ABSTRACT: Climate change, the constant growth of energy consumption, and the high levels of emissions recorded by the energy sector, require the implementation of concrete solutions. Building rehabilitation offers a significant opportunity to contribute in this regard. The purpose of this work is to analyze the potential for intervention in a school building from the “Programa Nacional 700 Escuela” (National 700 Schools Program). The improvements in energy efficiency are evaluated through a dynamic simulation and indicators are calculated regarding the annual energy consumption for heating. The values for the reference building are 74.5 kWh/m2 year and 158 kWh/student. With the rehabilitation proposals, energy savings could be achieved of between 39.7% and 60%. The R-Mean alternative appears as the most convenient one as it achieves energy benefits of 47%, with lower investment costs. The energy efficiency indicators for said set of improvements are 39.2 kWh/m2 year and 83.1 kWh/student. The results achieved can serve as reference for the rehabilitation of 71 school buildings built in the province of San Juan between 2004 and 2015, which belong to a construction typology with a similarity of materials of their envelope and functional configuration.

RESUMEN: El cambio climático, el constante crecimiento del consumo energético y los altos niveles de emisiones que registra el sector energético, requieren de la implementación de soluciones concretas. La rehabilitación de edificios ofrece una oportunidad significativa para contribuir en este aspecto. El objetivo del presente trabajo es analizar el potencial de intervención en un edificio escolar perteneciente al Programa Nacional 700 Escuelas. Las mejoras en eficiencia energética se evalúan a través de simulación dinámica y se calculan indicadores respecto al consumo anual de energía para calefacción. Los valores para el edificio de referencia son de 74,5 kWh/m2 año y de 158 kWh/alumno. Con las propuestas de rehabilitación se podrían alcanzar ahorros energéticos de entre 39,7% y 60%. La alternativa R-Media se presenta como la más conveniente al lograr beneficios energéticos del 47%, con menores costos de inversión. Los indicadores de eficiencia energética para dicho conjunto de mejoras son de 39,2 kWh/m2 año y de 83,1 kWh/alumno. Los resultados alcanzados pueden servir de referencia para la rehabilitación de 71 edificios escolares erigidos en la provincia de San Juan entre los años 2004 y 2015, los cuales responden a una tipología constructiva con similitudes de materialización de la envolvente y configuración funcional.

The present work aims to investigate the energy consumption of 17 schools located in the Metropolitan Area of San Juan, Argentina. To obtain a general overview of the current situation, consumption per year and per unit area were analyzed. In addition, statistical analyses were carried out in order to understand possible relationships between energy consumption and two architectural variables that characterize design and construction technology: glazed area to the north and global U-value. The results indicate that electricity is the energy with the greatest relative annual use (55%), while natural gas predominates during the cold season (72%), as associated with heating energy supply. Regarding consumption by type of energy and per unit area covered, the values were 26.24 kWh/ m2 year for electricity and 21.80 kWh/m2 year for natural gas. Through the research it was possible to conclude that there is an important association between the building envelope, both opaque and transparent, and energy consumption, thereby recognizing the potential to improve the envelope for energy optimization.

RESUMEN: El presente trabajo tiene por objetivo indagar sobre los consumos energéticos de 17 escuelas localizadas en el Área Metropolitana de San Juan. Se analizan aquí los consumos por año y por unidad de superficie para obtener una lectura general de la situación actual. Además, se realizan análisis estadísticos con el fin de comprender las posibles relaciones entre los consumos energéticos y dos variables arquitectónicas que caracterizan el diseño y la tecnología constructiva: Área vidriada al Norte y K global. Los resultados indican que la energía con mayor participación anual relativa es la eléctrica (55%), mientras que el gas natural lo es durante la estación fría (72%), asociado al abastecimiento de energía en calefacción. Respecto al consumo por tipo de energía y por unidad de superficie cubierta, los valores son de 26,24 kWh/m2 año para la electricidad y de 21,80 kWh/m2 año para el gas natural. El desarrollo de la investigación permite concluir que existe una importante asociación entre la envolvente edilicia, tanto opaca como transparente, y el consumo de energía, con lo cual se reconoce la potencialidad de mejoramiento de la envolvente, en búsqueda de una optimización energética.

