Atributos de sustentabilidad: una tendencia en el mercado inmobiliario. Felipe Encinas


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1 Latam Sustentable 2015 Congreso Internacional 26 de agosto de 2015 Atributos de sustentabilidad: una tendencia en el mercado inmobiliario Felipe Encinas Jefe Línea de Tecnologías, Escuela de Arquitectura Pontificia Universidad Católica (PUC) 43 páginas

2 ATRIBUTOS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Y SUSTENTABILIDAD EN EL MERCADO INMOBILIARIO RESIDENCIAL: DÓNDE ESTAMOS Y HACIA DONDE VAMOS? LATAM SUSTENTABLE Desafíos en Edificación 1er Congreso Internacional Felipe Encinas Arquitecto UC MSc University of Nottingham PhD Université catholique de Louvain 25 y 26 Agosto 2015 Santiago

3 PROYECTO FONDECYT DE INICIACIÓN EN INVESTIGACIÓN N Análisis y posicionamiento de los atributos de eficiencia energética y sustentabilidad en el mercado inmobiliario residencial de Santiago Felipe Encinas Javiera Díaz Daniela Ahumada Investigador Responsable Tesista MARQ UC David Cabieles Macarena Silva Asistentes de investigación Carlos Aguirre Núñez Escuela de Construcción, Universidad de Las Américas Carlos Marmolejo Duarte Centro de Política de Suelos y Valoraciones, Universidad Politécnica de Cataluña Francisco Sánchez de la Flor Grupo de Investigación Ingeniería Térmica, Universidad de Cádiz Expertos invitados Centro de Desarrollo Urbano Sustentable (CEDEUS) Proyecto CONICYT/FONDAP Se agradece al Portalinmobiliario.com por su colaboración en la provisión de bases de datos de oferta inmobiliaria, el análisis de mercado y realización de encuesta

4 Fuente: Fajardo, Daniel ( ). Los atributos sustentables llegan al mercado inmobiliario. Diario PULSO, versión impresa

5 RELEVANCIA del tema a nivel nacional La Región Metropolitana concentra: El sector residencial representa: 21% del consumo de energía total Tcal 40% de la población 65% de la oferta del mercado inmobiliario Tcal 82% de aumento en los últimos 20 años Fuente: Ministerio de Energía (2012) Tcal una reducción de 4% en el año 2008 producto de una campaña de eficiencia energética Fuente: INE (2012), CChC (2012) El stock privado de viviendas en la Región Metropolitana: departamentos casas ha fluctuado entre y unidades en los últimos 5 años Fuente: Observatorio habitacional MINVU (2013) a partir de datos de Collect

6 BOTTOM-UP aproximación metodológica a partir de la base de datos del Portalinmobiliario.com con 718 conjuntos de casas en oferta para el período modelo 2: Estimación del consumo energético para calefacción Aplicación de modelo en régimen estacionario (algoritmo ISO 13790) Aplicación de modelo en régimen dinámico (TAS) Determinación de coeficientes del modelo estacionario a partir del modelo dinámico modelo 1: Definición tipológica de casas del mercado inmobiliario privado en Santiago Análisis exploratorio de las variables por medio de un análisis de componentes principales Definición de 8 tipologías representativas por medio de un análisis de cluster Selección de 8 casos de la base de datos, representativos de las tipologías modelo 3: Optimización de la envolvente térmica por tipología a partir de la metodología de coste de ciclo de vida (CCV) Construcción de una frontera eficiente (óptimo de Pareto) para la optimización de la envolvente térmica por cada tipología Encuesta para evaluar la disposición a pagar por mejoras de eficiencia energética

7 DOBLE VIDRIADO atributo declarado en la base de datos de oferta inmobiliaria del Portalinmobiliario.com departamentos casas SOLAR TÉRMICO atributo (subjetivo) declarado en la base de datos de oferta inmobiliaria del Portalinmobiliario.com departamentos casas

