Abstract: Globally, the residential building stock shows different levels of obsolescence and high energy consumption. Therefore, it is imperative to promote energy savings through measures to improve building efficiency in the rehabilitation and remodeling of housing units. The objective of this work is to analyze the different ways of evaluating energy efficiency through the diachronicity of the renovations introduced during their use, with emphasis on the variations of the building envelope. The method used is a theoretical-qualitative study, structured in two stages that allow addressing the regulatory context in force in 31 countries. It is concluded that the evaluation methods examined apply a synchronic criterion, without considering the dynamics of housing change processes. Together, the regulations of Brazil, Austria, Belgium, Germany, and Cyprus are highlighted for their relevance, potential and approach to the envelope.

Resumen: A nivel global, el parque construido residencial acusa distintos niveles de obsolescencia y elevados consumos de energía. Por tanto, resulta imperativo propiciar el ahorro energético mediante medidas de mejora de la eficiencia edilicia en la rehabilitación y remodelación de las unidades de vivienda. Por esto, el objetivo del trabajo es analizar las diversas maneras de evaluar la eficiencia energética a través de la diacronicidad de las reformas introducidas durante su uso, con énfasis en las variaciones de la envolvente. El método utilizado es un estudio teórico-cualitativo, estructurado en dos etapas que permiten abordar el contexto normativo vigente en 31 países. Se concluye que los métodos de evaluación examinados aplican un criterio sincrónico, sin considerar la dinámica de los procesos de cambios de las viviendas. Conjuntamente, se rescatan por su relevancia, potencialidad y la particular modalidad de abordaje de la envolvente, las normativas de Brasil, Austria, Bélgica, Alemania y Chipre.

Resumen Los elementos que componen la envolvente arquitectónica en contacto con el exterior representan un factor concluyente en el consumo de energía y poseen una influencia directa sobre la demanda energética del edificio. Por esto, el objetivo del trabajo es analizar las diversas maneras de evaluar energéticamente la envolvente arquitectónica en normativas a nivel global y detectar sus componentes representativos. La metodología de investigación es un estudio teórico-descriptivo, basado en un mapeo sistemático que posibilita la comparación entre las normativas. Seguidamente, se obtienen las variables de análisis y el tipo de información contenidas en las mismas. Se deduce que los aspectos más importantes para considerar en el diseño y evaluación de la envolvente son; la zona climática presente en el 34% de las normativas, la relación vidriado-opaco y la transmitancia térmica, presente en el 41% y 93% respectivamente. Al cotejar los alcances de las normativas argentinas con los ejemplos internacionales, se concluye que es necesario reforzar los estudios y normativas relacionadas a la relación vidriado-opaco.

Abstract The elements that make up the architectural envelope in contact with the outside represent a conclusive factor in energy consumption and have a direct influence on the energy demand of the building. For this reason, the objective of the work is to analyze the different ways of energetically evaluating the architectural envelope in regulations at a global level and detecting its representative components. The research methodology is a theoretical-descriptive study, based on a systematic mapping that enables comparison between regulations. Next, the analysis variables and the type of information contained in them are obtained. It follows that the most important aspects to consider in the design and evaluation of the envelope are the climatic zone present in 34% of the regulations, the glaze-opaque relationship, and the thermal transmittance, present in 41% and 93% respectively. When comparing the scope of Argentine regulations with international examples, it is concluded that it is necessary to reinforce the studies and regulations related to the glaze-opaque relationship.

Resumo Os elementos que compõem o envelope arquitetônico em contato com o exterior representam um fator conclusivo no consumo de energia e têm uma influência direta na demanda de energia do edifício. Portanto, o objetivo do trabalho é analisar as diferentes formas de avaliação energética do envelope arquitetônico em padrões globais e detectar seus componentes representativos. A metodologia de pesquisa é um estudo teórico-descritivo, baseado em um mapeamento sistemático que permite a comparação entre as normas. As variáveis de análise e o tipo de informação contida nelas são então obtidas. Deduz-se que os aspectos mais importantes a considerar na concepção e avaliação do envelope são: a zona climática, presente em 34% das normas, a relação envidraçamento-opaco e a transmitância térmica, presente em 41% e 93% respectivamente. Ao comparar o escopo da regulamentação argentina com exemplos internacionais, conclui-se que é necessário reforçar os estudos e regulamentações relacionadas com a relação envidraçamento/vidrado.

