector Educacional

Desde la crisis del petróleo del año 1973 hasta los actuales

problemas asociados al calentamiento global, se han

desarrollado una serie de estrategias, tecnologías y herramientas

en la arquitectura educacional, con el objetivo de reducir los

consumos energéticos en los edificios del sector.

La eficiencia energética aplicada al diseño arquitectónico tiene

por fin reducir el consumo energético y obtener un nivel de

confort ambiental adecuado, privilegiando la incorporación de

estrategias pasivas que reduzcan la demanda de energía, para

posteriormente sumar estrategias activas de bajo consumo

de energía que permitan el uso confortable del espacio

arquitectónico, durante todo el año.

A nivel internacional, países como Inglaterra, Estados Unidos y

Francia han liderado la regularización y desarrollo de sistemas deinstalaciones de alta eficiencia para acondicionamiento térmico,

iluminación y ventilación mediante el uso de energías renovables,

activas y pasivas en el sector educacional. Esto ha ido de la mano

de sólidas normativas y políticas de subsidios estatales destinados

no sólo al diseño de los establecimientos educacionales, sino

también a su implementación y posterior mantenimiento.

Figura 1.5: Colegio Sidwell Friends, Estados Unidos [Fuente: Kieran Timberlake Architects]


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E f c i e n c i a

E n e r g é c a e n E s t a b l e c i m i e n t o s


21

Por su parte, en Chile, el desarrollo de las estrategias para

conseguir un buen desempeño de eficiencia energética

y mejores estándares de confort ambiental en edificios

educacionales es aún incipiente. En efecto, no existe aún una

normativa específica que regule dichos establecimientos.

1.3.1 Programas e iniciativas nacionales

Pese a que actualmente Chile no cuenta con una normativa que

defina estándares y exigencias de eficiencia energética y confort

ambiental para establecimientos educacionales, desde hace

una década se han estado dando pasos importantes a nivel de

programas e iniciativas, con el fin de fortalecer el desarrollo de

mejores prácticas en el sector educación.

Es así como el Ministerio de Educación (MINEDUC), a través

de su Departamento de Infraestructura Escolar, ha establecido

la incorporación de criterios de eficiencia energética y

sustentabilidad como un factor importante en sus distintos

planes y proyectos. Como criterio general, se ha buscado

optimizar las estrategias pasivas para lograr adecuadas

condiciones de confort térmico, acústico, lumínico y de

calidad del aire, y bajos costos de operación y mantención. A

continuación se describen algunas de los avances en esta

materia.

a. Plan establecimientos del sistema de administración

delegada: Gracias al convenio firmado entre el MINEDUC y

el Ministerio de Energía, se contó con el apoyo de la Agencia

Chilena de Eficiencia Energética (AChEE) para la contratación

de asesorías en eficiencia energética en los cinco primeros

proyectos piloto de establecimientos educacionales, cuyos

anteproyectos y diseños fueron ejecutados durante 2011 (ver

Capítulo 5). Los proyectos mencionados son los siguientes:

• Liceo Experimental Artístico de Santiago.

• Liceo Comercial de San Bernardo.

• Instituto Superior de Comercio n.°2 Joaquín Vera

Morales de Santiago.

• Liceo Politécnico de Curacautín, de la Región de la

Araucanía.• Liceo Industrial de Nueva Imperial, de la Región de

la Araucanía.

b. Elaboración de guías y recomendaciones de diseño :

Más allá de la incorporación de estos lineamientos en los

planes de financiamiento del MINEDUC, se ha planteado

la necesidad de promover estas prácticas de manera más

amplia en todo el sector de la infraestructura escolar. Para

ello, se ha dispuesto la elaboración de una “Guía de Diseño

para la Eficiencia Energética en la Infraestructura Escolar”.

Su primera parte, referida específicamente a las aulas,corresponde al presente documento.

c. Proyecto INNOVA-CORFO “Evaluación de estrategias de

diseño constructivo y de estándares de calidad ambiental

y uso eficiente de energía en edificaciones públicas,

mediante monitorización de edificios construidos”,

que consistió en la monitorización de edificios públicos

construidos, dentro de los que figuran establecimientos

educacionales, y del desarrollo de un método de evaluación

y certificación energético-ambiental de edificios públicos.

