1. 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

2. 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

3. Presentación del estudio
3

4. Presentación del estudio
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
4

5. 5
La problemática  CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
Campus de Ciencias y Tecnologías
120 hectáreas, 165.000m² de superfcie
construida, 45 edificios, 9.500 usuarios

6. 6
La problemática  CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
Campus de Ciencias y Tecnologías
120 hectáreas, 165.000m² de superfcie
construida, 45 edificios, 9.500 usuarios
Usuarios / Usos
Multiplicidad de
exigencias energéticas
y de confort

7. 7
La problemática  CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
Campus de Ciencias y Tecnologías
120 hectáreas, 165.000m² de superfcie
construida, 45 edificios, 9.500 usuarios
LeñaGasElectricidad
ElectricidadProduccióntérmica
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. 8
Meses de
Invierno
Meses de
Transición
Meses de
Verano
GDU (°C)
Meses de
Invierno
Meses de
Transición
Meses de
Verano
GDU (°C)
Consumonormalizado
Consumonormalizado
El comportamiento energético:
Una relación entre:
clima, usos-usuarios y recursos
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
I A
D
E
ENERGIA

9. 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)
Consumonormalizado
Consumonormalizado
y2010=0,04x+0,10
y2009=0,04x+0,25
y2008=0,04x+0,40
El comportamiento energético:
Una relación entre:
clima, usos-usuarios y recursos
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
I A
D
E
ENERGIA

10. 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)
Consumonormalizado
Consumonormalizado
Climatización
Individual
Calefacción
Individual
Días hábiles
de verano
Uso de transición
Días hábiles de
invierno
Días no laborales
El comportamiento energético:
Una relación entre:
clima, usos-usuarios y recursos
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
I A
D
E
ENERGIA

11. 11
¿Qué es un indicador?  CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 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
Enla
edificación
Eficiencia energética
(kWh/(m² x año))
Consumo de energía
(kWh/m²)
Factura energética
(kWh/año)
Datos primarios
Análisis
Indicador
Superficie
(m²)
Entrevistas / MonitoringMedidas

12. 12
¿Qué es un indicador?  CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 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
Enla
edificación
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 / MonitoringMedidas

13. 13
La evaluación técnica y económica
Criterios de evaluación
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES

14. 14
Adaptación a
diferentes países
o contextos
La evaluación técnica y económica
Criterios de evaluación
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES

15. 15
Definidos de:
certificaciones
internacionales,
valores
recomendados por la
OMS, encuestas a
expertos y/o
regulaciones locales
La evaluación técnica y económica
Criterios de evaluación
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES

16. 16
La evaluación técnica y económica
Criterios de evaluación
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
Normalización
Método OIA
(Collignan et al., 2011 ;
Quirante et al., 2011)

17. 17
z1
z2
zi
zn
ZY
y1
y2
yn
yi
I
Modelo de Interpretación Y  Z
 Funciones de normalización (Harrington, 1965)
yi
zi
0
Modelo de
Interpretación
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
A. Collignan, 2012
I A
D
E
ENERGIA

18. 18
z1
z2
zi
zn
ZY
y1
y2
yn
yi
I
Modelo de Interpretación Y  Z
 Funciones de normalización (Harrington, 1965)
yi
zi
0
Modelo de
Interpretación
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
A. Collignan, 2012
I A
D
E
ENERGIA

19. 19
z1
z2
zi
zn
ZY
y1
y2
yn
yi
I
Modelo de Interpretación Y  Z
 Funciones de normalización (Harrington, 1965)
yi
zi
0
1
Modelo de
Interpretación
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
A. Collignan, 2012
Variable de interpretación: Z (adimensional)
Nivel de aceptabilidad entre 0,01 y 0,99
I A
D
E
ENERGIA

20. 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
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
I A
D
E
ENERGIA

21. 21
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
 Agregación Continua(Yager, 2004)
(Sebastian et al., 2010)
A. Collignan, 2012
Modelo de
Agregación
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
I A
D
E
ENERGIA

22. 22
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  Indice Global de Evaluación
 Agregación Continua(Yager, 2004)
(Sebastian et al., 2010)
A. Collignan, 2012
Modelo de
Agregación
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
 Nivel de compromiso (Scott, 1999)
I A
D
E
ENERGIA
Escenarios
-Pesimista
-Optimista
-Intermedio

23. 23
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  Indice Global de Evaluación
 Agregación Continua(Yager, 2004)
 Matriz de jerarquización (Saaty, 1977)
(Sebastian et al., 2010)
A. Collignan, 2012
Modelo de
Agregación
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
 Nivel de compromiso (Scott, 1999)
I A
D
E
ENERGIA
Encuesta de
apreciación de los:
Usuarios /
Decidores /
Expertos, etc…….