RESUMEN Investigaciones previas han permitido desarrollar y caracterizar un material aislante a partir de descartes de poliestireno expandido (EPS) que puede utilizarse para la fabricación de placas, brindando oportunidades laborales a grupos sociales desocupados o vulnerables. Trabajando en articulación con una cooperativa de recicladores local, se determinaron los procesos productivos necesarios para su fabricación en una escala apta para su comercialización. El objetivo de esta investigación es analizar estos procesos productivos e identificar los aspectos críticos para la viabilidad de ejecución y gestión de esta tecnología. La metodología utilizada implica: i. la adecuación del producto; ii. la determinación de los insumos y recursos para su viabilidad; iii. la detección de los procesos productivos con mayor criticidad; y iv. la adecuación al caso particular de aplicación. Se obtiene un conjunto de requerimientos considerados mínimos para el desarrollo de un emprendimiento productivo. Además, se identifican en el contexto local los procesos de mayor criticidad, relativos a la separación y la obtención del EPS y su provisión continua en el tiempo. Los resultados condensan aportes para contribuir a la replicación y la sostenibilidad de esta experiencia.

RESUMO Pesquisas anteriores desta equipe permitiram desenvolver e caracterizar um material isolante a partir de poliestireno expandido (EPS) descartado que pode ser utilizado na fabricação de placas, oferecendo oportunidades de trabalho a grupos sociais desempregados ou vulneráveis. Trabalhando em coordenação com uma cooperativa local de recicladores, foram determinados os processos de produção necessários para sua fabricação em escala adequada para a comercialização. O objetivo desta pesquisa é analisar os processos produtivos envolvidos e os aspectos críticos que tornam viável a execução e gestão desta tecnologia. A metodologia utilizada implica: i. a adequação do produto; ii. a determinação dos insumos e recursos para sua viabilidade; iii. a detecção dos processos com maior criticidade; e iv. a adaptação ao caso particular de aplicação. Obtém-se um conjunto de requisitos considerados mínimos para o desenvolvimento de um empreendimento produtivo. Além disso, são identificados no contexto local os processos mais críticos relacionados à separação e obtenção do EPS e seu fornecimento contínuo ao longo do tempo. Os resultados condensam contribuições que têm por objetivo a replicação e sustentabilidade desta experiência.

ABSTRACT Previous research has allowed developing and characterizing an expanded polystyrene waste (EPS) based insulation material that can be used to manufacture plates, providing job opportunities to unemployed or vulnerable social groups. By working together with a local recycling cooperative, the production processes needed for their manufacture on a scale suitable for commercialization were determined. The goal of this research is to analyze these production processes and identify the critical aspects that make the technology’s implementation and management viable. The methodology used involves i. the product’s adaptation; ii. determining supplies and resources for its feasibility; iii. detecting the most critical production processes; and, iv. adapting to the particular case of application. A set of minimum requirements is obtained to develop a productive venture. In addition, the most critical processes related to the separation and obtaining of the EPS and its continuous supply over time, are identified. The results summarize contributions to replicate and make this experience sustainable.

Abstract: The purpose of this work is to provide solutions for mass retrofitting of building envelope in residential areas at urban level. An innovative methodology is developed that identify the different construction materials of the urban-building envelope in large-scale to estimate energy saving by recycling them with energy efficiency criteria. It is proposed the digital processing of SPOT 6 satellite and aerial images through semi-automatic classifications. In this case, the roofs are classified, the quality of the results is determined, the most appropriate processing is defined, and with these results envelope improvement strategies are applied for mass treatment at urban level. The work was carried out in the residential area of La Plata department, Argentina. The results showed that the classifications with aerial images achieve good precision for the complexity addressed (70%). This allowed estimating energy savings which can be seen on urban maps easily showing the annual energy saving potentialities for heating between 2000 and 3000 kWh/year per house. In effect, the use of remote sensors applied to the detailed and massive analysis of urban sectors provides a little disseminated knowledge of interest in our region. In turn, this methodology can be applied to cities with similar characteristics.