Los desarrolladores del proyecto fueron el IC, Decon UC,

IDIEM, DICTUC y CITEC UBB, bajo mandato de la Dirección deArquitectura del Ministerio de Obras Públicas.

d. Proyecto BID “Aprendizaje en las Escuelas del Siglo XXI”:

Considera la participación de 12 países de América Latina y el

Caribe, y tiene por fin la realización de estudios y proyectos

pilotos que analicen la relación entre la infraestructura

escolar y los aprendizajes, con un énfasis en las denominadas

“escuelas verdes” y en los impactos de las condiciones de

confort interior.

Dentro de otros planes actualmente en curso, destaca la única

Iniciativas y programas

de apoyo:El MINEDUC y la AChEE handesarrollado numerosas

energética en lainfraestructura escolar.

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iniciativa a nivel nacional con el objetivo de certificar buenas

prácticas en los establecimientos educacionales existentes,

tomando en cuenta entre otros aspectos, sus estrategias

de eficiencia energética. Se trata del Sistema Nacional de

Certificación Ambiental de Establecimientos Educacionales(SNCAE), que se crea bajo la Ley Nº 19.300, en 2003, elaborado

por la Asociación Chilena de Municipalidades (ACHAM), la

Comisión Nacional del Medio Ambiente (CONAMA), la

Corporación Nacional Forestal (CONAF), la Dirección General de

Aguas (DGA-MOP) y el Consejo de Desarrollo Sustentable. Éste

tiene como objetivo incorporar estándares de sustentabilidad

ambiental en los tres ámbitos de la acción educativa: las

área curricular-pedagógico, de gestión, y de relaciones con

el entorno. El sistema pretende desarrollar líneas de acción

complementarias para fortalecer la educación para el desarrollo

sustentable promovida por el PNUD y la UNESCO, a través de

un sistema integrado de trabajo en conjunto con variadas

instituciones que deben centrarse en realizar un diagnóstico

participativo y/o un plan de acción con metas, objetivos y

plazos para un tiempo de dos años iniciales. Las comunidades

educativas transitan por 3 niveles de certificación según

sus logros, verificados en auditorías integrales: certificación

básica, media y de excelencia. Como apoyo a dicho programa,el Departamento de Educación Ambiental y Participación

ciudadana de la CONAMA publica 2006 el “Manual para

la Gestión Ambiental de Establecimientos Educacionales,

Residuos, Energía y Agua”, dentro del ámbito de gestión,

donde el comité ambiental de cada establecimiento certificado,

o en proceso de certificación, debe asumir la responsabilidad de

usar y racionalizar eficientemente sus recursos, manteniendo

políticas y prácticas que lo permitan. Esto significa que debe

abordar el uso eficiente de energía y recursos, gestión de

impactos ambientales, gestión de residuos sólidos, producción

vegetal sustentable, hermoseamiento del recinto y prácticas de

vida saludable.

Figura 1.6: Escuela Rural Buill, Chaitén. [Fuente: Proyecto MINEDUC/UNESCO]


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Con 2008, el Programa País Eficiencia Energética (PPEE)

desarrolló auditorías, tanto a establecimientos educacionales

del SNCAE, como a otros establecimientos de las Regiones

del Bío-Bío y la Araucanía. En dichas auditorías realizadas

por la Universidad Católica de Temuco (UCT) se calculó el

poder aislante de los elementos de la envolvente y fueron

comparados con estándares nacionales e internacionales que

aplican a otros tipos de edificios. En este sentido, se determinó

que los estándares de aislación térmica de los elementos que

conforman los muros de la envolvente de los establecimientos

evaluados están muy por debajo de las exigencias establecidas

en países europeos, específicamente los definidos en la

normativa española. Por otra parte, los niveles de aislación de

complejos de techumbre, tampoco se comparan bien con los

estándares definidos por la Ordenanza General de Urbanismo

y Construcciones para construcciones habitacionales. Este

mismo estudio permitió concluir que los sistemas de

calefacción presentes en los establecimientos educacionales

consistían principalmente en sistemas puntuales y en menor

medida sistemas de calefacción centralizada que operaban

principalmente en base a leña, gas, petróleo y electricidad. Se

determinó que el gasto por concepto de abastecimiento de

estos combustibles asciende al 23 % del pago total de facturas

por concepto de uso de energías.

