BECA CIN- FACHADAS VENTILADAS- MELINA DUCA - CEAH, FAPYD (UNR) 2014

CIN

BECA CIN “ESTÍMULO A LAS VOCACIONES CIENTÍFICAS”

ÁREA TEMÁTICA: Tecnológica “Potencialidades y Limitantes de las Fachadas Ventiladas (FV) como estrategia de mejoramiento de eficiencia termo-energética en edificios del sector terciario en la ciudad de Rosario, Argentina.”

PROYECTO EN EL QUE SE INSERTA PID ARQ 117 - SCyT UNR:

”Indagaciones acerca de la calidad ambiental de edificios. Relaciones de compatibilidad entre el ambiente construido del área central de la ciudad de Rosario, las normas de habitabilidad, el reglamento de edificación y el código urbano”.

Directora: Mg. Arq. Patricia Mosconi Co-Directora: Mg. Arq. Laura Bracalenti

UNIDAD ACADÉMICA: CEAH (Centro de Estudios del Ambiente Humano), Facultad de Arquitectura, Planeamiento y Diseño (UNR).

BECARIA: MELINA A. DUCA

Sep2014- Ago2015

ÍNDICE RESUMEN.

Pág 5

TOMA DE POSESIÓN.

Pág 6

1- INTRODUCCIÓN.

Pág 8

2- OBJETIVOS.

Pág 10

3- METODOLOGÍA.

Pág 10

4- ANTECEDENTES Y SITUACIÓN PROBLEMÁTICA.

Pág 18

5- JUSTIFICACIÓN.

Pág 26

6- EL TEMA.

Pág 28

7- CASO DE ESTUDIO.

Pág 56

8- DIFUSIÓN.

Pág 76

9- CONCLUSIONES.

Pág 82

Fichaje Bibliográfico

La arquitectura y el ambiente La evolución de la fachada ligera en la historia

Estructura tecnológica y funcionamiento FV Clasificación de las FV Fachadas acristaladas de doble piel Eficiencia Higrotérmica. Análisis comparativo.

BIBLIOGRAFÍA.

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RESUMEN

Los edificios de uso terciario (oficinas, hospitales, comercios, hoteles, etc.) son los de mayor gasto energético de funcionamiento. Los sistemas destinados al confort termo-lumínico, la movilidad vertical y la provisión de servicios, suponen un consumo muy importante y creciente de energía. Esta problemática disminuiría significativamente con un diseño racional, teniendo en cuenta la eficiencia termo-energética durante la vida útil del edificio.

La climatización artificial es una de las variables que genera mayor derroche de energía en dichos edificios, por lo que es determinante el estudio del comportamiento de la envolvente edilicia y su resolución constructiva. En este marco de situación, se revaloriza el manejo de las denominadas estrategias bioclimáticas por parte de los profesionales.

El presente trabajo plantea avanzar en el conocimiento relativo a las fachadas ventiladas como alternativa constructiva para resolver envolventes de edificios de oficinas para un clima templado-húmedo, con la finalidad de lograr mayor eficiencia termo-energética, obteniendo así menor dependencia de la energía para la habitabilidad de sus ocupantes. Se propone seleccionar un edificio de oficinas con envolvente vidriada, construido en el área central de la ciudad de Rosario, analizar sus prestaciones termo-energéticas y, a partir de herramientas analíticas y simulación, evaluar las modificaciones posibles en dichas prestaciones, considerando el mismo edificio resuelto con fachada ventilada.

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Acto entrega de certificados, toma de posesiรณn. Sede de Gobierno, UNR. Izq: Dr. Claudio Pairoba.

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TOMA DE POSESIÓN

ORDEN MÉRITO: 6 PUNTAJE: 88,76 de 100

Resultados del orden de mérito. Universidad Nacional de Rosario (UNR): Disponible en: https://www.cin.edu.ar/becas-evc-convocatoria-20142015/

Izq: Arq. Patricia Mosconi (Directora de BECA).

Derecha: Arq. Laura Bracalenti (Co-Directora de BECA)

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1- INTRODUCCIÓN

A lo largo de la historia, el ser humano ha interactuado con el “ambiente”, estableciendo diferentes relaciones con el mismo. En el siglo XX, esta relación ha supuesto una degradación ambiental que ha alcanzado niveles realmente preocupantes causados principalmente por los excesivos niveles de consumo energético. Esta situación es consecuencia de la búsqueda -por parte de los países en desarrollo- de un crecimiento económico-financiero sin límites, para lo cual utilizan recursos agotables sin consideración de sus repercusiones a nivel ambiental y social. Dicha práctica se ha expandido a todos los sectores, tanto industriales, comerciales, de oficinas y el residencial, entre otros; generando la dependencia de un gran consumo energético en todos los aspectos.

En la actualidad, comienzan a pensarse políticas y gestiones (desde determinados entes públicos u organizaciones no gubernamentales) para disminuir el consumo energético en cada sector en particular, dando lugar a nuevos paradigmas como el desarrollo económico “sustentable” (ligado a la conservación de recursos no renovables), el uso responsable de la energía y el impulso de las energías llamadas “limpias”, entre otras tendencias a implementar. El concepto de uso responsable de la energía, según la Secretaría de Energía de la República Argentina involucra dos aspectos: el uso racional de la energía y la eficiencia energética. El primero se refiere a la modificación de nuestros hábitos de consumo; mientras que el segundo significa minimizar la cantidad de energía consumida, para satisfacer las distintas necesidades humanas. Dicho problema, se debería resolver en todos los ámbitos de la vida misma, involucrando la mayor cantidad de aspectos que posibiliten la reducción del consumo de energía; en particular en el sector de la construcción que es uno de los más significativos.

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En este trabajo de investigación se ha estudiado la estructura tecnológica de las Fachadas Ventiladas (FV) y se han analizado, a través de un análisis de caso, sus posibles prestaciones. Estos sistemas constructivos vienen desarrollándose sostenidamente y han sido progresivamente difundidos durante la última década. La importancia de su estudio refiere a la necesidad de implementar, en los edificios, estrategias bioclimáticas que optimicen las condiciones de confort interior y solventen el elevado consumo energético de funcionamiento y mantenimiento que presentan, debido al uso indiscriminado de soluciones de fachadas herméticamente selladas con acondicionamiento artificial. El caso de los edificios de uso terciario (oficinas, hospitales, comercios, hoteles, etc.) es el que se encuentra más agravado, por lo que es determinante el adecuado estudio del comportamiento de la envolvente edilicia y su resolución constructiva desde la etapa de diseño.

A través de la indagación bibliográfica se recabó información sobre las FV y se identificó la estructura tecnológica de las mismas (lógica constructiva y dinámica de funcionamiento), determinando los componentes que las constituyen y sus correspondientes funciones. La información recabada fue organizada sistemáticamente a fin de clasificar los distintos tipos y sus respectivas ventajas y limitantes.

Se revisaron diferentes estudios que describen las variables climáticas de la ciudad de Rosario. Se identificaron datos relativos al área central de la ciudad, no obstante lo cual, cabe señalar que los mismos refieren a parámetros específicos y acotados a un período limitado.

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Se seleccionó y analizó un edificio de oficinas, para el cual se diseñó una envolvente alternativa, aplicando una FV considerando las prestaciones de estos sistemas, detectadas durante las etapas iniciales del estudio. La propuesta se basa en el tipo de FV acristalada multiplanta, es decir que su cámara de aire no se encuentra compartimentada; constituyéndose como una Doble Piel de Vidrio. De esta manera, satisface la continuidad visual e iluminación natural requerida para este tipo de edificios, optimizando el funcionamiento termo-energético.

Se analizó mediante el correspondiente balance térmico, la eficiencia termo-energética del edificio seleccionado en su estado real y considerando la existencia de la FV diseñada.

Se estimó el ahorro energético y las condiciones de confort interior en las dos situaciones consideradas, mediante herramientas de simulación (Programa Mit Design Advisor), evaluando el potencial del efecto stack (fuerzas térmicas) como estrategia de bajo consumo para reducir la carga térmica estival.

EDIFICIO SURCOS - CASO DE ESTUDIO. Ubicado en calle España (entre calles Córdoba y Rioja) de la ciudad de Rosario.

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2- OBJETIVOS

3- METODOLOGÍA

OBJETIVOS GENERALES:

El objeto de estudio es la estructura tecnológica (lógica constructiva y dinámica de funcionamiento) de los sistemas de fachadas ventiladas, teniendo en consideración su adecuación al clima templado-húmedo de la ciudad de Rosario y su aplicación a edificios de oficina en altura localizados en el contexto del área central, así como la optimización de la eficiencia termo-energética de los mismos. La finalidad de avanzar en esta dirección es lograr condiciones de habitabilidad edilicia ponderadas en términos ambientales y que permitan una independencia relativa de energías no renovables y costosas.

La dimensión analítica desde la que se aborda este estudio es, fundamentalmente, la de la Arquitectura como disciplina del espacio, la cual integra una multiplicidad de aspectos articulados en las lógicas y dinámicas del espacio urbano y edilicio.

