La razón de nuestra iniciativa

Construir mejor vs. Mejorar lo construido.

El sector de la construcción genera cerca del 40% de emisiones de Gases de Efecto Invernadero. Las ciudades representan el 75% de emisiones de carbono y consumen entre el 60-80% de la energía (Naciones Unidas, Objetivos de Desarrollo Sostenible: Ciudades. 2021). Se estima que, durante el 2019, el 35% del uso de energía primaria en el mundo y el 38% de emisiones de dióxido de carbono (CO2) estuvieron asociadas al sector edificación – donde el 25% de estas emisiones se asignan a los materiales y su uso durante la construcción; y el 75% a la operación de lo ya construido (United Nations. Environment Programme. “A Guide for Incorporating Building Actions in NDC´s” (2019).

Es evidente que todo lo que vayamos a construir deberá contemplar aspectos de habitabilidad, eficiencia energética, sustentabilidad y circularidad – pero si no mejoramos lo que ya fue construido, “no llegaremos a ningún lado”.

La Rehabilitación Energética

Obstáculos de una de las actividades más relevantes contra el Cambio Climático & Pobreza Energética.

Como el crecimiento de la población mundial se estancaría en los 11 billones hacia el año 2100 (UN-DESA 2019) y el consumo energético y las asociadas emisiones de gases de efecto invernadero se duplicarían o hasta triplicarían hacia el 2050 (IEA 2019), se evidenciaría la necesidad de “construir mejor”, pero más importante aún, el “mejorar lo construido”, la rehabilitación energética edilicia o “retrofit”. A pesar de esto, las tazas anuales de rehabilitación energética siguen siendo bajas. En Alemania la taza se encuentra en un 1% (Conci et al. 2019), en el Reino Unido en 1%-3% (S. Roberts 2008) y a nivel europeo entre 0,4% y 1,2% (EPBD).

Según un estudio internacional (H. Zang et al 2021) los obstáculos para incrementar dichas tazas de rehabilitación pueden clasificarse en cuatro categorías:

1 / Conciencia e Información.

• Falta de iniciativa: Los ocupantes tienen conocimiento limitado sobre la eficiencia energética de los edificios y la modernización energética (R. Cluett, J. Amann 2014). Los procesos de modernización complicados y los proyectos de modernización fallidos los desalientan aún más.
• Falta de motivación: Los ocupantes no están bien informados sobre los beneficios de las modificaciones y tienen una motivación limitada para implementarlas. Además, las reformas profundas pueden requerir que se desocupe todo el edificio, lo que genera problemas adicionales de vivienda y financieros. Por lo tanto, los ocupantes son reacios a mejorar sus residencias a menos que los componentes del edificio se rompan o un alto nivel de vacantes afecte sus ingresos por alquiler (Natural Resources Canada 2019) (A.D. Willis et al 2021).
• Objetivos y etapas implícitas: Los ocupantes están confundidos por la información poco clara sobre la implementación de la modernización debido a la falta de normas o pautas consolidadas (K. Tohinaka 2011)
• Falta de fe en los compromisos del subcontratista: Los ocupantes no tienen fe en los contratistas debido a propuestas contradictorias asociadas con las medidas de modernización (Heritage Energy Retrofit Grant 2020).

2 / Tecnicidades.

