Repositorio
Institucional

Arias-Guerra, Gabriel

Maximize Energy Efficiency in Homes: A Parametric Simulation Study Across Chile

MDPI

BUILDINGS

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This study assessed the impact of 39 active and passive energy efficiency measures on the energy demand of a prototype dwelling, modeled through parametric simulations in DesignBuilder across nine climatic zones in Chile, classified according to the K & ouml

ppen system. Each measure was evaluated individually (single-measure scenarios)

three variation levels were evaluated to quantify their relative influence on energy demand. Results indicate that passive strategies are more effective in cold and humid climates, where increasing wall insulation thickness reduced energy demand by up to 45%, and improving airtightness achieved a 43% reduction. In contrast, in tundra climates or areas with high thermal variability, some measures, such as green fa & ccedil

ades or overhangs, increased energy demand by up to 49% due to the loss of useful solar gains. In desert climates, characterized by high diurnal temperature variation, thermal mass played a more significant role: high-inertia walls without additional insulation outperformed lightweight EPS-based solutions. The findings suggest that measure selection must be climate-adapted, prioritizing high-impact passive strategies and avoiding one-size-fits-all solutions. This work provides quantitative evidence to inform residential thermal design and support climate-sensitive energy efficiency policies. This study delivers a single-measure comparative atlas

future research should integrate multi-measure optimization together with comfort/cost metrics.Este estudio evaluó el impacto de 39 medidas de eficiencia energética activas y pasivas en la demanda energética de una vivienda prototipo, modelada mediante simulaciones paramétricas en DesignBuilder en nueve zonas climáticas de Chile, clasificadas según el sistema Köppen. Cada medida se evaluó individualmente (escenarios de una sola medida)

se evaluaron tres niveles de variación para cuantificar su influencia relativa en la demanda energética. Los resultados indican que las estrategias pasivas son más efectivas en climas fríos y húmedos, donde el aumento del espesor del aislamiento de las paredes redujo la demanda energética hasta en un 45%, y la mejora de la hermeticidad logró una reducción del 43%. Por el contrario, en climas de tundra o áreas con alta variabilidad térmica, algunas medidas, como las fachadas verdes o los voladizos, aumentaron la demanda energética hasta en un 49% debido a la pérdida de ganancias solares útiles. En climas desérticos, caracterizados por una alta variación de temperatura diurna, la masa térmica jugó un papel más significativo: las paredes de alta inercia sin aislamiento adicional superaron a las soluciones ligeras basadas en EPS. Los resultados sugieren que la selección de medidas debe adaptarse al clima, priorizando estrategias pasivas de alto impacto y evitando soluciones genéricas. Este trabajo proporciona evidencia cuantitativa para fundamentar el diseño térmico residencial y respaldar políticas de eficiencia energética sensibles al clima. Este estudio ofrece un atlas comparativo de una sola medida

futuras investigaciones deberían integrar la optimización de múltiples medidas junto con métricas de confort y costo.

artículo original

energy efficiency in buildings

active energy efficiency measures (AEM)

passive energy efficiency measures (PEM)

building energy simulation

climate sensitivity

10.3390/buildings15213828

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RESIDENTIAL BUILDINGS

CLIMATE

HOT

CONSTRUCTION

STRATEGIES

SYSTEMS

SAVINGS

HEAT

RESIDENTIAL BUILDINGS

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Ingeniería Arquitéctonica

Ciencias del Medio Ambiente

Climatología

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WOS:001612798900001

Maximize Energy Efficiency in Homes: A Parametric Simulation Study Across Chile

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Construction & Building Technology

Engineering, Civil

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