1. Avanzar en el conocimiento de las fachadas ventiladas, como tecnología adecuada para reducir el consumo energético y lograr mejores condiciones de confort en edificios de oficinas, considerando el contexto de aplicación.

OBJETIVOS PARTICULARES: 1. Determinar la estructura tecnológica y la dinámica funcional de las fachadas ventiladas –transparentes y opacas- considerando los aspectos relevantes que inciden en su eficiencia termo-energética.

2. Describir las características micro-climáticas actuales del área central de la ciudad de Rosario, que resulten significativas en tanto variables de diseño de fachadas ventiladas destinadas a edificios de oficinas.

3. Proponer una envolvente alternativa aplicando fachadas ventiladas en un edificio de oficinas existente en el área central de la ciudad de Rosario.

4. Determinar el comportamiento térmico de las fachadas ventiladas propuestas.

5. Estimar el ahorro energético y las condiciones de confort interior obtenidos con la aplicación de fachadas ventiladas mediante herramientas analíticas y simulación.

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Se plantea una investigación descriptiva en la que se abordarán distintos aspectos en forma independiente, pero sin perder de vista las relaciones significativas entre éstos establecidas. La estrategia metodológica se focalizará en fenómenos observables o determinados de forma analítica, cuantificables, a partir de un enfoque deductivo. Se desarrollarán instancias de investigación documental, de campo y experimental, éstas últimas necesarias para la determinación de situaciones potenciales mediante la aplicación de software específico.

A partir de la revisión documental y el análisis de ejemplos arquitectónicos representativos, se describirán los componentes de las fachadas ventiladas como estructura tecnológica y su dinámica de funcionamiento, identificando, a partir de este estudio, las variables climáticas relevantes para su diseño.

Se caracterizarán, a partir de la búsqueda de datos pertinentes en el Servicio Meteorológico Nacional, las variables climáticas de interés correspondientes a la ciudad de Rosario. Las mismas se ajustarán, atendiendo a la información disponible en los Institutos y Centros de investigación que realizan mediciones permanentes en distintos puntos de la ciudad, al microclima del Área Central de la ciudad.

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Se seleccionará un edificio de oficinas localizado en el área central de la ciudad, representativo de las modalidades arquitectónicas predominantes (fachadas vidriadas, herméticas o con muy bajo porcentaje de superficie de aberturas, sin protecciones exteriores) en el que se analizará el comportamiento termo-energético real a través de la construcción de indicadores que permitan caracterizar las variables de interés que resulten viables atendiendo a la accesibilidad de los datos. En un siguiente paso, se diseñará una fachada ventilada como solución alternativa a la envolvente del mismo edificio y se estudiará esta situación hipotética, a partir de simulaciones y técnicas de análisis con la finalidad de comparar las prestaciones termo-energéticas correspondientes al edificio con la fachada existente y con la propuesta.

Las variables de interés se organizan en relación con los siguientes aspectos. Las mismas podrán ser ajustadas durante el proceso de investigación:

• La eficiencia termo-energética: La eficiencia termo-energética está relacionada con el ahorro de energía, la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero y el cumplimiento de las normas y ordenanzas edilicias correspondientes. Las variables a considerar son: carga interna del edificio, consumos energéticos de funcionamiento y eficiencia de sistemas.

• La habitabilidad: La habitabilidad cuantitativa, como condición tangible, se relaciona con el confort interior y puede ser controlable mediante el diseño arquitectónico. Las variables a considerar son: calidad de aire interior y temperatura interior.

• Estructura tecnológica de las fachadas ventiladas: Las variables a considerar son: sistemas constructivos compatibles, materialización, espesores de la cámara de aire ventilada en función de su eficiencia y orientaciones.

• El microclima urbano: Las variables a considerar son: presión y velocidad de los vientos, temperatura exterior y radiación solar incidente.

Las potencialidades y limitantes del sistema “Fachadas Ventiladas” en el contexto de situación estudiado, serán objeto de desarrollo del informe final, ya que se elaborarán en base a los resultados obtenidos tras las etapas de relevamiento bibliográfico y análisis comparativo del edificio seleccionado.

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FICHAJE BIBLIOGRÁFICO FICHA Nº 1:

FICHA Nº 2:

FICHA Nº 3:

APROXIMACIÓN AL CÁLCULO DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA DE FACHADAS VENTILADAS Y SU IMPACTO AMBIENTAL

CUANTIFICACIÓN DE LA EFICIENCIA DE LA FACHADA CERÁMICA VENTILADA MEDIANTE TÉCNICAS DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL

Tipo: Artículo en conferencia Autor: Ruá Autor: Vives Autor: Civera Autor: López-Mesa Lugar: Castellón, España Departamento de Ingeniería Mecánica y Construcción, Universidad Jaume I Páginas: 1-15 Fecha: 2010 Nombre de la conferencia: QUALICER´10

Tipo: Artículo en revista científica Autor: Mora Pérez Autor: López Patiño Autor: Bengochea Escribano Autor: López Jiménez Lugar: Valencia, España Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente, Universidad Politécnica de Valencia.

Volumen: 50 Ejemplar: 2 Páginas: 99-108 Publicación: Marzo-Abril 2011 ISSN: 0366-3175 DOI: 10.3989 Título de la serie: Boletín de la Sociedad Española de Ceámica y Vidrio

SIMULACIÓN NUMÉRICA DEL FUNCIONAMIENTO DE DOBLE ENVOLVENTE VENTILADA EN LA REFUNCIONALIZACIÓN DE LA BIBLIOTECA DEL MUSEO DE INSTRUMENTOS MUSICALES DR. EMILIO AZZARINI

Resumen: Estudio energético de la estructura de fachada ventilada, mediante la simulación en programas computacionales. Beneficios del uso de fachada ventilada en relación al doble muro tradicional. Análisis del ciclo de vida de las fachadas ventiladas, teniendo en cuenta la fase de uso de una vivienda unifamiliar (consumo energético). Se simulan dos edificios idénticos, variando el método de fachada para comparar el ahorro energético producido, en climatización.

Conceptos clave:  Análisis de Ciclo de Vida (ACV): (Pág 2 y 3) Método a través del cual se puede hacer una comparación medioambiental justa, sobre el consumo energético de un edificio o elemento. Según Athena Institute (Canadá) lo divide en las siguientes fases: - Extracción de materias primas - Fabricación - Puesta en obra - Ocupación/ Mantenimiento (la fase con mayor impacto ambiental, debido a su larga vida útil) - Demolición - Reciclado/ Reutilización/ Retirada Conclusiones: - La calefacción produce mayores consumos energéticos que la refrigeración.

- El uso de fachada ventilada reduce entre un 13.8% y 17.6% de ahorro energético en climatización con respecto a un doble muro cerámico.

- Cuanto más severo es el clima, más energía se ahorra con el uso de la fachada ventilada.

- Los materiales que componen la fachada ventilada tienen un impacto ambiental superior a los de la fachada convencional (debido a los perfiles de aluminio).

- En la fase operacional o de uso del edificio es donde se observa el ahorro energético de la fachada ventilada, en comparación con el muro convencional.

NORMAS APA:  CITAS - Ruá, Vives, Civera y López-Mesa (2010) - Ruá et al. (2010)  BIBLIOGRAFÍA - RUÁ, M. & VIVES, L. & CIVERA, V. & LÓPEZ-MESA, B. (2010, 15-16 de febrero). Aproximación al cálculo de la eficiencia energética de fachadas ventiladas y su impacto ambiental. Actas del XI Congreso mundial de la calidad del azulejo y del pavimento cerámico QUALICER. Castellón.

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Resumen: El objetivo de la investigación es cuantificar la contribución a la eficiencia energética en el comportamiento térmico de los edificios con fachada ventilada (especialmente en refrigeración). La metodología a utilizar es el estudio computacional del movimiento convectivo del aire, producido en la cámara de aire de la fachada, por medio del intercambiador de calor.

IMPORTANTE: Se ha obviado la contribución del material aislante en la cara exterior del cerramiento, puesto que el OBJETIVO de la investigación es DETERMINAR SI ES POSIBLE REDUCIR, O INCLUSO ANULAR, LA NECESIDAD DE UTILIZAR AISLAMIENTO TÉRMICO, gracias a la contribución a la eficiencia energética proporcionada por la fachada ventilada.

Algunos de los parámetros que influyen en esta instalación y modificarían los resultados obtenidos son: - Separación entre paneles.

- Temperatura y velocidad del aire entrante.

- Radiación solar y temperaturas de los paneles sólidos.

- Coeficientes de transmisión de calor de los elementos sólidos.

Conceptos clave:  Mecánica de fluidos computacional (CFD): (Pág 110 y 111) Técnica para cuantificar, simular, visualizar y representar fenómenos por medio de la resolución de ecuaciones del movimiento y conservación de la energía (en el caso de la fachada ventilada, se refiere a la energía dentro de la cámara de aire).  Inercia térmica: (Pág 103) Capacidad que tiene un cuerpo para acumular energía térmica.

Conclusiones: - El campo de velocidades vectorial tiende a crecer en la parte superior del edificio.