Las auditorías energéticas desarrolladas motivaron la creación

de la “Guía de Autodiagnóstico de Eficiencia Energética 2009”,

a través de un convenio de colaboración Institucional del

Programa País Eficiencia Energética (Actual AChEE), entre el

MINEDUC, el Colegio de Arquitectos de Chile y la CONAMA, con

el fin de desarrollar instrumentos orientados hacia los agentes

educativos que permitan facilitar el concepto de eficiencia

energética en su práctica educativa de manera integral (PPEE-

CONAMA, 2009, p10). Esta guía tiene como objetivo ilustrar

Figura 1.7: Liceo Lorenzo Baeza Vega, Isla de Pascua. [Fuente: Proyecto MINEDUC/UNESCO]


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era muy bajo, afectando el confort de los alumnos, razón por la

que se inicia un proceso que permitiera realizar cambios en los

proyectos que hasta la fecha se habían ejecutado y a los futuros

que se debían realizar.

Dentro de las estrategias abordadas, se incorporan por un

lado, más recursos para las etapas de diseño y construcción, y

por otro lado, se reestudian los términos de referencia con los

cuales se diseñan los espacios educativos, con la finalidad de

incorporar estrategias medioambientales.

Este proyecto ha abordado el diseño, construcción e

implementación de todos los establecimiento educativos

públicos de la Región de Los Lagos, estando actualmente en la

etapa de monitorización.

y guiar en cómo realizar un análisis de las instalaciones y las

características constructivas, aprender a analizar facturas y

sistemas de consumo de energía eléctrica, térmica y de agua,

para finalmente orientar en la elaboración de un plan de

acción de corto, mediano y largo plazo, asociado a proyectos

de inversión que tiendan a mejorar las condiciones actuales de

infraestructura y, por consiguiente, avanzar en la certificación

ambiental. Este instrumento de apoyo fue reeditado y

actualizado en 2011 por la AChEE y ha contribuido a la

implementación del “Programa Integral de Eficiencia Energética”

en los establecimientos pioneros del país. Paralelamente, se

ha desarrollado en trabajo conjunto entre instituciones, el

sistema nacional de inversiones (SNI), en su documentación

“Orientaciones Política Pública Sectorial Educación 2010”, que

presenta entre sus líneas de acción el apoyo a iniciativas de

inversión conducentes a obtener una certificación SNCAE, para

coadyuvar al cumplimento de la meta bicentenario establecido

por el gobierno en esta materia, de contar con al menos un 40%

de los establecimientos educacionales del país con certificación.

1.3.2 Programas e iniciativas regionales

Cabe destacar una iniciativa regional a través de la Dirección

de Arquitectura del Ministerio de Obras Públicas de la Región

de Los Lagos con la colaboración de las municipalidades locales,

quienes inician 2006 una evaluación de quince establecimientosde la región, en relación con los gastos operativos y de confort

térmico de los diferentes sistemas de calefacción de los

establecimientos educacionales construidos en los últimos

años en la región. Inicialmente, este estudio establece que

para un uso de 10 hrs. diarias con 20ºC de confort en los meses

necesarios, se necesitaría 0.5/UFm2 al año, equivalente a 1.870

hrs. al año, de los cuales al momento de hacer la evaluación sólo

era posible financiar un 26%.

Producto de este análisis, se concluyó que el uso de la calefacciónFigura 1.8: Complejo Educacional Manuel Jesús Andrade,

Chonchi. [Fuente: Proyecto MINEDUC/UNESCO]


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Se estima que, entre los 4 y 17 años, las personas pasan al menos

un 70% de su tiempo en un aula escolar. Partiendo de esta

base, otorgar un espacio sano y confortable es esencial, más

aún cuando una alta calidad medioambiental en estos edificios

puede mejorar considerablemente la capacidad de atención, la

concentración, el aprendizaje, la audición y el comportamiento

de los estudiantes (Freitag et al., 2002).

Diferentes investigaciones han entregado evidencia sobre la

influencia del confort ambiental en el proceso de aprendizaje

de los estudiantes. Estas investigaciones han permitido en

definitiva una mejor comprensión sobre cómo la arquitectura

y el entorno influyen en los procesos cognitivos, a través de la

iluminación natural, la acústica, la calidad del aire y la relación

con la naturaleza.

