Estudio de Tecnologías para la Reducción del Consumo Energético Destinado a Confort Térmico para el Edificio de Ingeniería Civil

Abstract

El presente trabajo de título tiene por finalidad proponer y evaluar tecnologías para la reducción del consumo energético destinado a confort térmico para el Edificio de Ingeniería Civil, especialmente en verano. El edificio de Ingeniería Civil de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile presenta problemas de confort térmico para quienes ocupan estas dependencias, sobre todo en verano, a pesar de que el consumo energético es más elevado en invierno. En muchos sectores de este edificio, que está destinado a oficinas para docentes, salas de reuniones, salas de computadores y salas de memoristas mayoritariamente, no se alcanza un estado de confort térmico. Estudios previos identifican los sectores más críticos del edificio. Oficinas docentes ubicadas en los sectores perimetrales norte y poniente del edificio alcanzan los 35°C de temperatura. Ante esto, el sistema de climatización del edificio no logra cubrir la carga térmica que se necesita para mantener un estado térmico operable. En primera instancia se modela el caso actual del edificio con el programa computacional Design Builder, llamándolo caso base. Éste considera aspectos como la orientación y posición geográfica del edificio. Además se simulan las cargas térmicas en su estado actual, tanto internas como externas, así como la iluminación, ocupación y los equipos de computación. Se determina la carga térmica en este caso base y se compara con la implementación en el modelo con las soluciones propuestas en este trabajo: sombreamiento, fachada ventilada, ventilación nocturna y ventilación de confort. El resultado final de la estimación de ahorro de energía para cado caso determina que el sombreamiento sumado a la ventilación nocturna es la solución idónea para implementar en el edificio de Ingeniería Civil. Ambas soluciones son complementarias y unidas alcanzan la mayor reducción del consumo energético del aire acondicionado. El gasto energético diario estimado para el caso base es de 1722kWh, mientras que el caso con sombreamiento y ventilación nocturna se estima un consumo energético diario de 1248kWh. Esto se traduce en una reducción de un 27%. El sombreamiento reduce las ganancias térmicas provenientes de la radiación solar mientras que la ventilación nocturna elimina el calor acumulado en las masas internas del edificio. Se concluye que la implementación adecuada de ambas soluciones en conjunto mejorará las condiciones de confort del edificio, ya que le resta carga térmica al sistema de aire acondicionado posibilitando un mejor funcionamiento de éste.