- Según Chiampi (2003): “Uno de los factores que más afectan a la eficiencia de la fachada es la temperatura del aire exterior. En condiciones de verano, los ahorros energéticos aumentarán considerablemente conforme lo haga la radiación solar y por tanto se forzará el movimiento convectivo del aire y la capacidad de refrigeración del aire que circula en el hueco de la fachada”.

- El efecto de refrigeración del aire en el hueco de la fachada cerámica tiene un comportamiento lineal; se produce un descenso medio de temperatura en el hueco de la fachada cerámica cuando cambia la temperatura del panel exterior.

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Tipo: Artículo en conferencia Autor: Diulio Autor: García Santa Cruz Autor: Gómez Lugar: La Plata, Buenos Aires Facultad de Arquitectura y Urbanismo UNLP, Universidad Nacional de La Plata Volumen: 14 Fecha: 2010 Nombre de la conferencia: ASADES Resumen: Se procede a la simulación computacional para la re-funcionalización de biblioteca, por medio del sistema de Doble Envolvente Ventilada (DEV), generando corriente de aire a través de la cámara interna, retirando el exceso de humedad relativa que existe y atenta contra la conservación óptima del papel.

Sistema y Materiales utilizados: - Se coloca del lado interior de la biblioteca, una piel de doble emplacado de roca de yeso (25 mm de espesor en muros y 12,5 mm de espesor en cielorrasos). Su objetivo es absorber parte de la humedad interior. La cara que da hacia la cámara de aire será de baja emisividad, materializada por una membrana aluminizada, perforada para mejorar la migración de vapor de agua del interior.

- La cámara de aire será de 60 mm de espesor. El aire que circula toma humedad de la piel interior y del cerramiento existente de mampostería, desecándola con el paso del tiempo y evitando la acumulación de humedad.

- Se instalan dos conductos de sección rectangular como forzadores pasivos de ventilación en la cámara de aire, continuándose 1 m por encima de la terraza.

- Los paneles tendrán rejillas en la parte baja y alta del local, para expulsar el aire mediante los extractores pasivos.

Variable climática del lugar: - La ciudad de La Plata se encuentra a 34º55´ de latitud sur y 57º57´ de longitud oeste en la zona bioambiental III subzona B (IRAM 11603) caracterizada por un clima templado cálido húmedo. La temperatura promedio anual es de 16.1ºC con una amplitud térmica en invierno de 8ºC y 10.6ºC en verano.

- Por su cercanía al Rio de La Plata la humedad relativa es elevada, siendo la media anual del 79%. El viento dominante es del sudeste. Las precipitaciones medias anuales son de 1023 mm.

Conceptos clave:  Doble Envolvente Ventilada (DEV): (Pág 169 y 170) Consiste en generar una piel interior sobre la existente, generando una cámara de aire con circulación permanente a baja velocidad (con el fin de bajar el índice de humedad en el salón). Poseerá rejillas del lado interno y conductos de evacuación de aire al exterior.

Conclusiones: - La humedad relativa supera la máxima admisible, pero permanece estable, propiciando la conservación del papel (considerando que el cálculo de simulación no presenta valores reales porque se

FICHA Nº 4: omite la colocación de los extractores pasivos de aire, lo cual influiría considerablemente en los índices de humedad obtenidos).

- Al incorporar el sistema de Doble Envolvente Ventilada (DEV), se obtienen resultados mucho menores de humedad relativa y disminuye 1.2º C la temperatura promedio de la sala.

NORMAS APA:  CITAS - Diulio, García Santa Cruz y Gómez (2010) - Diulio et al. (2010)  BIBLIOGRAFÍA - DIULIO, M. & GARCÍA SANTA CRUZ, M. & GÓMEZ, A. (2010) Simulación numérica del funcionamiento de Doble Envolvente Ventilada en la refuncionalización de la Biblioteca del Museo de Instrumentos Musicales Dr. Emilio Azzarini. Ponencia presentada en Asociación Argentina de Energías Renovables y Ambiente (ASADES), Argentina.

SIMULACIÓN TÉRMICA DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CON DOBLE FACHADA VIDRIADA EN LA CIUDAD DE SALTA Tipo: Artículo en conferencia Autor: Flores Larsen Lugar: Salta, Argentina INENCO- Instituto de Investigaciones en Energía No Convencional, Universidad Nacional de Salta CONICET Volumen: 14 Páginas: 73-80 Fecha: 2010 Nombre de la conferencia: ASADES Resumen: Se estudia con métodos computacionales un edificio en construcción en el microcentro de la ciudad de Salta, ya que se presume que puede producir un gran sobrecalentamiento en épocas estivales. Fachada Oeste: Doble Fachada Vidriada.

Fachada Este: Doble vidriado Hermético.

Sistema y Materiales utilizados: - Vidrio exterior: cristal templado serigrafiado de 12 mm de espesor, separado del edificio a una distancia de 1 m.

- Oficinas con aventanamientos de piso a techo, con doble vidriado hermético tonalizado con control solar. Permite disminuir la transmisión solar proporcionando iluminación natural, reduciendo la radiación solar infrarroja que ingresa al edificio –por la capa reflectante- y disminuir la transmitancia térmica debido a la cámara de aire estanca.

Variable climática del lugar: - La ciudad de Salta se encuentra encuadrada dentro de la zona bioambiental IIIa (IRAM 11603), que corresponde a un clima templado cálido, con amplitudes térmicas diarias mayores a 14ºC. Se caracteriza por veranos calurosos e inviernos no muy fríos.

- La fachada del edificio está orientada hacia el oeste.

Conceptos clave:  Sistemas híbridos de acondicionamiento: (Pág 74) Se trata del diseño del correcto balance entre el uso de ventilación natural en un edificio en conjunto con el sistema de acondicionamiento artificial. Esto permite disminuir notoriamente el consumo de electricidad para climatizar los ambientes e implica un mayor confort para los usuarios (debido a la regulación manual de la temperatura de acuerdo a la necesidad).

- La doble fachada del edificio se encuentra a SOTAVENTO, por lo que el efecto del viento es predominante y el efecto de chimenea refuerza la succión del aire de las oficinas (si la parte superior de las fachadas se encuentra abierta y la parte inferior cerrada). Gratia y De Herde (2003).

- En Verano se produce un sobrecalentamiento, debido a la aislación en muros y a la baja transmitancia térmica del doble vidriado, el coeficiente global de pérdidas es bajo, por lo que la energía proveniente de la ganancia solar directa se acumula en la masa térmica del edificio. Al no tener ventilación nocturna, esta energía no escapa rápidamente al exterior durante la noche, por lo que las temperaturas interiores permanecen altas.

- En Invierno las temperaturas interiores se encuentran dentro del rango de confort térmico (entre 20ºC y 27ºC).

- Las propuestas de mejora para disminuir la carga de refrigeración en verano serían: - Fachada verde (disminuiría hasta 3ºC) - Ventilación natural - Uso del aire proveniente de los subsuelos para enfriamiento de la masa térmica del edificio (disminución del 12% al 15% del consumo anual) - Ventilación nocturna (disminución del 10% al 20% del consumo energético) Resultados de otras investigaciones citadas: - Chan, Chow, Fong y Lin (2009) “En invierno la doble piel de vidrio permite obtener un 30% de ahorro en calefacción” (Dato estadístico correspondiente al polo norte) - Faggembau, Costa, Soria y Oliva (2003); Gratia y De Herde (2003) y Chiampi (2003) “En Verano, un mal diseño o elección de materiales puede producir sobrecalentamiento excesivo, con un importante incremento del consumo de energía”.

NORMAS APA:  CITAS - Flores Larsen (2010)  BIBLIOGRAFÍA - FLORES LARSEN, S. & RENGIFO, L. & GÓMEZ PAZ, L., & GÓMEZ DE LA LASTRA, O. (2010) Simulación térmica de un edificio de oficinas con doble fachada vidriada en la ciudad de Salta.

Ponencia presentada en Asociación Argentina de Energías Renovables y Ambiente (ASADES), Argentina.

 Factor solar: (Pág 75) Relación entre la cantidad total de energía que atraviesa el cristal (suma de la energía solar que penetra por transmisión y la energía desprendida por el cristal hacia el interior como consecuencia de su calentamiento por absorción energética) y la energía solar incidente. Ej. Para un cristal incoloro de 3 mm de espesor, el factor solar es 0,87.  Coeficiente de sombra: (Pág 75) Es el factor solar sobre 0,87 (correspondiente al factor solar de un cristal incoloro de 3 mm de espesor). Constituye una medida de la capacidad de filtrar el calor producido por la radiación solar, respecto de un vidrio incoloro de 3 mm de espesor.

Conclusiones: - En la Doble Piel de Vidrio, la elección del material exterior requiere de un cuidadoso estudio de las propiedades ópticas y térmicas de los vidrios; la elección del tamaño, la orientación y tipo de vidrio a utilizar, además de un estudio previo de la orientación según la ganancia solar.