8 INCREMENTO DE AISLACIÓN TÉRMICA atributo declarado en la base de datos de oferta inmobiliaria del Portalinmobiliario.com departamentos casas EFICIENCIA ENERGÉTICA atributo (subjetivo) declarado en la base de datos de oferta inmobiliaria del Portalinmobiliario.com departamentos casas

9 Precio de oferta [UF] P25 P50 P75 OFERTA DE CASAS P75 P50 P25 Superficie útil [m 2 ] Fuente: Elaboración propia a partir de base de datos del Portal Inmobiliario.com período

10 Precio de oferta [UF] P25 P50 P75 P90 P90 P75 P50 P25 Superficie construida [m 2 ] Fuente: Elaboración propia a partir de base de datos del Portal Inmobiliario.com período

11 N=19 N=5 N=24 N=37 N=138 N=574 N=24 N=61 N=633 N=657 N=718 MODELO 1 distribución de casos para la solución seleccionada del análisis de cluster* 8 tipologías N=436 N=95 N=43 N=59 (*) Análisis de cluster de tipo jerárquico (método de Ward) con distancia euclídea al cuadrado

12 MODELO 1 valores obtenidos para los percentiles 25, 50 y 75 de las variables continuas para la solución seleccionada del análisis de cluster* Tipologías Precio [UF] Superficie útil [m 2 ] N casos % P25 P50 P75 P25 P50 P % % % % % % % % Total % (*) Análisis de cluster de tipo jerárquico (método de Ward) con distancia euclídea al cuadrado

13 Precio de oferta [UF] Tipologías: Superficie útil [m 2 ]

14 MODELO 1 porcentaje del total de casos con presencia de atributos (variables indicadoras) para la solución seleccionada del análisis de cluster* Tipologías N casos % Doble vidriado % Presencia de atributos (porcentaje del total de casos) Incremento de aislación térmica Solar térmico % 11% 100% % 62% 100% 5% Artefactos eficientes y ahorro de agua 4 5 1% 20% 80% 100% % % 98% 2% % 22% 2% % 100% 100% Total % (*) Análisis de cluster de tipo jerárquico (método de Ward) con distancia euclídea al cuadrado

15 MODELOS 2+3 etapas de aplicación de los modelos para la optimización de la envolvente térmica 1. Definición de datos de entrada Orientación (N=4) Transmitancia térmica de muros (N=8) Transmitancia térmica de ventanas (N=3) Transmitancia térmica de techumbre (N=6) Transmitancia térmica de suelo (N=2) Transmitancia térmica de muros: (Distribución discreta uniforme) 1/8 1/8 1/8 1/8 1/8 1/8 1/8 1/8 U [W/m 2 K] = Generación de una matriz muestral por medio del método de Monte Carlo pruebas utilizando Oracle Crystal Ball 3. Aplicación de un modelo de estimación ajustada de demanda de calefacción Algoritmo de calculo basado en ISO 13790* (*) desarrollado por el Grupo de Investigación en Ingeniería Térmica, Universidad de Cádiz 4. Construcción de una frontera eficiente para la optimización de la envolvente térmica Coste de ciclo de vida óptimo Demanda de calefacción

16 ALGORITMO DE CÁLCULO definición de la expresión matemática para la estimación de la demanda de calefacción primer término de la ecuación: Pérdidas de calor por construcción coeficiente: a U m = transmitancia térmica media [W/m 2 K] (V/A t ) = compacidad [m] (volumen acondicionado / área de transferencia) h = altura libre de los espacios [m] GD inv = grados-días de invierno en base 20 para Santiago

17 ALGORITMO DE CÁLCULO definición de la expresión matemática para la estimación de la demanda de calefacción segundo término de la ecuación: Pérdidas de calor por infiltración y/o ventilación coeficiente: c renh = renovaciones hora de infiltración y/o ventilación [h -1 ] p = densidad del aire (1.2 kg/m 3 ) Cp = calor específico del aire a presión constante (1 kj/kg K) h = altura libre de los espacios [m] GD inv = grados-días de invierno en base 20 para Santiago