En los establecimientos educacionales diseñados con conceptos

medio ambientales, se argumenta que los espacios diseñados

con una comprensión de cómo los niños responden a las

propiedades de los mismos espacios, puede conducir a crear un

ambiente en favor del aprendizaje y del desempeño estudiantil

(Ford, 2007).

En la práctica debemos proporcionar un entorno de aprendizaje

óptimo, entregando seguridad, un ambiente sano, cómodo

y productivo para los estudiantes. Si estos últimos se sientenincómodos o distraídos por el ruido, por malas condiciones

de iluminación, por la falta de calefacción, enfriamiento y/o

ventilación, su capacidad de aprender se verá afectada. Es

importante que las personas involucradas en la planificación y el

diseño de los establecimientos educacionales vean en su labor

una oportunidad en la creación de mejores ambientes para el

aprendizaje, como una herramienta que aporta a mejorar los

resultados académicos.

La reglamentación respecto de los estándares de confort

1.4 Importancia del confort ambiental en el aprendizaje

Los estudiantespermanecen másdel 70% del tiempoen un aula escolar.

[Fuente: proyecto MINEDUC/UNESCO]

Importancia del

confort en el aprendizaje: Los estudiantes

permanecen másdel 70% del tiempoen un aula escolar.

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Confort lumínico

La iluminación también ha sido normada en diferentes países

que establecen valores límites para la iluminancia, como

también ciertos indicadores de confort visual.

Norma EN 12464- Normativa europea sobre iluminación para

interiores.

Las recomendaciones de esta norma, en términos de cantidad

y calidad del alumbrado, contribuyen a diseñar sistemas de

iluminación que cumplen las condiciones de calidad y confort

visual, y permite crear ambientes agradables para los usuarios.

El objetivo es conseguir una mayor eficiencia energética en

las instalaciones de los edificios reduciendo hasta un 22 % los

consumos específicos.

Guía Técnica de Eficiencia Energética en Iluminación: Centros

Docentes (IDEA y CEI España).

El objeto de esta guía técnica es establecer una serie de pautas

y recomendaciones, para ayudar a los técnicos responsables

de proyectar o redactar especificaciones técnicas de las

instalaciones de iluminación de centros docentes, en su tarea

de establecer los criterios de calidad a satisfacer en las mismas.

Se entregan tablas basadas en la norma europea EN 12464-1

con valores de iluminancias, UGRL y rendimiento de color.

IESNA (Illuminating Engineering Society of North America),EEUU.

Se específica los valores mínimos de iluminancia definidos

para diferentes tareas por la IESNA, según el nivel de exigencia

visual requerido. Esta escala permite fijar los valores mínimos

aceptados.

y eficiencia energética para edificios educacionales tiene

una larga data en Europa y Estados Unidos, por lo que en la

revisión presentada a continuación considera referentes de

España, Inglaterra, Francia, Bélgica, Canadá, Estados Unidos y

Latinoamérica.

En el caso de Chile, los documentos que actualmente se encargan

de normar la infraestructura escolar son la Ordenanza General

de Urbanismo y Construcción, el Decreto Supremo n.º 548

modificado el año 2010 del Ministerio de Educación, el Decreto

Supremo n.º 594 del año 1999 del Ministerio de Salud, y el

RITCh – ITE 02.2.3. Dichos documentos norman principalmente,

y de manera desagregada, niveles de iluminación, temperatura

y ventilación.

En la misma línea y como instrumento de fiscalización, el

Centro de Investigación en Tecnológias de la Construcción

- Universidad del Bío Bío (CITEC-UBB) en conjunto con el

Departamento de Construcción de la Universidad Católica

(DECON-UC), desarrollaron en 2012 los términos de referencia

estandarizados con parámetros de eficiencia energética y

confort ambiental (TDRe), para licitaciones de diseño y obra,

según zonas geográficas del país y según tipologías de edificios,

para Dirección de Arquitectura del Ministerio de Obras Públicas.

El objetivo de estos términos de referencia es incorporar

exigencias, criterios de desempeño y estándares de eficienciaenergética y confort ambiental, junto con procedimientos

de verificación en diseño y obra para su incorporación en

licitaciones de edificios públicos en Chile. Dichos requerimientos

se establecen para las siguientes 4 tipologías de edificios:

oficinas, educacionales, de salud y de seguridad.