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FICHA Nº 5: AHORRO DE ENERGÍA EN REFRIGERACIÓN DE EDIFICIOS PARA OFICINAS. PROPUESTA DE INDICADORES DE EFICIENCIA Y VALORES ADMISIBLES Tipo: Artículo en conferencia Autor: Salvetti Autor: Czajkowski Autor: Gómez Lugar: La Plata, Buenos Aires Laboratorio de Arquitectura y Hábitat Sustentable (LAyHS). Facultad de Arquitectura y Urbanismo, Universidad Nacional de La Plata (UNLP) Volumen: 14 Páginas: 17-24 Fecha: 2010 Nombre de la conferencia: ASADES Resumen: El siguiente trabajo intenta aplicar una corrección sobre la Norma Iram 11659-2, sobre acondicionamiento térmico de edificios, ya que dicha norma se aplica para edificios de vivienda, y en el caso de los edificios de oficina se deben estudiar valores específicos. En el caso de éstos últimos hay una mayor concentración de personas, un mayor uso de artefactos eléctricos, iluminación artificial constante, y poseen diversos valores de relación opaco- vidriado; con lo cual se propone un estudio particularizado de un tipo edilicio en torre aplicando la norma con los correctivos necesarios.

Variable climática del lugar: - Se establece según trabajo previo, un rango de Temperaturas de Diseño Máximas desde los 30ºCa los 40ºC. - Con respecto a la Radiación Solar se tomaron los siguientes valores: - Plano horizontal: 736 W/m2 - Norte: 370 W/m2 - Sur: 268 W/m2 - Este: 268 W/m2 - Oeste: 360 W/m2 - Se adopta un factor de exposición solar Fes de 0,5, que implica la utilización de cortina de enrollar, toldos o parasoles.

- Se adoptan 400 lux como carga térmica por iluminación artificial, para oficinas (según la Norma Iram 11659-1) Conceptos clave:  Carga térmica solar (Qs): (Pág 19) Carga térmica que influye en el caso de las oficinas ya que presentan una superficie vidriada mayor.

Qr: Carga térmica total de verano Vr: Volumen refrigerado -Indicadores que regulan la calidad de la envolvente edilicia:  

Coeficiente volumétrico (Gc): (Pág 17) Coeficiente de pérdidas de calor orientado al ahorro de energía en calefacción, propuesto en la Norma Iram 11604 Transmitancia térmica (K): (Pág 17) Se clasifican según tres niveles de calidad total de la envolvente, para muros y techos, propuestos por la Norma Iram 11605

Conclusiones: - Para cada relación Opaco- Vidriado se concluye diversa transmitancia térmica óptima a generar con un sistema específico de aventanamiento: - 20%  Kvidrio = 2.86 W/m2K  DVH - 30%  Kvidrio= 1.80 W/m2K  DVH + vidrio baja emitancia (low-e) - 50%  Kvidrio= 1.30 W/m2K  TVH + vidrio baja emitancia (low-e) - Se establecen distintas curvas para estimar los valores admisibles de los diversos indicadores de eficiencia energética, según las relaciones de Opaco- Vidriado.

- Al comparar la Carga Térmica de Refrigeración de un edificio de oficinas con la de un edificio de iguales características constructivas pero destinadas a vivienda, el análisis del primero dará como resultado un Qr adm mayor en un 50%.

- Para obtener un valor admisible de dichos indicadores para el diseño de un edificio de oficinas, es necesario estudiar el aislamiento de las áreas opacas, las protecciones solares, calidad térmica de los vidriados, relación opaco-vidriado, entre otras variables a equilibrar.

NORMAS APA:  CITAS - Salvetti, Czajkowski y Gómez (2010) - Salvetti et al (2010)  BIBLIOGRAFÍA - SALVETTI, M.B & CZAJKOWSKI, J. & GÓMEZ, A. (2010) Ahorro de energía en refrigeración de edificios de oficinas. Propuesta de indicadores de eficiencia y valores admisibles. Ponencia presentada en Asociación Argentina de Energías Renovables y Ambiente (ASADES), Argentina.

-Indicadores de eficiencia energética edilicia 





Carga térmica total de verano (Qr) (Pág 18) Qr= Qc+Qa+Qs+Qo Qc: Carga térmica por conducción a través de la envolvente Qa: Carga térmica por ventilación aportado por el aire exterior Qs: Carga térmica solar Qo: Carga térmica por fuentes internas (personas, equipamiento, iluminación) Coeficiente de refrigeración por unidad de superficie (Sr) (Pág 19 y 20) Sr=Qr/Ar Qr: Carga térmica total de verano Ar: Superficie refrigerada en verano Coeficiente volumétrico de refrigeración (Gr) (Pág 20) Gr=Qr/Vr

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FICHA Nº 6: FACHADAS ACTIVAS PARA REDUCIR LA DEMANDA DE CALEFACCIÓN EN LOS EDIFICIOS DE OFICINAS. EL CASO DE ESPAÑA Tipo: Artículo en Revista Científica Autor: Irulegi Autor: Serra Autor: Hernández Autor: Ruiz-Pardo Autor: Torres Lugar: San Sebastián, España Universidad del País Vasco (ETSA), Universidad de Sevilla y Universidad de Córdoba Volumen: 64 Ejemplar: 528 Páginas: 575-585 Publicación: Octubre-Diciembre 2012 ISSN: 0020-0883 DOI: 10.3989/ic.11.099 Título de la serie: Informes de la Construcción Resumen: En dicha investigación se analiza la eficiencia energética que ofrece un sistema de Fachada Ventilada Activa (FVA), aplicada a edificios de oficina en España, para reducir la demanda de calefacción.

Se definen diversas tipologías edilicias, y se establecen parámetros para su comparación, simulando los edificios con el programa LIDER (aprobado por el CTE). Se obtienen resultados para todas las zonas climáticas.

Tipologías a estudiar: - Edificio tipo U - Edificio en torre con núcleo de comunicaciones en la fachada - Edificio en torre con núcleo de comunicaciones central - Edificio tipo anillo - Edificio tipo L - Edificio tipo lineal - Edificio tipo disperso - Edificio tipo compacto Parámetros a considerar: - Porcentaje de acristalamiento (30% o 60%) - Zona climática - Tipo de vidrio - Tipología (factor de forma) Datos para el estudio: - Horario de uso: 7 a 15 hs (Lunes a Viernes) y 17 a 20 hs (Sábados).

- Carga interna de personas: 10 W/m2 - Carga interna de iluminación: 7,5 W/m2 - Carga interna por equipos: 7,5 W/m2 - Renovación de aire durante el dia: 1 por hs.

Conceptos clave:  Fachada ventilada activa (FVA): (Pág 576) Es un tipo de fachada de doble piel. Según el Belgian Building Research Institute – BBRI, “Una fachada activa es una fachada de cubre uno o varios pisos de un edificio y está construida por múltiples capas acristaladas. En este tipo de fachadas, la cavidad de aire situada entre las diferentes superficies, se ventila de manera mecánica o natural. La estrategia de ventilación de la cámara puede variar con el tiempo. Habitualmente se integran sistemas pasivos o activos que mejoran la calidad del aire en el interior del edificio. En la mayoría de los casos este tipo de sistemas suelen estar gestionados mediante mecanismos de control semi-automáticos”.  Zona de almacenamiento dinámico (ZAD): (Pág 576) Dicho concepto fue desarrollado por el Solar Dynamic Buffer Zone (SDBZ), se refiere a una cámara situada en el interior de un muro para controlar el movimiento de calor y de migración de humedad a través de la fachada. La ZAD introduce aire caliente del exterior con un poco de humedad en la cavidad intersticial de la fachada.  Muro parietodinámico: (Pág 576) En dicho muro, el aire de ventilación es obtenido del exterior mediante ventilación forzada, precalentado en el interior de la cámara e introducido al edificio cuando existe necesidad de calefacción. Cuando el edificio no necesita ser calefactado, el aire de la cámara es liberado directamente al exterior.

Estos muros, al igual que los trombe, son un excelente sistema para climatizar una vivienda, sin tener que gastar energía de ningún tipo. La diferencia sustancial con los otros muros es que estos conllevan un pequeño sistema de conductos que se utilizan para la renovación del aire.  Factor de forma: (Pág 581) Superficie de envolvente / Volumen

NORMAS APA:  CITAS - Irulegi, Serra, Hernández, Ruiz-Pardo y Torres (2012) - Irulegi et al. (2011)  BIBLIOGRAFÍA - IRULEGI, O. & SERRA, A. & HERNANDEZ, R. & RUIZ-PARDO, A. & TORRES, L. (OctubreDiciembre 2012) Fachadas ventiladas activas para reducir la demanda de calefacción en los edificios de oficinas. El caso de España. Informes de la Construcción, Vol 64 (528), 575-585.

Conclusiones: - La demanda de calefacción es mayor en los casos con un 30% de acristalamiento en fachada que en los casos con un 60%. Éste hecho es debido a que cuanto mayor sea la superficie acristalada, mayor es el aprovechamiento de energía solar.

- El factor de forma tiene un gran impacto en la demanda de calefacción: cuanto mayor sea el factor de forma (mayor superficie para un mismo volumen), mayor es la demanda.

- Los factores que afectan la demanda de calefacción son: la superficie acristalada, las características del vidrio, el factor de forma, la tipología y la zona climática.

- En edificios con un 30% de superficie acristalada: - La FVA mejora la eficiencia energética.