• Falta de mano de obra capacitada: La escasez de profesionales calificados en modernización, como auditores de energía de edificios, modeladores y asesores y gerentes de proyectos, es un gran desafío para que las partes interesadas privadas accedan a la asistencia técnica (J. Weiss et al 2012) (G. Liu et al 2020) (R. Galvin et al 2020) (H. Elsharkawy, P. Rutherford 2018).
• Dificultad en acceder a profesionales elegibles: Es difícil determinar si los trabajadores de modernización están debidamente capacitados para abordar problemas específicos (C. Sebi et al 2019) (K. Neuhoff et al 2011). Por ejemplo, los propietarios pueden pedirle a un contratista de sistemas de calefacción que resuelva un problema de confort térmico, como una calefacción desigual en el hogar, aunque un contratista de aislamiento y sellado de aire esté más calificado para abordar el problema de una manera más eficiente (Natural Resources Canada 2019).
• Falta de colaboración: Las renovaciones energéticas requieren la colaboración de profesionales con experiencia interdisciplinaria. Sin embargo, pocos de ellos pueden trabajar juntos de manera eficiente debido a la falta de canales de comunicación convenientes (R. Galvin, M. Sunikka-Blank 2017).
• Incapacidad para elegir medidas óptimas de retrofit: Las características de los edificios antiguos varían significativamente en términos de tipos de edificios, años de construcción y propiedades de eficiencia energética y, por lo tanto, las medidas de modernización óptimas son distintas para los diferentes edificios antiguos (R. Wu et al 2017).
• Dificultad en asesorar sobre comportamiento energitérmico: Las actividades de auditoría energética de edificios son costosas y requieren apoyo financiero sostenido. La mayoría de los edificios antiguos con equipos de medición obsoletos no pudieron proporcionar información adecuada para evaluar el rendimiento energético e identificar oportunidades de ahorro de energía (F. Ascione et al 2017) (E. Asadi et al 2014) (M. Krarti et al 1998).
• Problemas técnicos varios: La implementación de medidas de modernización puede ser técnicamente desafiante y costosa, incluida la instalación del sistema de ventilación mecánica (M. Achtnicht y R. Madlener 2014), actualizaciones de aislamiento de envolvente ( Cluett, J. Amann 2014), y recambio de acristalamientos (A. Kyriakidis et al 2018).

3 / Financiamiento.

• Costos altos de implementación: Los habitantes tienen recursos financieros limitados para invertir en costosas medidas de modernización (C. Deb et al 2018). Los costos iniciales de las modernizaciones son obviamente más altos que otras opciones sostenibles (por ejemplo, vehículos ecológicos) en términos de reducción por tonelada de gases de efecto invernadero (BMWi 2018) (A. Kim, Y. Sunitiyoso 2019). Además, las personas se muestran reacias a gastar más dinero en modernizaciones profundas con costos iniciales más altos.
• Incentivos económicos: Los ahorros de costos de energía por año de las medidas de modernización son bastante pequeños en comparación con los costos iniciales. Como tal, los ocupantes están confundidos acerca de dónde terminan los beneficios de la modernización de energía y desanimados por los ahorros limitados (R. Galvin y M. Sunikka-Blank 2016) (R. Galvin y M. Sunikka-Blank 2013).
• Incertidumbre de retorno de inversión: La falta de estimaciones del futuro precio de recursos energéticos podría reducir el rendimiento de la inversión en modernización, ampliar el período de recuperación y obligar a los inversores en modernización a incurrir en pérdidas financieras acumuladas (R. Galvin 2012) (R. Galvin y M. Sunikka-Blank 2016).
• Procesos confusos de financiamiento: La combinación de incentivos financieros federales y locales presenta una barrera esencial para la entrada al mercado (M. Berman et al 2017).
• Crecimiento gradual de costos: Los problemas técnicos encontrados durante el proceso de modernización pueden conducir a un aumento gradual de los costos (F. Birol 2017)
• Falta de apoyo financiero por terceros: Las actividades comerciales asociadas con los servicios energéticos y las renovaciones energéticamente eficientes faltan y, por lo tanto, no son atractivas para los inversores del sector privado (C. Sebi et al 2019).

4 / Gerenciamiento & Otros:

• Dificultad en identificar casos a intervenir: La falta de bases de datos de auditoría energética de residencias antiguas plantea un desafío considerable para identificar las residencias específicas (C. Delmastro et al 2016).
• Atomización de servicios: Aunque los profesionales de la modernización ofrecen canales de modernización disponibles, ninguno de ellos puede proporcionar un conjunto de servicios de modernización (R. Cluett y J. Amann 2014). En este sentido, los propietarios de edificios deben buscar diferentes profesionales para implementar distintas medidas de modernización, lo que aumenta la dificultad de la gestión de los programas.
• Diferencias en tipos de mandantes: Los intereses de modernización de las partes interesadas públicas y privadas son diferentes, lo que aumenta la dificultad de la toma de decisiones de modernización (P. Li y T.M Froese 2017) (A. D´Amico et al 2019).
• Problemas relacionados al arrendamiento: Este problema es especialmente notable en los países con altas tasas de alquiler de viviendas (W. Li y M.Z. Hu 2014). Los propietarios son responsables de realizar inversiones de modernización, mientras que los inquilinos disfrutan de los beneficios de las modernizaciones (J. Schleich et al 2021). Por lo tanto, los propietarios se muestran reacios a implementar modificaciones para las casas de alquiler.
• Ley de los retornos decrecientes: Las modificaciones moderadas pueden ofrecer una fuerte disminución en el consumo de energía; Sin embargo, se necesitan muchos más esfuerzos para lograr ahorros de energía más significativos a través de actualizaciones (R. Galvin y M. Sunikka-Blank 2013).-        Efecto “rebound”: El potencial de ahorro de energía no es tanto como se estima (E. Lopez et al 2018). Los habitantes tienden a consumir más combustibles para calefacción después de las promociones y, en consecuencia, el uso real de energía posterior a la modernización es mayor de lo que se esperaba originalmente en la calificación energética calculada (K. Neuhoff et al 2011) (K. Neuhoff et al 2011).

Los obstáculos parecieran venir de distintos sectores, ser de naturalezas distintas, ser atomizados a lo largo de la cadena de valor de la construcción y ser consecuencia de una generalizada falta de información y conciencia.

Orígenes PAC

“Lo mejor para el grupo surge cuando cada uno hace lo que es mejor para sí mismo y para el grupo.”

John Nash

Creemos que, para vencer los obstáculos anteriormente mencionados, una de las estrategias con mayor potencial con la cual nos encontramos es la cooperación intersectorial academia-gremio-industria-política pública, en torno a la actividad en cuestión, con especial énfasis en sus resultados arquitectónicos, urbanos y sociales.

Con la cooperación del Colegio de Arquitectos de Chile, la Asociación de Oficinas de Arquitectos y Plataforma Arquitectura, lanzamos en el 2017 la primera versión de PAC, cual invitaba a arquitectos jóvenes a elegir cualquier edificio existente y proponer la modificación de su envolvente energética. Las 10 entregas recibidas demostraron que el concepto sí funcionaba, y que debíamos seguir empujando dicha estructura de cooperación.

Con la adición del Ministerio de Vivienda y Urbanismo a los patrocinadores, celebramos en el 2018 la segunda versión de PAC, cual invitaba a estudiantes a presentar ideas sobre el subsidio “PPPF” (Programa de Protección de Patrimonio Familiar), cual trata sobre la rehabilitación energética y ampliación de vivienda social existente y la mejora de su contexto urbano. Las 40 entregas recibidas acentuaron aún más la relevancia de PAC.

120 equipos de 20 facultades a lo largo de Chile se inscribieron a la tercera edición de PAC, cual sumó a su equipo de patrocinadores a los Ministerios de Medioambiente, Energía, Patrimonio y Cultura. Con la planeada recepción de la comitiva COP25 en territorio chileno – de la cual también recibimos el patrocinio por iniciativa ciudadana – PAC 3.0 invitó a estudiantes a presentar anteproyectos sobre el programa subsidiado DS27 “Programa de Mejoramiento de Barrios”.

PAC 4.0 fue – y sigue siendo – especial. A pesar de la incertidumbre y el encierro impuesto por la crisis sanitaria, logramos con tiempo identificar la demanda pública de proyectos de mejoramiento de escuelas públicas existentes del Ministerio de Educación, sumar fuerzas con el co-auspicio de la Cámara Chilena de la Construcción y donar los proyectos BIM a las entidades públicas sostenedoras de los casos victoriosos. Medio año después de la finalización de PAC 4.0, se publicó desde la Dirección de Arquitectura del Ministerio de Educación el lanzamiento de un nuevo fondo de 20mil millones de CLP (más de 26 millones de USD), para la presentación, en formato BIM y con criterios de sustentabilidad y eficiencia energética, de proyectos de mejoramiento de infraestructura escolar pública existente. ¿Por qué es relevante esto?