18 ALGORITMO DE CÁLCULO definición de la expresión matemática para la estimación de la demanda de calefacción tercer término de la ecuación: Ganancias de calor por radiación solar coeficiente: b (A v /A a ) = área de ventanas equivalente al norte / área acondicionada (adimensional) FS rem = factor de sombra media remotas, debido a los edificios colindante FS prox = factor de sombra media próxima, debido a las sombras propias del edificio f sne = factor solar norte equivalente (adimensional). Es la relación entre la radiación que reciben las ventanas en sus correspondientes orientaciones y con las sombras remotas y/o próximas que tengan, y la radiación que recibirían si estuvieran orientadas al norte sin ningún tipo de sombra. I norte = Radiación global acumulada sobre superficie vertical con orientación norte

19 ALGORITMO DE CÁLCULO definición de la expresión matemática para la estimación de la demanda de calefacción cuarto término de la ecuación: Ganancias de calor por fuentes internas coeficiente: d FI = ganancias (fuentes) internas [W/m 2 ] Nota: ŋ = factor de utilización, estimado de acuerdo al los valores del parámetro numérico a 0 y la constante de tiempo de referencia τ 0 del estándar ISO 13790

20 Modelo régimen dinámico ALGORITMO DE CÁLCULO ajuste de los coeficientes del modelo para la tipología Demanda de calefacción [kwh/m 2 ] R² = 0,9995 Demanda de calefacción [kwh/m 2 ] Modelo régimen estacionario Modelo régimen dinámico* Percentil Percentil Percentil (*) Simulado utilizando software EDSL TAS Modelo régimen estacionario Coeficientes del modelo a y c 0.51 b d Error cuadrático medio de la resolución del modelo** 0.1% (**) Estimado utilizando la herramienta Solver de Excel por medio del método GRG Nonlinear

21 MODELO 3 metodología de coste de ciclo de vida (CCV) para una aproximación de tipo coste-beneficio Coste de ciclo de vida (CCV) = Coste de inversión inicial + Valor actual neto de [costes de funcionamiento (operación, mantenimiento y energía) y costes de sustitución] Período: 20 años CCV (τ) = coste de ciclo de vida para un período τ (referido al año inicial τ 0 ) Tasa de descuento: 12% C I C a,i (j) R d (i) V f,τ (j) = costes iniciales de inversión = coste anual, año i, del componente j (incluyendo costes de funcionamiento o de reposición) = tasa de descuento para el año i = valor final del componente j, al final del período de cálculo (referido al año inicial τ 0 )

22 OPTIMIZACIÓN construcción de una frontera eficiente (óptimo de Pareto) CCV [UF] mejor caso No rentable caso base Rentable óptimo Demanda de energía para calefacción [kwh/m 2 ] Ahorro en CCV [UF] óptimo mejor caso Rentable No rentable caso base Demanda de energía para calefacción [kwh/m 2 ]

23 TIPOLOGÍA 1 caracterización y modelo representativo Participación en el mercado Caracterización de la tipología Precio de oferta Superficie construida Superficie total Modelo representativo Programa Agrupación Comuna 60.7% UF m m 2 3D-3B pareada Lampa planta primera planta segunda isométrica m fachada predominante

24 Ahorro en CCV [UF] 4 TIPOLOGÍA 1 frontera eficiente según tipo de ventana vidrio monolítico doble vidriado doble vidriado con baja emisividad Demanda de energía para calefacción [kwh/m 2 ]

25 Ahorro en CCV [UF] 4 TIPOLOGÍA 1 frontera eficiente según tipo de muro albañilería de ladrillo sin aislación térmica + 20 mm aislación + 50 mm aislación + 80 mm aislación mm aislación mm aislación mm aislación mm aislación Demanda de energía para calefacción [kwh/m 2 ]