- El comportamiento de la FVA es óptimo en zonas templadas.

- En la mayoría de los casos, con la FVA, se alcanza un ahorro superior al 20%.

- Los mejores resultados se obtienen en la tipología de edificio en L (alcanzando ahorros superiores incluso al 40%).

- En edificios con un 60% de superficie acristalada: - La FVA mejora la eficiencia energética.

- El comportamiento de la FVA es óptimo en zonas templadas.

- En comparación con los datos obtenidos con un 30% de acristalamiento, la mejora que aporta la FVA en este caso, no se hace tan evidente. Éste hecho es debido a que con una mayor superficie acristalada la superficie disponible para la FVA es inferior.

- Los mejores resultados se obtienen con la tipología de edificio en torre con núcleo de comunicaciones en la fachada, donde se obtienen ahorros entre 20-40%, e incluso superan el 40% en determinadas zonas climáticas.

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FICHA Nº 7: CARACTERIZACIÓN DE VIENTOS EN ROSARIO, ARGENTINA, A PARTIR DE MEDICIONES 20082011 Tipo: Artículo en conferencia Autor: Luccini Autor: Pomar Lugar: Rosario, Argentina Grupo de Energía Solar (Instituto de Física de Rosario) y Facultad de Química e Ingeniería, Ponificia Universidad Católica Argentina Volumen: 11 Páginas: 19-22 Fecha: 2012 Nombre de la conferencia: ASADES Resumen: Mediante la toma de muestras en una estación meteorológica automática, en la ciudad de Rosario, por un tiempo de 4 años (con periodicidad de 1 minuto), se establece la caracterización de los vientos de superficie en la zona. Se incluye el análisis de las direcciones e intensidades predominantes a través de un diagrama polar, así como también su nivel de relación con otros parámetros medidos localmente (presión atmosférica). Se analizan sus posibles consecuencias y utilidades.

Conclusiones: - Direcciones predominantes de vientos: - NE: correspondiente a centros de alta presión que ocasionan aumento de temperaturas y humedad en la región.

- SE y SO: correspondientes a centros de alta presión que ocasionan descensos de temperatura e inestabilidad en forma de lluvias y temporales.

- Intensidad Máxima de vientos: Predominancia de la diagonal SO-NE, con máximas intensidades en el SO. - SO: Intensidad Máxima minutal: 60 km/h y Ráfagas superiores a 90 km/h. Reflejan el encuentro de frentes fríos con condiciones locales de inestabilidad cálida y húmeda, que desencadenan fuertes temporales en la región.

- A presiones más altas, la máxima intensidad de viento decrece, como es de esperarse dado que tales situaciones corresponden a centros estables de alta presión.

- Hacia presiones menores a la normal se observa un pico de velocidades máxima y un nuevo decrecimiento hacia presiones mejores.

- Presión 990 hPa: Velocidad de viento: 50 km/h y Velocidad de ráfagas: 70 km/h.

- Presión 1000 hPa: Velocidad de viento: 70 km/h y Velocidad de ráfagas: 95 km/h.

- Presión 1040 hPa: Velocidad de viento: 10 km/h y Velocidad de ráfagas: 15 km/h.

NORMAS APA:  CITAS - Luccini y Pomar (2012) - Luccini et al (2012)

 BIBLIOGRAFÍA - LUCCINI, E. & POMAR, J. (2012, Febrero) Caracterización de vientos en Rosario, Argentina, a partir de mediciones 2008-2011. Ponencia presentada en Asociación Argentina de Energías Renovables y Ambiente (ASADES), Rosario, Argentina.

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FICHA Nº 8: ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO TÉRMICO DE EDIFICIOS DE OFICINA EN COMUNAS DE LA REGIÓN METROPOLITANA DE CHILE Tipo: Artículo en conferencia Autor: Pino Araya Autor: Bustamante Autor: Escobar Lugar: Santiago, Chile Departamento de Ingeniería Mecánica y Metalúrgica; Escuela y Arquitectura, Pontificia Universidad Católica de Chile.

Fecha: 2010 Nombre de la conferencia: IV Conferencia Latino Americana de Energía Solar y XVII Simposio Peruano de Energía Solar.

Resumen: El objetivo de este trabajo es simular algunos edificios de oficina de la ciudad de Santiago de Chile, para evaluar su comportamiento térmico según diversos patrones de diseño. Se seleccionaron dos tipologías base según los tipos de edificios más representativos en la Región Metropolitana de Chile, y luego se tomó uno particular de cada grupo para la comparación mediante diversos escenarios. Se determinan las demandas de energía de calefacción y refrigeración para todo el año y las temperaturas al interior de los recintos para algunas fechas específicas.

Tipologías a estudiar: - Grupo 1: Planta libre, 14 pisos promedio, fachada 100% vidriada, doble vidriado hermético (DVH) con algún grado de selectividad a la radiación solar. Edificio Las Condes: - Sup. Construida: 22.000 m2 - Nº pisos: 22 - Elementos estructurales de concreto de 150 mm de espesor en losas y 200 mm en muros.

- Envolvente DVH - Transmitancia térmica: 0.41 - Factor de transmisión de luz: 0.5 - Grupo 2: 9 pisos promedio, fachada combinada (opaca con ventanas), ventanas con vidriado simple claro. Edificio Providencia: - Sup. Construida: 3530 m2 - Nº pisos: 9 - Elementos estructurales de concreto de 150 mm de espesor en losas y muros. Elementos divisorios de paneles livianos.

- Envolvente: opaca con ventanas de vidrio simple 4 mm espesor claro.

- Transmitancia térmica: 0.82 - Factor de transmisión de luz: 0.9 Variable climática del lugar: - En la Región Metropolitana de Chile se presenta un clima templado cálido con lluvias invernales.

- La ciudad de Santiago tiene una larga estación seca, de 7 a 8 meses.

Parámetros y condiciones a simular: - Horario de uso: 9 a 19 hs.

- Emisión calor personas: 130 W/persona (84 W calor sensible y 46 W calor latente) - Densidad de 0.107 personas/m2 - Ganancia interna por iluminación: 12 W/m2 - Ganancia interna por equipos: 15 W/m2 - Renovación de aire por hora: una persona en una oficina requiere 10 l/s (36 m3/h) de aire exterior (ASHRAE, 1999).

- Condiciones de confort, (ASHRAE, 2001). Para verano, la temperatura debe estar en el rango 23-26,5 ºC y una humedad relativa del ambiente de 24-65%. Para invierno, la temperatura debe estar en el rango 20-23 ºC y una humedad relativa del ambiente de 30-70%.

Conclusiones: - En el edificio LAS CONDES, la demanda de energía en refrigeración es muy elevada, debido a su envolvente 100% vidriada que implica altos índices de ganancia solar. Contrariamente y por el mismo factor, en invierno, la energía demandada para calefacción es muy baja.

- Al incorporar al edificio protecciones solares en las fachadas indicadas, se observa una baja en la demanda de energía en verano para refrigerar, pero un efecto negativo en invierno. Sin embargo, el resultado global (calefacción + refrigeración) es positivo, ya que el ahorro en verano es muy superior al gasto adicional en invierno.

- Si además de incorporar protecciones solares, se recurre a la ventilación nocturna durante los meses de refrigeración, se obtiene un ahorro de energía para climatizar en verano sin perjudicar el gasto de energía para calefacción en invierno.

Demanda Energía LAS CONDES

Calefacción (variación respecto a caso base)

Refrigeración (variación respecto a caso base)

Calefacción y Refrigeración (variación respecto a caso base)

kWh/m2. año

kWh/m2. año

kWh/m2. año

Escenario 1: Edificio actual, caso base

1,2

60,1

61,3

Escenario 2: Edificio actual con protección solar en fachadas N, E y O.

1,5

49

50,5

(+25%)

(-18,9%)

(-17,6%)

1,5

45,5

47

(+25%)

(-24,3%)

(-23,3%)

Escenario 3: Protección solar y ventilación nocturna.

Demanda Energía PROVIDENCIA

Calefacción

Refrigeración (variación respecto a caso base)

Calefacción y Refrigeración (variación respecto a caso base)

kWh/m2. año

kWh/m2. año

kWh/m2. año

13,6

23,3

36,9

(variación respecto a caso base)

Escenario 1: Edificio actual, caso base Escenario 2: Edificio actual con vidrio DVH selectivo.

Escenario 3: DVH selectivo, protección solar y muros exteriores con aislación.

Escenario 4: DVH selectivo, protección solar, muros exteriores con aislación y ventilación natural nocturna.

10

20,9

30,9

(-26,5%)

(-10,3%)

(-16,3%)

3,5

22,1

25,6

(-74,3%)

(-5,2%)

(-30,6%)

4,4

13,8

18,2

(-67,6%)

(-40,8%)

(-50,7%)

- El mejor desempeño térmico de los edificios estudiados en este caso, se obtiene con DVH selectivo, protección solar en fachadas norte, este y oeste, aislación de muros exteriores para fachada opaca y ventilación nocturna durante los meses de refrigeración; llegando a demandar menos del 50% de la energía total anual para climatización respecto al edificio original.