Uno de los proyectos ganadores de PAC 4.0 (Lacazette & Valois) trabajó sobre la tipología constructiva de escuela que más se encuentra en el territorio chileno. Ese modelo BIM está disponible en Plataforma Arquitectura para su libre descarga. Para armar la carpeta y presentarse al fondo del MINEDUC, lo único que haría proyectualmente falta es identificar un caso de la misma tipología, adaptar los espesores de aislación, proyección de elementos de protección solar y apertura de vanos a la zona climática y acoplar la sección del módulo a la distribución de pabellones del caso particular.

En otras palabras: El resultado de la cooperación intersectorial PAC ha generado un producto arquitectónico digital de la máxima calidad, abierto a quien quiera usarlo para aplicarlo a un subsidio existente, real y necesario.

Extracto “Antes vs Después” del proyecto presentado a PAC 4.0 por Lacazatte & Valois Arquitectos.

Las tecnologías EIFS/SATE/ETICS/EWIS/CI

La tecnología más empleada en Alemania.

Encontrándose en el estado de la práctica bajo las siglas EIFS (Exterior Insulation and Finish System), CI (Continuous Insulation), ETICS (External Thermal Insulation Composite System), EWIS (External Wall Insulation System) SATE (Sistema de Aislación Térmica Exterior) o WDVS (Wärmedämm-Verbundsystem), según “Wärmedämm-Verbundsystem: Von der Thermohaut bis zur transparenten Wärmedämmung” de la editorial publicadora del Instituto Fraunhofer, los orígenes de dichas tecnologías pueden ubicarse en la segunda década del Siglo XX.

Según la European Association for ETICS durante el año 2016 la superficie total de dichas tecnologías instaladas fue de 244-261 mill.m2, distribuyéndose en 1.5 mill.m2 Europa del Norte, 18-19 mill.m2 Europa del Oeste, 20-21 mill.m2 Europa del Sur, 95-100 mill.m2 Europa del Sud-Este (incluyendo Turquía) y 110-120 mill.m2 Europa Central.

Los casi 100 años de desarrollo industrial en torno a la eficiencia energética en la construcción ha resultado en:

• 40 tipos de materiales aislantes disponibles en el mercado según la DIN 4108-10, dentro de los cuales nos podemos encontrar los siguientes aptos para las tecnologías EIFS: Inorgánicos sintéticos (Lana de Vidrio, Lana de Roca, Espuma de Vidrio, Espuma Rígida de Calcio-Silicato, Aerogel, Vidrio Expandido y Ácido Silícico Pirogenado), orgánicos sintéticos (EPS y subvariantes, XPS, PU Espuma Rígida y Espuma Fenólica Rígida) y orgánicos naturales (Corcho, Lana de Madera, Fibras de Madera, Cáñamo y Paja)
• Accesorios para el control de radiación solar, aprovechamiento de radiación solar simultánea a la protección por transmisión, conversión de radiación para ACS, ventilación con recuperador de calor y filtrado de aire; y accesorios y subsistemas para el control de la hermeticidad en superficies genéricas y encuentros constructivos.
• Profundos marcos institucionales y normativos técnicos mínimos norteamericanos (EIMA-ASTM) y europeos (EOTA-ETAG04) que regulan las tecnologías de aislación térmica exterior continua.

Según Holm et al 2013, del Instituto de Aislación Térmica de Múnich (FIW) en Alemania el promedio anual de superficie instalada de EIFS es de 35 mill.m2, el 36% del parque existente fue rehabilitado energéticamente en un 55% con tecnologías de aislación térmica exterior, llegando a un 85% en preexistencias de albañilería y hormigón armado, que presentan una vida útil de 30-50 años y un retorno medioambiental de 0,5 años si llevo un muro existente de U=1,4 a U=0,24, utilizando EPS.

Representación digital del sistema StoTherm EIFS en su más simple expresión.