1.5 Estándares de confort ambiental y guías de diseño

Estándares:

por las condiciones tanto de luz

interior del aula.

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Tabla 1.1: Síntesis de parámetros de Iluminación

CHILE ARGENTINA PERÚ EUROPA USA INGLATERRA TDRe CHILE

DS 548 MCEN 1997Ministerio de

educación2006

UNE-EN 12464-22008

IESNALighting

handbook2000

Building

Bulletin 872003

TDReDA-MOP 2012

Niveles deiluminación

180 luxaula

500 lux aula1000 lux pizarra

750 lux PC1000 lux dibujo

350 lux aulas

> 300 lux aula>500 lux pizarra

50 lux PC> 500 lux dibujo y

lectura

Aula máx.1500-2000 luxy mín. 300 lux

±500 luxpizarra

±160 lux PC±500 luxdibujo ylectura

300 lux aulas500 lux tareas

complejas

300 lux aulas500 lux pizarra

500 lux aulainform.

750 lux auladibujo

Factor luz día N/A2% aula

5% sala dedibujo

N/A 2% N/A N/A N/A

Uniformidad N/A N/A N/A N/A N/A

0,3-0,4iluminación

lateral0,7 iluminación

cenital

≥0,7

Índice dedeslumbramiento

N/A N/A N/A N/A N/A19 UGR

(iluminaciónartificial)

19 UGR

Vista al exterior N/A N/A N/A N/A N/A100% de la sala

de clasesN/A

Superficie devanos

14%-17%-20 % por

zona norte,centro, sur

Superficiemáxima

recomendada:18% este-oeste25% norte-sur

20 % - 25 %15 % - 20 %25 % - 30 %según zona

climática

N/A N/A

20% de lasuperficie delmuro interior

(vano)

N/A

Factor dereflexión

paramentosinteriores

N/A N/A

Cielo: 75 ó 75 %Muros 50-75 %Suelos: 20-25 %Mobiliario 20-

40 %

N/A N/A N/A

Cielo: >0,7Muros: 0,5 – 0,7Suelos: 0,2 – 0,5

Pizarra clara:0,5-0,7

En la Tabla 1.1 se resumen los parámetros de confort visual e iluminación recomendados por las normas y guías de diseño, nacionales

e internacionales.


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En la Tabla 1.2, se muestran resumidamente los parámetros

confort térmico y de propiedades térmicas de la envolvente que

forman a nivel nacional e internacional.

Confort térmico y propiedades térmicas de laenvolvente

En Chile no existen exigencias que regulen las propiedades

térmicas de la envolvente en edificios no residenciales, ya quela OGUC en su Título 4.1.10 regula sólo el sector residencial. En

el ámbito educativo, el DS 560 establece requerimientos de

temperaturas mínimas que se debe alcanzar en determinados

espacios educativos y sólo en ciertas zonas climáticas del país,

por lo que se puede considerar que éste es un tema poco

normado en el país.

Norma europea EN 15251: Parámetros de diseño del ambiente

interior para el diseño y la evaluación del desempeño

energético en edificios.

Especifica los criterios de diseño para el dimensionamiento

de los sistemas HVAC, y los criterios de selección de clases o

categorías de ambiente interior en función del porcentaje

de ocupantes satisfechos en materia de confort interior. Los

criterios que determinan las condiciones de confort interior se

obtienen de las normas EN ISO 7730, EN13779 y CR 1752, y se

basan en el PMV y PPD de Fanger.

Norma ASHRAE 55. 2010: Condiciones del ambiente térmico

para la ocupación humana, EE. UU.

Especifica las condiciones en que los ocupantes se encuentran

satisfechos con el ambiente térmico interior. Se basa en el

PMV y PPD de Fanger, pero la versión 2010 incluye también el

concepto de confort adaptativo.

Building Bulletin 87: Guía para el diseño ambiental de

establecimientos educacionales, Inglaterra.

Establece requerimientos y recomendaciones para el diseño

ambiental de establecimientos educacionales, incluyendo

aspectos térmicos, lumínicos, de ventilación e instalaciones.


Estándares:

principalmentepor la temperatura

operativa al interior del aula.