NORMAS APA:  CITAS - Pino Araya, Bustamante y Escobar (2010) - Pino Araya et al. (2010)  BIBLIOGRAFÍA

- En el caso del edificio PROVIDENCIA, la demanda de calefacción y de refrigeración se encuentran más cercanas.

- Al aplicar el DVH selectivo en todas las ventanas se obtiene un ahorro importante tanto en verano como en invierno, sin embargo la energía demandada total se encuentra superior a los 30 kWh/m2.

Año.

- En el caso del escenario 3, la protección solar en fachadas funciona como el caso del edificio LAS CONDES (disminuyendo la demanda de energía en verano, pero aumentándola en invierno). La aislación de muros aumenta la inercia térmica del edificio, teniendo un impacto negativo en verano, pero en invierno el efecto es positivo; por lo cual globalmente se produce un ahorro del casi 75% en invierno, mientras que en verano aumenta con respecto al escenario 2.

- Al incorporar una ventilación nocturna, se logra el caso más favorable de los 4 analizados, aunque aumenta la demanda en invierno, en verano su disminución es mayor, causando una reducción total de la demanda de energía de climatización en un 50% anual.

- PINO ARAYA, A. & BUSTAMANTE, W. & ESCOBAR, R. (2010) Análisis de Comportamiento Térmico de Edificios de Oficina en comunas de la Región Metropolitana de Chile. IV Conferencia Latino Americana de Energía Solar (IV ISES CLA) y XVII Simposio Peruano de Energía Solar (XVII- SPES), Cusco, Perú.

LAS CONDES

PROVIDENCIA

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4- ANTECEDENTES Y SITUACIÓN PROBLEMÁTICA LA ARQUITECTURA Y EL AMBIENTE.

En el inicio del siglo XX, la utilización de la energía no renovable1 se consideraba infinita e ilimitada, con lo cual se la utilizó de forma desmedida, gracias a su bajo coste y la falta de conciencia por parte de la sociedad y los entes privados que a través de ella se beneficiaban cada día más. Por lo cual, el consumo aumentaba exponencialmente, con el consecuente desarrollo de los países industrializados.

Después de la Segunda Guerra Mundial, hubo una expansión en las técnicas constructivas y una consolidación en las tecnologías de climatización artificial. Este “avance” tecnológico produjo la pérdida de la conciencia del contexto donde se inserta una obra de arquitectura, de tal manera que las envolventes de los nuevos edificios no respondían a variables del clima exterior. Junto con ello, como consecuencia de la Globalización2 y la Internacionalización de la Arquitectura3 [3]; los Arquitectos comienzan a “copiar” y “trasladar” un proyecto resuelto para un cierto clima y características topográficas determinadas, de un lado a otro. Esto generó que los edificios no estuviesen diseñados para el habitante, sino que sean meros objetos formales o icónicos que el Arquitecto quería lograr. No se tienen en consideración las orientaciones de las fachadas, la ventilación, la relación entre los paños opacos y los vidriados, ni tampoco las técnicas constructivas. Además, las Revistas de Arquitectura que surgen como divulgadores de conocimiento, con el fin de mostrar las obras de diferentes lugares del mundo, se convierten en postales de una “belleza” poco funcional y sin responder al confort de los habitantes. Como consecuencia, se produce una pérdida de identidad del lugar donde se inserta el edificio, hasta el punto de copiar materiales que no son propios del sitio, generando un mayor gasto de transporte, en base al criterio de vender una imagen.

Esta situación, da un vuelco importante recién en los años setenta `70, cuando, a raíz de la crisis del petróleo, con el aumento de su precio y la desmitificación de que los recursos naturales eran infinitos, se produce mayor conciencia en la opinión pública frente a la necesidad de reducir el consumo de dicha energía. A partir de ese momento, se cuestiona la construcción del tipo de edificios que se venía haciendo, dentro de la categoría del estilo “high- tech”, por el gran uso de materiales metálicos y vidrio que implicaban un fuerte gasto energético. Con lo cual, se pensó en resolver las envolventes herméticamente selladas para reducir las pérdidas de calor por las renovaciones e infiltraciones de aire en los edificios. Como consecuencia, se reduce el consumo energético en invierno, pero se genera un nuevo problema y un gasto mayor en verano, produciéndose diversas patologías constructivas en edificios nuevos.

1 Fuentes de energía que se encuentran en la naturaleza en cantidades limitadas, las cuales una vez consumidas en su totalidad, no pueden sustituirse.

2 Tendencia de los mercados y de las empresas a extenderse, alcanzando una dimensión mun-

dial que sobrepasa las fronteras nacionales.

3 Implicación de varias naciones en un asunto que en principio les era ajeno. En el ámbito de la Arquitectura repercute de manera particular junto con el “Estilo Internacional”, marcado por la industrialización reciente y la posibilidad de comunicación entre diversos países.

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Edificio Hong Kong & Shangai Bank. Norman Foster (1979-1986) ARQUITECTURA HIGH-TECH

En los años ochenta `80, comienzan a descubrirse diversos problemas en el comportamiento y la calidad del aire interior de ciertos edificios (principalmente de oficinas), generados por las fachadas herméticamente cerradas (denominados edificios “inteligentes”), sin posibilidad de una buena ventilación natural; con lo cual se produjeron enfermedades en los usuarios de los edificios y bajaba su nivel de productividad. Es allí, donde se involucra la Organización Mundial de la Salud (OMS) y define dicho problema en 1982 como “Síndrome del Edificio Enfermo” (SEE). Para remediar dicha problemática, resuelve normativas y reglamentaciones nuevas que tengan en cuenta las renovaciones de aire por hora que necesitan los ocupantes de un edificio para mantener su salud y confort.

Al mismo tiempo, muchos arquitectos comenzaron a darle nuevamente importancia al diseño teniendo en cuenta las orientaciones, el clima local y las condiciones de confort mínima que requieren las personas; preocupándose por los problemas ambientales del momento. Empieza a hablarse de Arquitectura Solar, Sistemas solares pasivos, Arquitectura Biosolar, y luego surge la idea de “Arquitectura Bioclimática” [4].

Por otro lado, los principales Arquitectos fieles al high-tech: Foster, Rogers, Piano, Thomas Herzog, Francoise-Hélène Jourda y Gilles Perroudin deciden años más tarde reformarlo en un nuevo estilo denominado Eco-tech, para hacer frente a los nuevos problemas de la sociedad. Para ello, en 1993 durante la Conferencia Internacional de Florencia sobre la energía solar en la arquitectura y el urbanismo fundan el grupo READ que recibe apoyo de la Comunidad Europea. Entre sus objetivos: la profundización del uso de las energías renovables en la construcción, y una arquitectura tendiente a la “Sustentabilidad” [5].

A pesar de ello, poco a poco se fueron retomando los consumos “normales” de energía, a medida que el mercado y la población de las grandes ciudades crecían.

Cùpula del Reichstag. Norman Foster (1999) ARQUITECTURA ECO-TECH

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En los años noventa `90, comienza a hacerse pública una nueva preocupación ambiental, relacionada con el Calentamiento Global [6] y el Cambio Climático [7]., por lo cual a través de diversas convenciones de las Naciones Unidas se llegó a la aprobación del Protocolo de Kioto en 1997. En él, diversos países industrializados asumen el compromiso de reducir las emisiones de algunos gases que producen efecto invernadero (en especial CO2). Además, a partir de dicho protocolo, se acentúa la convicción y la urgente necesidad de racionalizar el uso de la energía y propiciar la aplicación de técnicas basadas en la utilización de recursos renovables.

No obstante, a comienzos de este siglo, se observa un continuo crecimiento del consumo de energías y emisiones de CO2, en algunos países. Asimismo, un incremento en la utilización de sistemas de climatización artificial, hasta en edificios residenciales (donde no se solía utilizar anteriormente). Frente a dichas observaciones, comenzó nuevamente a tratarse con mayor frecuencia el término “Sostenible” [8], sobre todo en el sector constructivo, tratando de llegar a una conciencia ambiental por parte tanto de los profesionales como de la sociedad misma.

Como argumenta Hamilton Dias Bordalo Junior, en su tesina de Máster en Edificación (2010, Pag 9):

Gran parte de los edificios que se titulan sostenibles son más un reclamo del mercado que una tentativa real de llegar a la sostenibilidad en la construcción. La Arquitectura Sostenible puede ser entendida como un complemento o ampliación de la Arquitectura Bioclimática, pues considera el medioambiente en una visión más holística , buscando un uso racional de los recursos, generar menos residuos, crear espacios más saludables, o sea, disminuir los impactos al construir y construir con calidad socio-ambiental.

sarrollo Sustentable de la Nación Argentina [9], la cual describe el aumento del consumo de energía de la siguiente manera:

El consumo de energía per cápita [10] aumentó paulatinamente desde 1993 a 1998. A partir de entonces se nota un descenso sostenido hasta 2002, en que registra su mínimo relativo coincidiendo con el pico de la crisis que afectó al país. Sin embargo desde 2003 registra una recuperación asociada a la reactivación general observada en la economía. La recuperación del consumo energético alcanza el último año, los valores máximos de la serie representada, por lo cual puede inferirse que la presión sobre el recurso ha ido en aumento. Conocer los patrones de consumo de los diferentes sectores, constituye una importante herramienta para el desarrollo de planes o programas que apunten al uso eficiente o ahorro de energía, de ahí que se presenta el consumo final de energía por sectores.

