Energy retrofitting in relation to degree of improvement: An evaluation of simulation versus the reality of housing in Chile.

Abstract

Homes are one of the major energy consumers and generate significant environmental impact in Chile and globally. The improvement of existing buildings or new projects is a procedure based on multidimensional simulations and the energy evaluation of housing. However, there is a lack of strategies to identify appropriate modifications. Normally, the original situation is compared with an improved scenario according to general estimates, but without analyzing the most effective alternatives, building process, economic projections or acceptability for the occupants. Based on the study of a dozen, representative dwellings in south-central Chile, in which construction records, computer models, environmental monitoring, and occupancy patterns were compared, this work presents a methodology for the effective analysis of residential environmental improvement. Considering a selection of relevant existing or projected conditions, energy simulation was carried out according to consolidated background information, and alternatives were identified according to a catalog of suitable building solutions for each type of housing studied. Thus, performance results were analyzed using a methodology known as Life-Cycle Cost Analysis (LCCA) for the financial analysis of the simulated alternatives in order to determine the most effective action packages. In this way, construction proposals were created, applied through computer simulations and implemented in reality. The purpose of this work is to compare the values of energy savings produced by improvements obtained with energy efficiency analysis programs, with the results of building monitoring.

Las viviendas constituyen uno de los principales consumidores energéticos y generan un relevante impacto ambiental en Chile y a nivel global. El mejoramiento de construcciones existentes o de nuevos proyectos, es un procedimiento que se apoya en simulaciones multidimensionales y de evaluación energética de las edificaciones. Sin embargo se carece de estrategias para identificar las alternativas más apropiadas. Normalmente se compara una situación original con una mejorada según estimaciones generales, pero sin analizar las alternativas más efectivas, ejecución constructiva, proyección económica o aceptabilidad de los ocupantes. Basado en el estudio de una docena de viviendas representativas del centro sur de Chile, en que se compararon registros constructivos, modelos computacionales, monitorizaciones ambientales y patrones de ocupación, este trabajo plantea una metodología de análisis efectivo para el mejoramiento ambiental residencial. Considerando una selección de condiciones relevantes existentes o proyectadas, se elaboraron simulaciones energéticas según antecedentes consolidados, y se determinaron alternativas según un catálogo de soluciones constructivas adecuadas a cada tipología estudiada. Así, los resultados de desempeño se analizaron bajo una metodología conocida como de análisis de costos de ciclo de vida o Life-Cycle Cost Analysis (LCCA), para el estudio financiero de las alternativas simuladas, y con la finalidad de determinar los paquetes de acciones más efectivas. De esta manera, se conformaron propuestas constructivas, las que se aplicaron, a través de simulaciones informáticas y ejecutadas en la realidad. El propósito es confrontar valores de ahorro energéticos y costos asociados, producidos por mejoramientos, obtenidos de programas de análisis de eficiencia energética respecto de resultados de monitorización