Abstract This study is concerned with the thermal- energy behaviour of a social dwelling in the central region of Argentina. The aim is to evaluate the energy consumption of the dwelling during the historical period between 1960 and 2011 and to obtain the thermo-physical model through simulation with ECOTECT and SIMEDIF. The availability of real data on energy consumption allowed the calibration through simulation and the design of the model. The retrofitting guidelines aimed at energy conservation and solar collection through the incorporation of thermal insulation in the envelope and an increase from 10.8% to 20.3% of the north facing solar glazing area were applied. The results showed that, in addition to meetingthe recommendations of the regulations in force, energy retrofitting leads to the achievement of the objective of this study, improvingthe level of energy labelling with thermally comfortable environments. From an energy intervention perspective, the contained energy increases by 4.3 and 7.1%, reaching Level B and A of the IRAM Standard, respectively, with heating energy savings of 53.7 and 85.6%. The annual consumption per square meter of usable area is 34.9 kWh/m2, which is an interesting value, even though it does not yet reach that of the passive house level.

Resumen Se estudia el comportamiento térmico-energético de una vivienda social en la región central de Argentina. El objetivo es evaluar energéticamente la vivienda para un período histórico entre 1960 y 2011 y obtener el modelo termo físico a través de la simulación con ECOTECT y SIMEDIF para proponer su rehabilitación. La disponibilidad de datos reales del consumo de energía permitió la calibración a través de la simulación y la obtención del modelo, base de la rehabilitación orientada a la conservación y a la solarización a través de la incorporación de aislación térmica en la envolvente y un aumento del 10,8% al 20,3% del área vidriada colectora al norte. Los resultados muestran que la rehabilitación energética permite, además de satisfacer las recomendaciones de las Normas IRAM, mejorar el nivel del etiquetado energético con ambientes térmicamente confortables. A partir de la intervención energética la energía contenida se incrementa un 4,3 y un 7,1 % para alcanzar el Nivel B y A de la Norma IRAM, respectivamente con un ahorro de energía del 53,7 y del 85,6% en la calefacción (H) de los espacios. El consumo anual por metro cuadrado de superficie útil es de 34,9 kWh/m2, valor auspicioso aún no pudiendo alcanzar el Nivel Passivehouse.

ABSTRACT: Passive cooling through natural ventilation has a great potential for single-family homes and temperate continents such as the city of Mendoza, located in the central west of the Argentine Republic. This strategy seeks to end the risks of overheating and reduces the energy consumption of mechanical conditioning equipment. This study aims to evaluate the influence on energy consumption, in two ventilation scenarios (day and night) for two constructive resolutions (light and mass). For this, a computational model of a single-family house, modeled and adjusted in the Energy Plus v8.6 program was used. For the ventilation model, “Airflow Network” (AIRNET algorithm) validated by (Gu, 2007) y (Crawley et al., 2001) was used. The results indicate that, in the construction as well as in life, with night ventilation the energy consumptions are lower in 50% than they ventilate during the day. The natural ventilation in bioclimatic buildings is an indispensable strategy for the cooling of the same. In this situation lies the importance of having a simulation tool to test different scenarios of use and control of the same.

RESUMEN: El enfriamiento pasivo a través de la ventilación natural presenta un gran potencial para viviendas unifamiliares en climas templados continentales como lo es el de la ciudad de Mendoza, ubicada al centro oeste de la República Argentina. Esta estrategia persigue evitar riesgos de sobrecalentamiento y reducir la necesidad de uso de los equipos mecánicos. El objetivo del estudio expuesto es evaluar la influencia de la ventilación natural diurna y nocturna en el consumo de energía en condiciones reales de uso de una vivienda con construcción tradicional y construcción industrializada. Para ello, se usó un modelo computacional de una vivienda unifamiliar, modelada y ajustada en el programa Energy Plus v8.6. Y, para el modelado de la ventilación natural, se utilizó “Airflow Network” (algoritmo AIRNET), validado por (Gu, 2007) y (Crawley et al., 2001). Los resultados indican que, tanto en la construcción másica como en la liviana, con ventilación nocturna, los consumos energéticos son menores en 50% que ventilando de día. La ventilación natural en edificios bioclimáticos resulta una estrategia indispensable para el enfriamiento del mismo. En esta situación radica la importancia de contar con una herramienta de simulación para el ensayo de diferentes modos de uso y control de la misma.