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Tabla 1.2: Síntesis de parámetros de confort térmico y propiedades térmicas de la envolvente

CHILE PERÚ EE. UU. INGLATERRA TDRe CHILE

DS 580 mod.2010

Ministerio deeducación2006

ASHRAE55 -2010

BuildingRegulationPart L2

BuildingBulletin 87

TDReDA-MOP 2012

Temperaturaoperativa

recomendable

Aulas mín12°C

Parvulariamín. 15°C(en zonasSL, SI, SE y

Andina)

18º-25 º(HR = 50%)

Según PMVy modelo

adaptativoN/A

Invierno Aulas18°C con calef.Verano aulas

24°C ±4°C y nosuperar 28°Cpor más de

80hr

Invierno aulas 20°C concalef.

Aulas pasivas: modeloadaptativo según zona

climática

Transmitanciatérmica de laenvolvente

N/A N/A N/A

BR Part L2U muros=0,25

U techos =0,35

N/A

Define valores U límitespara envolvente según

zona climática

Calidad del aire y ventilación

La calidad del aire en recintos interiores con altas cargas de

ocupación debe ser controlada para prevenir enfermedades

de transmisión aérea, mejorar la productividad y cumplimiento

de tareas, sensación de bienestar respiratorio y disminuiralergias respiratorias y asma. En edificios educativos este

factor toma relevancia debido a la alta carga ocupacional que

tienen los recintos. La ventilación está más normada en países

latinoamericanos, en cambio la calidad del aire sólo se norma y

describe en normas europeas y de Estados Unidos.

ASHRAE 62.1-2004- Ventilación para niveles aceptables de

calidad del aire interior, EE. UU.

El propósito de esta normativa es especificar los niveles mínimos

de ventilación para limitar la posibilidad de efectos adversos en

la salud de los ocupantes. Esta normativa es aplicable a todo

tipo de edificios, pero en este caso se estudiará para edificios

educativos.

Europa - EN 15251: Parámetros de diseño del ambiente interior

para el diseño y la evaluación del desempeño energético en

edificios.

Este estándar hace referencia a parámetros del ambiente

interior a considerar para el diseño y la evaluación de la

eficiencia energética de edificios, incluyendo la calidad del aire

interior, condiciones térmicas, iluminación y ruido.

En la Tabla 1.3 se muestran resumidamente algunas exigencias

asociadas a la ventilación a nivel nacional e internacional.


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Permeabilidad al aire

La permeabilidad al aire de las edificaciones es un tema

investigado a nivel internacional desde hace más de 40 años,

y, actualmente, es considerado por la mayoría de los países

desarrollados en sus respectivos sistemas de reglamentación de

la edificación.

Documento Básico DB HE- Ahorro de Energía, Código Técnico

de la Edifcación, España.

Se limita sólo la permeabilidad al aire de las carpinterías de

vanos, según sea la zona climática donde se ubique el edificio.

Los valores límites para dicho desempeño varían entre 27 y 50

m3/hm2 a un diferencial de presión de 100 Pa dependiendo de

la zona climática del país. El método de verificación de dicho

desempeño es la certificación de los elementos de vanos

ensayados a una sobrepresión de 100 Pa.

Reglamentación de la Edifcación Parte L2A: Conservación de

la energía, 2010, Inglaterra.

Destaca por la homogeneidad de la exigencia y por el método

de verificación al que somete a la edificación. A todo edificio

Tabla 1.3: Síntesis de parámetros de calidad del aire

CHILE PERÚ EE. UU. INGLATERRA TDRe CHILE

DS 580 mod. 2010DS47-1992

Ministerio deEducación 2006

ASHRAE62.1-2004

Bulletin 101:

Ventilation ofSchool Buildings

TDReDA-MOP 2012

Superficie mínimade ventanaoperable

8% de lasuperficie del piso

7 a 15% deapertura de vanosrespecto del área,

según clima.

4% de lasuperficie del piso

Superficie deapertura variable

según zonaclimática

Superficie deapertura variable

según zonaclimática

Volumen de aire 3 m3 por alumno3 - 6m3 por

alumno.N/A N/A N/A

Flujo de aire N/A N/A 5 l/s/pp mín.3 l/s/pp mín y

5 l/s/pp promediodiario

Mayor flujo entre5 l/s/pp ó 0,6 l/s

m2

Cambios de aire 2 ach 6 a 10 ach N/A N/A N/A

Concentración deCO2 (ppm)

N/A N/A Máx.1000ppm Máx.1000ppm N/A

Altura libreinterior de aulas

2,2m mínimo

3.00–3.50m2.85–3.00m3.50–4.00msegún zona

climática

N/A N/A N/A

Estándares:

El indicador más directode calidad del aire es laconcentración de CO2.