26 Ahorro en CCV [UF] 4 TIPOLOGÍA 1 frontera eficiente según tipo de techumbre + 80 mm aislación mm aislación mm aislación mm aislación mm aislación mm aislación Demanda de energía para calefacción [kwh/m 2 ]

27 Ahorro en CCV [UF] 4 TIPOLOGÍA 1 frontera eficiente según orientación* norte sur este oeste (*) Correspondiente a la orientación predominante descrita en la planimetría Demanda de energía para calefacción [kwh/m 2 ]

28 Inversión [UF] 6 5 TIPOLOGÍA 1 frontera eficiente según tipo de ventana vidrio monolítico doble vidriado doble vidriado con baja emisividad Demanda de energía para calefacción [kwh/m 2 ]

29 TIPOLOGÍA 1 definición de casos seleccionados (puntos 1 a 6) Casos Orientación Inversión [UF] Coste de ciclo de vida [UF] Demanda de energía para calefacción [kwh/m 2 ] 1 Sur Norte Norte Norte Norte Norte Casos Tipo de ventana Tipo de muro Tipo de techumbre 1 Vidrio monolítico Albañilería sin aislación 80 mm aislación térmica 2 Vidrio monolítico Albañilería sin aislación 80 mm aislación térmica 3 Doble vidriado Albañilería sin aislación 80 mm aislación térmica 4 Doble vidriado 80 mm aislación térmica 100 mm aislación térmica 5 Doble vidriado baja emisividad 110 mm aislación térmica 170 mm aislación térmica 6 Doble vidriado baja emisividad 200 mm aislación térmica 200 mm aislación térmica

30 TIPOLOGÍA 7 caracterización y modelo representativo Participación en el mercado Caracterización de la tipología Precio de oferta Superficie construida Superficie total Modelo representativo Programa Agrupación Comuna 8.2% UF m m 2 6D-5B aislada Colina planta primera planta segunda m fachada predominante isométrica

31 Ahorro en CCV [UF] 4 TIPOLOGÍA 7 frontera eficiente según tipo de ventana vidrio monolítico doble vidriado doble vidriado con baja emisividad Demanda de energía para calefacción [kwh/m 2 ]

32 Ahorro en CCV [UF] 5 4 TIPOLOGÍA 7 frontera eficiente según tipo de muro hormigón armado 10 mm aislación térmica 30 mm aislación 60 mm aislación 90 mm aislación 120 mm aislación 150 mm aislación 180 mm aislación 210 mm aislación Demanda de energía para calefacción [kwh/m 2 ]

33 Ahorro en CCV [UF] 4 TIPOLOGÍA 7 frontera eficiente según tipo de techumbre + 80 mm aislación mm aislación mm aislación mm aislación mm aislación mm aislación Demanda de energía para calefacción [kwh/m 2 ]

34 Ahorro en CCV [UF] 4 TIPOLOGÍA 7 frontera eficiente según orientación norte sur este oeste (*) Correspondiente a la orientación predominante descrita en la planimetría Demanda de energía para calefacción [kwh/m 2 ]

35 Inversión [UF] TIPOLOGÍA 7 frontera eficiente según tipo de muro hormigón armado 10 mm aislación térmica 30 mm aislación 60 mm aislación 90 mm aislación 120 mm aislación 150 mm aislación 180 mm aislación 210 mm aislación Demanda de energía para calefacción [kwh/m 2 ]

36 TIPOLOGÍA 7 definición de casos seleccionados (puntos 1 a 6) Casos Orientación Inversión [UF] Coste de ciclo de vida [UF] Demanda de energía para calefacción [kwh/m 2 ] 1 Sur Norte Norte Norte Este Norte Casos Tipo de ventana Tipo de muro Tipo de techumbre 1 Vidrio monolítico Hormigón 10 mm aislación 80 mm aislación térmica 2 Vidrio monolítico Hormigón 10 mm aislación 80 mm aislación térmica 3 Doble vidriado Hormigón 10 mm aislación 80 mm aislación térmica 4 Doble vidriado Hormigón 90 mm aislación 100 mm aislación térmica 5 Doble vidriado Hormigón 180 mm aislación 170 mm aislación térmica 6 Doble vidriado baja emisividad Hormigón 210 mm aislación 200 mm aislación térmica