In this research work, the thermal-energy behaviour of compact dwellings between party walls built in low-density residential neighbourhoods in the city of Santa Rosa, La Pampa, Argentina (latitude: 36 º 27'S and longitude 64 º 27'W) is investigated. The objectives are to evaluate the indoor temperature and comfort conditions in winter through experimental monitoring, and to analyze the historical consumption of natural gas for heating. The results show that compact dwellings between party walls consume 50% less natural gas than single-family social houses in the same region. The Argentinian energy scenario, the possibility of revising Standards and Building Codes, the trend of growth in housing construction in the region under study, the building labelling process, among other things, merit a data analysis of the stock of buildings and their energy performance. The creation of a harmonized monitoring protocol data is imperative.

En el presente trabajo se estudia el comportamiento térmico-energético de viviendas compactas entre medianeras implantadas en barrios residenciales de baja densidad en la ciudad de Santa Rosa, La Pampa, Argentina (latitud: 36º27'S y longitud: 64º27'W). Los objetivos son evaluar la temperatura interior y las condiciones de confort en invierno a través del monitoreo experimental y analizar el consumo histórico de gas natural en calefacción. Los resultados muestran que las viviendas compactas entre medianeras tienen un 50% menos de consumo de gas natural que la vivienda social unifamiliar en la misma región en estudio. El panorama energético de Argentina, la posibilidad de revisar Normativas y Códigos de Edificación, la tendencia del crecimiento de la construcción de viviendas en la región en estudio, el proceso de etiquetado de la edificación, entre otros aspectos, ameritan un análisis de la información de las características del stock de las edificios y de su performance energética. La creación de un protocolo de monitoreo armonizado de datos es imperativa.

The state provides 30% of houses per year in the city of Mendoza. This study evaluates: (a) the thermal-energy quality of a social house, through in-situ measurements under conditions of actual use; (b) needed energy requirements through a balance; (c) a simulation of the house using the SIMEDIF program, in which the model was adjusted, and some easy to implement and economical improvements were tested; and (d) a qualitative survey of thermal sensations. The results indicated that the building has a deficit in its thermal and energy efficiency: real energy consumption is lower than the results obtained by calculation. This is presumably because the user is unable to bear the financial cost of the energy consumption that would keep the house in a comfort situation. Improvements in the thermal quality of the envelope, which were considered in the simulation, result in 35.6% of energy savings and the achievement of comfort conditions in the housing spaces.

El estado hace entrega del 30% de las viviendas que se habitan por año en la ciudad de Mendoza, Argentina. El presente trabajo evalúa: (a) la calidad térmico-energética de una vivienda social, por medio de mediciones in-situ en condiciones de uso real; (b) el requerimiento energético necesario por medio de un balance; (c) la simulación de la vivienda en el programa SIMEDIF, donde se ajustó el modelo y se ensayaron mejoras de aplicación fácil y económica; y (d) un sondeo cualitativo de las sensaciones térmicas. Los resultados mostraron que el edificio presenta un déficit en su rendimiento térmico-energético: los consumos energéticos reales son menores a los resultados obtenidos por cálculo. Esto se presume debido a que el usuario se ve imposibilitado de asumir el costo económico por el consumo energético que supondría mantener la vivienda en condiciones de confort. Las mejoras de la calidad térmica de la envolvente, simuladas luego de ajustado el modelo, implican el 35.6% de ahorro de energía auxiliar y el logro de condiciones de confort dentro de los espacios.