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se le exige el mismo desempeño de permeabilidad al aire de

la envolvente de 10m3/hm2, que debe ser demostrado a través

de un ensayo de presurización. La permeabilidad al aire de la

envolvente es además uno de los factores considerados en la

certificación energética de los edificios, donde el indicador es el

nivel de emisiones de CO2 que la edificación ha de generar en

función de su uso.

Reglamentación sobre la conservación de la energía en las

edifcaciones, ENeV, 2007, Alemania.

Se limita tanto la permeabilidad al aire de la envolvente como

la permeabilidad al aire de los vanos. La primera exigencia

sólo diferencia el sistema de ventilación que posea el edificio,

siendo 3 cambios de aire hora (ach) el valor límite para edificios

con ventilación natural y 1,5ach para edificios con ventilaciónmecánica. La segunda exigencia difiere sólo según el número

de pisos de la edificación, siendo 27 m 3/hm2 el valor límite para

vanos en edificios de hasta 2 pisos, y 9 m3/hm2 en edificios sobre

dos pisos. De forma similar al enfoque inglés, la permeabilidad

al aire de la envolvente se incluye en la certificación energética

de la edificación, pero en este caso el indicador es el cálculo de la

demanda de energía primaria de la edificación, donde también

se compara con un “edificio referencia”. Una gran diferencia que

posee el enfoque alemán respecto al inglés es que el ensayo

de presurización no es obligatorio, existiendo valores por

defecto que se asumen como típicos a ser alcanzados por las

técnicas constructivas utilizadas en dicho país. Dichos valores

son 2ach para edificios con ventilación natural y 1ach con

ventilación mecánica. Esto da cuenta de la calidad constructiva

y preocupación con que el tema de las infiltraciones de aire ha

sido abordado en Alemania, donde se alcanzan altos niveles de

hermeticidad en las construcciones típicas.

En la Tabla 1.4 se resumen los valores límite de permeabilidad al

aire, principalmente a nivel internacional.

CHILE INGLATERRA ALEMANIA ESPAÑA

OGUC / NChAD L2A2010

ENeV2007

CTE2006

Permeabilidad alaire de la envolvente

a 50 PaN/A

10m3/hm2 en todoslos edificios

Edificios con ventilación natural:3h-1

Edificios con ventilación mecánica:1.5h-1

N/A

Permeabilidad alaire de los vanos a

100 PaN/A N/A -

27 m3/hm2 en edificios hasta 2pisos

9 m3/hm2 en edificios de más de2 pisos

50 m3/hm2 en zonasclimáticas A y B (todos

los edificios)27 m3/hm2 en zonasclimáticas C, D y E

Tabla 1.4: Síntesis de valores límite de permeabilidad al aire


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Confort acústico

ANSI S12.60-2002: Guías, criterios y requerimientos de

comportamiento para establecimientos educacionales.

EE.UU. La Acoustical Society of America (ASA, EE.UU.), creó en 1996

el subcomité de acústica de aulas (Classroom Acoustics),

realizando importantes contribuciones en esta disciplina, como

es el caso de la norma ANSI S12.60-2002, la que logra regular

los distintos parámetros acústicos con el objeto de lograr altos

estándares de calidad acústica dentro de las salas de clases.

Building Bulletin 93: Diseño acústico de establecimientos

educacionales, Inglaterra.

Su objetivo es asegurar que el comportamiento acústico

del edificio cumple con los estándares adecuados para su

propósito. Entre las exigencias básicas establecidas por dicho

documento, están la protección contra el ruido del resto del

edificio y edificios colindantes, y los niveles de reverberación en

las zonas comunes interiores de edificios que contienen pisos o

habitaciones para fines residenciales.

Guías para el ruido urbano (OMS)

Desde 1980, la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha

abordado el problema del ruido urbano, preparando las

guías para el ruido urbano como una respuesta práctica a lanecesidad de reaccionar frente a este contaminante así como a

la necesidad de mejorar la legislación, manejo y orientación en

el nivel nacional y regional.