Frente a la descripción anterior, donde quedan en evidencia las diversas transformaciones de las visiones de la sociedad sobre el ambiente y la Arquitectura como entidad formal que manifiesta dichos cambios; resulta necesario determinar la incidencia del diseño arquitectónico en el consumo energético final del edificio.

La mayor parte del costo del consumo de un edificio se define en las fases de diseño (más de un 90%), ya que en ese momento se determinan: la forma, orientación y sistemas de calefacción y ventilación. De allí surge la necesidad de diseñar el edificio teniendo en cuenta el consumo energético desde el inicio de su concepción.

Frente a lo expuesto anteriormente, donde se evidencia la creciente preocupación por disminuir el consumo energético, en el caso de Argentina, encontramos dicha problemática referida por la Secretaría de Ambiente y De-

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- Referencias: [1] Fuentes de energía que se encuentran en la naturaleza en cantidades limitadas, las cuales una vez consumidas en su totalidad, no pueden sustituirse.

[2] Tendencia de los mercados y de las empresas a extenderse, alcanzando una dimensión mundial que sobrepasa las fronteras nacionales.

[3] La internacionalización es la implicación de varias naciones en un asunto que en principio les era ajeno. En el ámbito de la Arquitectura repercute de manera particular junto con el “Estilo Internacional”, marcado por la industrialización reciente y la posibilidad de comunicación entre diversos países.

[4] Aquella cuyo objetivo es lograr una Arquitectura capaz de satisfacer nuestras necesidades empleando racionalmente nuestros recursos, con un hincapié mayor en la reducción del consumo de energía y la contaminación.

[5] Hace referencia a la capacidad que haya desarrollado el sistema humano para satisfacer las necesidades de las generaciones actuales sin comprometer los recursos y oportunidades para el crecimiento y desarrollo de las generaciones futuras (World Commission on Environment and Development de las Naciones Unidas) [6] El calentamiento global se refiere tanto al aumento promedio de las temperaturas de la atmósfera terrestre y los océanos en las últimas décadas, como así también al fenómeno de efecto invernadero. Éste último implica que ciertos gases que componen la atmósfera terrestre retienen parte de la energía emitida por el suelo tras haber sido calentado por la radiación del Sol. [7] Por “cambio climático” se entiende un cambio de clima atribuido directa o indirectamente a la actividad humana que altera la composición de la atmósfera mundial y que se suma a la variabilidad natural del clima observada durante períodos de tiempo comparables.(Convención del Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático; Artículo 1,párrafo 2, 1992).

[8] Un proceso es sostenible cuando ha desarrollado la capacidad para producir indefinidamente a un ritmo en el cual no agota los recursos que utiliza y que necesita para funcionar y no produce más contaminantes de los que puede absorber su entorno.

[9] Dirección Nacional de Prospectiva. Secretaría de Energía. Ministerio de Planificación Federal, Inversión Pública y Servicios. Cuentas Nacionales. Instituto Nacional de Estadística y Censos (INDEC).

Ministerio de Economía y Producción.

Torre BBVA Bancomer. Rogers + Legorreta. México DF. (2016)

[10] Mide el consumo “aparente” que surge del cociente entre consumo final de energía (primaria y secundaria) de todos los sectores de la economía y el número de habitantes para cada año.

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LA EVOLUCIÓN DE LA FACHADA LIGERA EN LA HISTORIA.

Con el fin de producir un estado del arte sobre el tema a investigar, resulta fundamental conocer la definición de la ciencia de la arquitectura, en pos de dar respuesta al origen de su disciplina y su relación con el hombre y el ambiente. En este sentido, la arquitectura es definida como el arte de dar cobijo a las personas (CARRILLO, 1976); siendo su primer ejemplo de referencia las cuevas, que daban resguardo de las inclemencias climáticas en la antigüedad. A través del tiempo, la arquitectura tuvo una evolución constante, produciendo diversos sistemas constructivos de acuerdo a la tecnología y técnica del momento. Para esta investigación, resulta de interés el conocimiento y evolución de la envolvente edilicia –en cuanto a su función y su aspecto físico- desde la antigüedad hasta nuestros días, por lo cual se hará énfasis sobre dicho aspecto, comprendiendo las distintas resoluciones constructivas que dieron lugar a lo que hoy se conoce como fachada ventilada.

Tradicionalmente, los hombres utilizaban distintos materiales provenientes de la naturaleza, aunque estos presentaban una cierta fragilidad, con lo cual aparece una nueva arquitectura luego de pasado el tiempo, con materiales más duraderos y resistentes como la piedra, el adobe y luego el ladrillo. La fachada se constituye como elemento portante y cerramiento al mismo tiempo, por lo que se limitaba el diseño de las aberturas adecuadas para la ventilación, iluminación y visuales, siendo de gran espesor para asegurar la estanqueidad y el aislamiento térmico.

En la Edad Media, con la aparición del estilo Gótico – siglo XII- se experimenta un cambio constructivo de relevancia, ya que se independiza la fachada de la estructura portante del edificio. Esta particularidad se produce mediante un sistema de contrafuertes y arbotantes que tienen por funcionalidad la distribución de los esfuerzos y cargas hacia el suelo. Dicha estructura generó la posibilidad de obtener fachadas de vidrio muy delgadas de gran altura, dando respuesta a la demanda espiritual del momento. Posteriormente, se vuelve a los sistemas tradicionales, y gracias al surgimiento del hierro se da un vuelco importante nuevamente en relación a las solucio-

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nes de la envolvente. Se da lugar a las fachadas ligeras –aunque su denominación data de fines del siglo XIX y principios del siglo XX- donde la estructura era independiente de vigas y columnas. Un ejemplo paradigmático de este período es el Crystal Palace de Joseph Paxton, un gran invernadero construido para la exposición de Londres en 1851.

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Crystal Palace. Joseph Paxton (1851) FACHADA LIGERA- INVERNADERO

Es a fin del siglo XIX cuando tiene lugar una revolución conceptual en el sistema constructivo producido hasta el momento; siguiendo las corrientes higienistas que preconizaban la salubridad vinculada a la ventilación y la aireación. Este es el caso de la resolución constructiva utilizada para las fabricas de Reino Unido –surgida por una publicación del Buildings Journal en Inglaterradenominada hollow wall, la cual consistía en una hoja interior resistente de ladrillo, y otra hoja exterior de ladrillo conectadas ambas por llaves metálicas.

La pared exterior presentaba una serie de huecos de ventilación, mientras que la altura que podía producirse se limitaba a tres plantas. Esta nueva técnica, que se implementó en gran medida durante la década de los años `20 por Centroeuropa, se denominó cavity wall o pared de cavidad, dando respuesta al requerimiento de un mayor aislamiento y control de humedades intersticiales en los muros; siendo uno de los principales antecedentes de la fachada ventilada.

Otra solución de fachada de doble hoja es el caso del tabique pluvial mediterráneo, que añade la protección solar de los elementos interiores. Dicha resolución se utilizó como un método para proteger medianeras en Cataluña.

Su funcionamiento se basa en la evacuación por convección del calor acumulado en la cámara.

Las dos soluciones descriptas anteriormente, tienen como función amortiguar la radiación solar directa sobre el muro interior de soporte del edificio, propiciando un mayor aislamiento térmico y confort, disminuyendo las demandas de refrigeración en verano.

El concepto de fachada ligera se definió como construcción de piel y huesos (Mies Van Der Rohe, 1924), ya que la obra pasaba a ser una retícula de vigas y columnas donde la piel funcionaba como una envoltura, con un espesor reducido e independencia estructural. Se constituía como un elemento auto-portante, multicapa, montado en seco, de grandes dimensiones y teniendo en consideración las exigencias básicas de todo cerramiento (impermeabilidad, estanqueidad, aislamiento acústico y térmico). Los edificios comienzan a

Hollow wall (Reino Unido) o cavity wall (Centroeuropa) DOBLE MURO ANCLADO CON LLAVES

Tabique pluvial (Centroeuropa) DOBLE MURO de Protección Solar

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ser de varios pisos más, y las variables de diseño que empiezan a desarrollarse se refieren al estudio de las juntas, los puentes térmicos, consideraciones del tipo de vidrio, subestructura de soporte, entre otras. Sobre estos avances se intenta satisfacer las deficiencias en cuanto a las patologías constructivas que surgieron en casos anteriores.

Por su parte, existe un sistema de fachada ligera llevada a su máxima expresión, este es el caso del muro cortina o curtain wall (proveniente del inglés) partiendo su desarrollo en Chicago en 1880, concluyendo su definición en la década de los años ´50. Este tipo de cerramiento presenta la particularidad de encontrarse colgado del edificio, no apoyado; razón de la que deviene su nombre. Se trata de una subestructura liviana de perfiles metálicos verticales que soportan el peso de los paneles de vidrio, evitando su deformación por compresión y soportando las cargas de viento al edificio. Ejemplos de este sistema se observan en la Lever House de Gordon Bunshaft o en el edificio Seagram de Mies Van de Rohe, ambos en Nueva York. La diferencia entre este tipo de fachadas y las ligeras descriptas anteriormente radica en el hecho que éstas son mayoritariamente acristaladas, mientras que las fachadas ligeras pueden constituirse de diversos materiales opacos o vidriados.