24. 24
z1
z2
z3
zi
zn
Z
A IGE
IPA1
IPAi
IPAm
Función de
Agregación 1
Función de
Agregación n
Función de
Agregación i
IPA
Variable de Interpretación  Indice Parcial de Aceptabilidad  Indice Global de Evaluación
 Agregación Continua(Yager, 2004)
 Matriz de jerarquización (Saaty, 1977):
(Sebastian et al., 2010)
A. Collignan, 2012
Modelo de
Agregación
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
 Nivel de compromiso (Scott, 1999)
I A
D
E
ENERGIA
Función de
Agregación

25. 25
IGE
E VE
Reducción de la demanda  Nuevas necesidades energéticas  Análisis Económico
Modelo
Económico
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 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
ENERGIA
D
E
C
I
S
I
Ó
N

26. 26
IGE
D
Decisión Preliminar Técnica y Económica  Decisión Final
Modelo de Decisión
Económico
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
Explotar
Rehabilitar
Comportamiento
del edificio
Evaluación
energética
Satisfacción de
los usuarios
Retroalimentación
VE
Demoler
Sensibilización
de los usuarios
Edificiosrepresentativos
CAMPUSUNIVERSITARIO
I A
D
E
ENERGIA

27. 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. 28
Ejemplo: Edificio de Investigación
Variables de observación y
de interpretación
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
Consumo de gas y
electricidad
Cantidad de emisiones
de CO2
Variable de Observación Función de normalización

29. 29
Ejemplo: Edificio de Investigación
Variables de observación y
de interpretación
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
Consumo de gas y
electricidad
Producción de EnR
Cantidad de emisiones
de CO2
Satisfacción olfativa
Satisfacción higrotérmica
Variable de Observación Función de normalización

30. 30
Ejemplo: Edificio de Investigación
Variables de observación y
de interpretación
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
Consumo de gas y
electricidad
Producción de EnR
Distancia (max) a las
vistas
Cantidad de emisiones
de CO2
Satisfacción olfativa
Cantidad de vistas
Nivel de ruido
Cantidad de iluminación
Velocidad del aire interior
Temperatura interior
Humedad relativa
Satisfacción higrotérmica
Variable de Observación Función de normalización

31. 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
Ejemplo: Edificio de Investigación
Variables de observación y
de interpretación
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
Consumo de gas y
electricidad
Producción de EnR
Distancia (max) a las
vistas
Cantidad de emisiones
de CO2
Satisfacción olfativa
Cantidad de vistas
Nivel de ruido
Cantidad de iluminación
Velocidad del aire interior
Temperatura interior
Humedad relativa
Satisfacción higrotérmica
Variable de Observación  Apreciación de los
Variables de Interpretación Usuarios

32. 32
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
Ejemplo: Edificio de Investigación
Variables de observación y
de interpretación
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
Consumo de gas y
electricidad
Producción de EnR
Distancia (max) a las
vistas
Cantidad de emisiones
de CO2
Satisfacción olfativa
Cantidad de vistas
Nivel de ruido
Cantidad de iluminación
Velocidad del aire interior
Temperatura interior
Humedad relativa
Satisfacción higrotérmica
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. 33
Ejemplo: Edificio de Investigación
Indice Parcial de Aceptabilidad y
Decisión Técnica
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
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
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
w1=35%
w2=13%
w3=9%
w4=1%
w5=10%
w6=8%
w7=24%
 Apreciación de los
Variables de Interpretación Usuarios

34. 34
Ejemplo: Edificio de Investigación
Evaluación económica
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
Envolvente
optimizada
Reduccióndelademanda

35. 35
ATENUAR DISMINUIR
Ejemplo: Edificio de Investigación
Evaluación económica
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
Envolvente
optimizada
Gestión del consumo e
intermitencia
Reduccióndelademanda

36. 36
Ejemplo: Edificio de Investigación
Evaluación económica
 CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
Envolvente
optimizada
Gestión del consumo e
intermitencia
Comportamiento
de los usuarios
Reduccióndelademanda
“Un pequeño gesto una gran economía”

37. 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
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES

38. 38
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
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES

39. 39
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
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 CONCLUSIONES
Evaluación técnica (IGE)
MUY MALA (12%)
Evaluación económica (VE)
SIN RECUPERACIÓN (VAN <0)

40. 40
Unas últimas reflexiones  CONTEXTO
 METODOLOGÍA
 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
 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. 41
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
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