Resumen: El presente trabajo busca generar soluciones para abordar la problemática del reciclado edilicio masivo del sector residencial a nivel urbano. Para ello, se desarrolla una metodología innovadora orientada a identificar los distintos materiales constructivos de la envolvente urbana-edilicia para realizar estimaciones de ahorro de energía por incorporación de eficiencia energética. Se propone el procesamiento digital de imágenes satelitales SPOT 6 y aéreas a través de clasificaciones. En este caso se clasifican los techos; se determina la calidad de los resultados; y sobre los mejores resultados se aplican estrategias de mejora de la envolvente para su tratamiento masivo a escala urbana. Como caso de aplicación se trabajó con el sector residencial del partido de La Plata, Argentina. Los resultados mostraron que las clasificaciones con imágenes aéreas alcanzan una buena precisión para la complejidad urbana abordada (70 %). Esto permitió estimar la potencialidad de ahorros de energía anual para calefacción entre 2000 y 3000 kWh/año por vivienda, visualizados en forma ágil por medio de cartografía urbana. En efecto, el uso de sensores remotos aplicados al análisis detallado y masivo de áreas urbanas aporta un conocimiento de interés y poco difundido en nuestra región. A su vez, esta metodología puede ser extrapolada a ciudades con características análogas.

Abstract: Agro production areas are often solved with light structures. Inside them there are temperature peak conditions that affect the crops by producing cooling or overheating. In this context, this work presents the comparison of the internal thermal behavior of an empty light greenhouse with the incorporation of a passive accumulator system, a versatile, and possible to be industrialized, modular thermal buffer which can set up different thermal load conditions and stabilize its temperature. The system is presented in two versions, one only with solid materiality, and the other combining it with encapsulated water, thus showing the benefits for its incorporation. The present work aims to deepen the assessment of a passive solar technological solution for air conditioning in agro production spaces, by comparing the thermal response, the load and the thermal contribution in the use of only solid mass variants with that of mixed solid and liquid mass (concrete and water). The methodology develops the manufacturing, installation and laboratory testing of a greenhouse with the incorporation of cultivation tables built with thermal accumulator/buffer systems for comparison. The results show that the maximum thermal contributions of the systems were quantified in 17 MJ, 32 MJ and 36 MJ for the 864 kg solid system, the 1968 kg solid one and the 864 kg mixed one respectively. The thermal contribution achieved approximately doubles that of the lighter system either by increasing solid mass or by replacing the same solid mass by mixed mass. The costs of the systems are recorded as 17.1 USD/MJ; 20.7 USD/MJ and 9 USD/MJ for the 864 kg solid system, the 1968 kg solid one and the 864 kg mixed one respectively, showing in this way the cost reduction in the mixed system when compared to the others.

Resumen: Los ámbitos destinados a la agroproducción se resuelven frecuentemente con estructuras livianas. En su interior se presentan condiciones de picos de temperatura que afectan a los cultivos produciendo enfriamiento o sobrecalentamiento. En este contexto, el presente trabajo presenta la comparación del comportamiento térmico interior de un invernadero liviano vacío y con la incorporación de un sistema pasivo acumulador, amortiguador térmico, modular, industrializable y versátil para configurar diferentes condiciones de carga térmica y estabilizar su temperatura. El sistema presenta dos versiones, solo con materialidad sólida, y combinando la misma con agua encapsulada, presentado los beneficios de su incorporación. En este contexto, el trabajo tiene por objetivo profundizar en la evaluación de una solución tecnológica solar pasiva para climatización de espacios agroproductivos, a través de comparar la respuesta térmica, la carga y el aporte térmico en el uso de variantes de masa únicamente sólida; y masa mixta sólida y líquida (hormigón y agua). La metodología desarrolla la fabricación, instalación y ensayo en laboratorio de un invernadero con la incorporación de mesas de cultivo construidas con los sistemas acumuladores/amortiguadores térmicos para su comparación. Los resultados muestran que los aportes térmicos máximos de los sistemas se cuantificaron en 17 MJ, 32 MJ y 36 MJ en los sistemas sólidos de 864 kg, sólido de 1968 kg y mixto de 864 kg, respectivamente. Se logra aproximadamente el doble del aporte térmico que provee el sistema más liviano, ya sea por aumento de masa sólida como por reemplazo de igual masa sólida por mixta. Asimismo los costos de los sistemas se registran como 17.1 USD/MJ; 20.7 USD/MJ y 9 USD/MJ para el sistema sólido de 864 kg, sólido de 1968 kg y mixto de 864 kg, respectivamente, demostrando la reducción de costos en el sistema mixto respecto a los demás.