37 ENCUESTA PARA EVALUAR LA DISPOSICIÓN A PAGAR en colaboración con el Portalinmobiliario.com P3. Considerando que la casa que está buscando para comprar tiene los sistemas constructivos mínimos que exige la normativa nacional por temas térmicos (vale decir, vidrio simple en ventanas y muros de ladrillo sin aislación térmica): Estaría dispuesto(a) a pagar un monto de dinero adicional al costo de su casa por contar con mejoras de eficiencia energética? Para tomar su decisión puede tomar como referencia los valores de la tabla presentada a continuación, donde, por ejemplo, reemplazar el vidrio simple de las ventanas por uno doble (termopanel) y agregar 8 cm de aislación térmica en los muros costaría $ adicionales al precio de su casa, pero le significaría un ahorro de $ al año en gastos de calefacción. Tipo de ventana Aislación térmica en muros Costo adicional a pagar Ahorro anual en calefacción Vidrio doble (termopanel) Sin aislación térmica $ $ Vidrio doble (termopanel) 2 cm de aislación térmica $ $ Vidrio doble (termopanel) 8 cm de aislación térmica $ $ Vidrio doble de alta eficiencia 11 cm de aislación térmica $ $ Vidrio doble de alta eficiencia 20 cm de aislación térmica $ $

38 DISPOSICIÓN A PAGAR por mejoras en la envolvente térmica de la casa que están buscando para comprar Menos de 3000 UF (Tipología 1) Más de 8000 UF (Tipología 7)

39 Inversión [UF] 6 5 TIPOLOGÍA 1 frontera eficiente según el porcentaje de encuestados que están dispuestos a gastar un monto determinado 0-5% 5-10% 6-10% 10-15% 15-20% 20-25% 25-30% Demanda de energía para calefacción [kwh/m 2 ]

40 Ahorro en CCV [UF] 4 TIPOLOGÍA 1 frontera eficiente según el porcentaje de encuestados que están dispuestos a gastar un monto determinado 0-5% 5-10% 6-10% 10-15% 15-20% 20-25% 25-30% Demanda de energía para calefacción [kwh/m 2 ]

41 Inversión [UF] 6 5 TIPOLOGÍA 7 frontera eficiente según el porcentaje de encuestados que están dispuestos a gastar un monto determinado 0-5% 5-10% 6-10% 10-15% 15-20% 20-25% 25-30% Demanda de energía para calefacción [kwh/m 2 ]

42 Ahorro en CCV [UF] 5 4 TIPOLOGÍA 7 frontera eficiente según el porcentaje de encuestados que están dispuestos a gastar un monto determinado 3 0-5% 5-10% 6-10% 10-15% 15-20% 20-25% 25-30% Demanda de energía para calefacción [kwh/m 2 ]

43 RAZONES PARA NO ESTAR DISPUESTOS A PAGAR según rangos de precios Ya pago demasiado por la vivienda No considero importante la eficiencia energética Los ahorros de calefacción alcanzados me parecen insuficientes Otra Menos de 3000 UF 3000 UF 4000 UF 4000 UF 5000 UF 5000 UF 8000 UF Más de 8000 UF

44 ATRIBUTOS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Y SUSTENTABILIDAD EN EL MERCADO INMOBILIARIO RESIDENCIAL: DÓNDE ESTAMOS Y HACIA DONDE VAMOS? LATAM SUSTENTABLE Desafíos en Edificación 1er Congreso Internacional Felipe Encinas Arquitecto UC MSc University of Nottingham PhD Université catholique de Louvain 25 y 26 Agosto 2015 Santiago

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