Documento básico DB HR- Protección Frente al Ruido,

Código Técnico de la Edificación, España.

Su objetivo es limitar, dentro de los edificios y en condiciones

normales de utilización, el riesgo de molestias o enfermedades

que el ruido pueda producir a los usuarios como consecuencia

de las características de su proyecto, construcción, uso y

mantenimiento. Para satisfacer este objetivo, los edificios

deben tener características acústicas adecuadas para reducir la

transmisión del ruido aéreo, del ruido de impactos, y del ruido yvibraciones de las instalaciones propias del edificio.

NCh354.Of61: Condiciones acústicas que deben cumplir

los edificios, Chile.

Establece las condiciones acústicas mínimas que deben cumplir

los edificios. Entre los que se encuentran requisitos referentes

al aislamiento acústico, el control del ruido dentro y fuera del

edificio, y la correcta transmisión de la palabra al interior de

éstos. Establece recomendaciones generales y se establecen

límites de aislamiento acústico para elementos de fachada,

cubiertas, losas de entrepiso, tabiques interiores y ductos.

En la Tabla 1.5, se resumen los parámetros acústicos

recomendado por las normas y guías de diseño, nacionales e

internacionales.


Estándares:

El confort acústico estará dadopor el acondicionamientointerior como también el

aislamiento del ruido exterior.

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Tabla 1.5: Síntesis de parámetros acústicos

EE. UU. INGLATERRA INTERNACIONAL ESPAÑA CHILE TDRe CHILE

ANSI S12.60-

2002

Building Bulletin

1993

Guías para el Ruido

urbano (OMS)

DB HR NCh354.Of61 TDRe

DA-MOP 2012

Confort

acústico

Leq < 35 dB(A)

T60 < 0,6 (Vol.

10.000 pies3)

T60 < 0,7 (Vol.

entre 10.000

pies3 y 20.000

pies3)

Leq (30 min)

aula vacía: 35

dB(A)

T60 para

frecuencias

medias y sala

vacía: 0,4s y 0,8s

Leq ≤ 35 dB(A)

T60: entre 0,6s y

1,0s

Aulas y salas de

conferencias

vacías. V< 350

m3: T ≤ 0,7 s

Aulas y salas de

conferencias

vacías peroincluyendo las

butacas. V< 350

m3: T ≤ 0,5 s.

Niveles de

ruído: 20-25

fon

Tiempo de

reverberación=

0,7s

Aislamiento

acústico

STC 50 entre

salas contiguas

y patios

STC 45 entre

salas y pasillo

STC 53 entresalas y baños

IIC 50 (mínimo

45)

Aisl. mín. a ruido

aéreo entre

aulas y aulas con

áreas comunes:

45 dB

N/A Medianerías:

Cada

cerramiento:

D2m,n,Atr 40

dBA.

Conjunto de losdos cerramientos:

D nT,A 50 dBA.

Fachadas: D2m,nT

> 30 dBA

Ruido de impacto

para recintos

habitables: L´nT,w

(dB) ≤ 60.

Fachada y

medianero >

35 dB

Aisl. ruido aéreo

entre aulas y

aulas con áreas

comunes: 50 dB

Aisl. ruidoimpacto: 35 dBA


34/356


E f c i e n c i a


E d u c a c i o n

a l e s

34

1.6 Guías de diseño

En la actualidad existen a nivel nacional dos guías referentes

al diseño de establecimientos educacionales. La primera es la

“Guía de Diseños de Espacios Educativos” elaborada en 2000, que

surge de un trabajo en conjunto realizado por la Organización

de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura

(UNESCO), Ministerio de Educación (MINEDUC) y Ministerio

de Obras Públicas (MOP). En ésta se describen líneas de

acción para el diseño de los nuevos establecimientos en base

a la reforma educacional impulsada desde 1997, además de

recomendaciones fundamentales de diseño pasivo y confort

ambiental.

Por otra parte, y con un enfoque en la eficiencia energética,

el reciente “Manual de Diseño Pasivo y Eficiencia Energética

en Edificios Públicos” publicado el año 2012 (realizado enel marco del proyecto INNOVA Chile de CORFO mencionado

01 Guía de Eficiencia Energética Para Establecimientos Educacionales

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