Abstract Simplified HVAC models for buildings estimate energy demand based on a global loss coefficient (G) and the heating and cooling degree days (DD). The DD are calculated, from citie's average temperatures, published by official entities. However different researches have recorded that the city affects the urban climate with thermal variations due to its morphological and material conditions. This paper analyzes the external thermal situations in different representative areas of La Plata city to determine the degree to which the theoretical energy is demanded for thermal conditioning at the intra-urban level are modified. To address the research, the external temperatures of ten urban sectors were measured. Then, the DD were calculated and compared with the official records, different zones were grouped by the k-means technique and, finally, theoretical energy demand was calculated. Results show that energy demand calculated from experimental measurements is overestimated in winter and underestimated in summer regarding the calculation from official measurements. Also, different territorial thermal distributions were found between winter and summer.

Resumen La carga térmica para climatización de edificios (Q) estima la demanda de energía en función de un coeficiente global de pérdidas (G) y de los grados día (GD) de refrigeración o calefacción. En general los GD se calculan con las temperaturas medias publicadas por organismos oficiales. Sin embargo, se ha demostrado que la ciudad afecta al clima urbano generando variaciones térmicas debido a sus condiciones morfológicas y materiales. Este trabajo analiza las condiciones térmicas externas en distintas zonas representativas (mosaicos urbanos [MU]) de la ciudad de La Plata para determinar cómo modifican las condiciones de demanda de energía teórica para climatización. La metodología involucra el registro de la temperatura exterior de diez sectores urbanos; el cálculo de los GD de calefacción (GD18) y de refrigeración (GD23); la comparación con los GD oficiales; el agrupamiento por zonas urbanas mediante técnicas de clustering de k-medias; y el cálculo de la demanda de energía teórica. Los resultados muestran que la demanda de energía calculada con las mediciones experimentales está sobrestimada en invierno y subestimada en verano comparado con el cálculo realizado con los datos oficiales. Asimismo, se encontraron distribuciones térmicas territoriales diferenciadas entre invierno y verano.

In Argentina, the production and recycling of buildings have grown significantly in the last few year, especially in the residential building market. Therefore, it is essential to develop analytical tools to help understand and monitor the processes involved in the phenomenon of urbanization and to quantify its energy and environmental consequences. This study develops a methodology that examines, based on a representative unit (urban mosaic), the ability that different sectors of the city have to use solar power in their different urban textures and heat dissipation areas, thus determining their energy potential. In order to do that the study involves: (a) a conceptual definition of urban mosaic, its use and its technical definition; (b) an assessment of tools for the processing and spatial and energy modeling of the mosaics; and (c) an implementation of the methodology. The results verify the conceptual development and the feasibility of the methodology in a case study carried out at the city of La Plata, Buenos Aires, Argentina (latitude 34 ° 55 S, longitude 57 ° 57 W), and allow an estimation of the potential for efficient energy use and solar energy use (44,3% of energy savings in heating were obtained).

En Argentina, la producción y reciclado de los edificios ha crecido significativamente en los últimos años, correspondiendo el mayor porcentaje a los residenciales. En este sentido es indispensable desarrollar herramientas analíticas que permitan comprender y monitorear los procesos involucrados en el fenómeno de la urbanización y cuantificar sus consecuencias energético-ambientales. El presente trabajo desarrolla una metodología que estudia, a partir de una unidad representativa (mosaico urbano), la aptitud de los distintos sectores de la ciudad para el aprovechamiento energético de la radiación solar en las diferentes texturas urbanas y sus áreas de disipación térmica, determinando el potencial energético de las mismas. Para ello se desarrolla: (a) la definición conceptual de "mosaico urbano", su utilidad y su definición técnica; (b) la evaluación de las herramientas para el procesamiento, la modelización espacial y energética de mosaicos; y (c) un ejemplo de aplicación de la metodología. Los resultados verifican el desarrollo conceptual y la factibilidad de la metodología aplicable a un caso testigo de la ciudad de La Plata, Buenos Aires, Argentina (latitud 34°55 S; longitud 57°57 O), y permiten realizar estimaciones de la potencialidad para hacer eficiente el uso de la energía y aprovechar la energía solar (se obtuvo un 44,3% de ahorro de energía en calefacción).