La primera crítica que se hizo a la fachada continua acristalada se produjo tras la primera crisis energética de 1973, argumentando las deficiencias de los modelos de muro cortina en función de la eficiencia energética, especialmente en relación a las grandes ganancias de calor en verano. Por ello, la piel del edificio ha sido modificada en otro sentido, teniendo en consideración las variables ambientales y de habitabilidad. Comienzan a producirse soluciones de protecciones solares –lamas o parasoles, cortinas, envolventes de alta tecnología -evaluadas desde el diseño arquitectónico para proteger las condiciones energéticas en edificios ampliamente acristalados, como así también, surge el modelo de fachada ventilada como respuesta al problema de ingreso de agua a través del cerramiento ligero. Éste se constituye como la división de dos pieles independientes y con usos distintos, separada por una cámara de aire ventilada. Su término proviene del inglés como pantalla de lluvia (rainscreen facade) ya que resguarda la hoja interior de los eventos meteorológicos,

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Lever House, Nueva York (EEUU) 1951-1952.

FACHADA MURO CORTINA

y del alemán como fachada fría (kalt fassade), haciendo referencia a que la piel exterior no presenta aislamiento.

Cabe mencionar, un método de captación de energía a través de una cavidad ventilada que se popularizó en la década de los años ´60 en Francia –por el Ing. Félix Trombe- en las construcciones que utilizaban principios de las casas solares pasivas; denominado muro trombe. Esta solución tuvo sus primeros diseños sobre los años 1880, cuando fue patentado por Edward Morse. Consiste en un muro base que permita la acumulación de calor por masa térmica – ladrillo, piedra, adobe, etc – a través de la instalación de un vidrio por el exterior a una cierta distancia, produciendo una cámara de aire entre ambas hojas. Su diagrama de funcionamiento en invierno se basa en la generación del “efecto invernadero”, a través del calentamiento del aire de la cavidad por la radiación solar incidente en el cristal. A su vez, el muro cuenta con una serie de compuertas, posibilitando el ingreso del aire calefaccionado naturalmente al interior de la vivienda sobre la parte superior y, renovando el aire fresco interior, el cual ingresa a la cavidad por medio de las compuertas inferiores. Es decir, que en el caso de los días de invierno, funciona como un muro parietodinámico1 , con una circulación del aire exterior/interior. En cambio, en verano funciona a la inversa, cerrando las compuertas superiores y abriendo las inferiores para una ventilación eficiente, pudiendo mejorar dicha condición con una ventilación cruzada en el interior de la vivienda y colocando un alero sobre el muro trombe; ya que la radiación solar en la época estival posee un ángulo más pronunciado. Este sistema, como se verá más adelante en la investigación, tiene relación con el esquema de funcionamiento de las actuales fachadas ventiladas.

1 Cerramiento que aprovecha la energía solar para el precalentamiento del aire exterior de ventilación.

Generalmente está formado por una hoja interior de fábrica, una cámara de aire y una hoja exterior acristalada o metálica que absorbe la radiación solar. La circulación del aire puede ser natural o forzada.

Fachada fría (Alemania) HOJA EXTERIOR SIN AISLAMIENTO

Muro Trombe (Francia) MURO ACUMULADOR

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5- JUSTIFICACIÓN

En el marco de la problemática que se aborda, el sector edilicio utiliza en promedio, dos tercios del total de la energía consumida en una ciudad y es el responsable de un tercio del pico de demanda de electricidad. En edificios destinados a la actividad terciaria, la energía es básicamente utilizada para acondicionamiento térmico, iluminación, transporte de personas, elevación de agua y funcionamiento del equipamiento; lo que indica que el potencial ahorro resultante de la aplicación de acciones de eficiencia energética, implica la reducción en el gasto contenida en la operación y mantenimiento de los mismos. [1] La Comisión de Lucha contra el Cambio Climático estima que el potencial de reducción en el consumo energético de estos edificios es del 30%, dejando en evidencia su gran ineficiencia. Los altos y crecientes consumos energéticos obedecen, en gran medida, a la consolidación de las tecnologías de climatización artificial. Este “avance” tecnológico debilitó la ajustada relación que necesariamente debe existir entre la solución arquitectónica y su medio de sustentación, de manera tal que las envolventes de los nuevos edificios no se ajustan a variables del clima exterior.

Como ya se mencionó anteriormente, las envolventes herméticamente selladas surgen como respuesta a la necesidad de disminuir las pérdidas de calor debidas a renovaciones e infiltraciones de aire en los edificios.

Se reduce el consumo energético en invierno, pero se genera un gasto mayor en verano, además de cuestionarse el fuerte costo energético de producción de los edificios “High-Tech” y la falta de calidad del aire interior de los mismos.

Esta problemática, presente en la ciudad de Rosario, se ve agravada por la construcción de una impactante cantidad de edificios en altura durante los últimos años, sin incorporación de estrategias de eficiencia termo-energética. En el área central se han localizado numerosos edificios de oficinas resueltos a través de fachadas vidriadas, mayormente herméticas y sin protecciones exteriores, cuyo confort interior depende totalmente de los

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sistemas de acondicionamiento artificial. Resulta alarmante el incremento del uso de estos sistemas, incluso en edificios residenciales en los que no se utilizaba en forma generalizada.

La Ordenanza 8757 de la Municipalidad de Rosario, referida a aspectos higrotérmicos de las construcciones, promueve medidas de eficiencia energética. La incorporación de sistemas constructivos y tecnologías, tales como las denominadas fachadas ventiladas, aportarían un nuevo espectro de estrategias de diseño tendientes al ahorro energético que promueve la mencionada normativa.

De hecho, la envolvente edilicia cumple un papel determinante, debiéndose evaluar las estrategias pertinentes para su materialización, el porcentaje de superficie opaca y transparente, el control solar y la iluminación-ventilación natural, entre otras.

Como alternativa a las envolventes herméticas y cerradas, las fachadas ventiladas permiten la reducción del sobrecalentamiento en edificios y, en consecuencia, la dependencia energética que implica actualmente lograr condiciones adecuadas de habitabilidad. Este sistema tecnológico se basa en el anclaje de una fachada liviana por fuera de la estructura portante del edificio –opaca o transparente- generando una cámara de aire del espesor suficiente para producir un “efecto chimenea” (movimientos de aire por diferencia de densidades). De esta manera, se garantiza una reducción considerable de las transmisiones térmicas de la envolvente –estimadas entre el 25 y el 40% [2] - tanto en estaciones cálidas como frías, optimizando las condiciones de confort interior y reduciendo en consumo energético. El sistema es compatible con cualquier método constructivo, permitiendo la incorporación de aislación térmica adicional en el interior de la cavidad, protegiendo el muro estructural exterior de la acción de los agentes atmosféricos y de los ruidos.

El presente trabajo plantea avanzar en el conocimiento relativo a las fachadas ventiladas en tanto estrategia constructiva innovadora para resolver

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envolventes edilicias, mejorando sus prestaciones termo-energéticas. Se propone describir la estructura tecnológica (lógica constructiva y dinámica de funcionamiento) de este tipo de envolvente y determinar las potencialidades y limitantes que presenta su implementación en edificios de oficinas en el contexto climático y arquitectónico-urbanístico de la ciudad de Rosario.

El PID ARQ117 en el que se enmarca este proyecto, indaga las relaciones de compatibilidad establecidas entre las lógicas de densificación edilicia del área central de la ciudad de Rosario y las reglamentaciones vigentes, evaluando la calidad ambiental interior de edificios y su entorno urbano. De esta manera, mediante su comparación con normativas internacionales, se aborda la problemática en el contexto complejo del “sistema ciudad”, con la finalidad de aportar conocimiento útil para mejorar las normativas de habitabilidad de Rosario en cuanto a salubridad, energía e impacto ambiental de las construcciones. La investigación propuesta aportará un tipo de información de valor local, relativa a las características y posibilidades de viabilizar la aplicación de una tecnología útil para aumentar la eficiencia termo-energética edilicia respondiendo a los requisitos de habitabilidad relacionados con la calidad ambiental interior de edificios.

- Referencias: [1] Programa de ahorro y eficiencia energética en edificios públicos. Diagnóstico preliminar de potenciales de ahorro energético. Informe D-URE-1- F- 05. Secretaría de Energía. Subsecretaría de Energía Eléctrica. Dirección Nacional de Promoción. Buenos Aires, 2004 [2] Según, MONTERO FERNÁNDEZ DE BOBADILLA, E. Fachadas ventiladas y aplacados. Requisitos constructivos y estanqueidad. Manual básico. Murcia: Consejería de Obras Públicas, Vivienda y Transportes de la Comunidad Autónoma de la Región de Murcia, 2007.

PREGUNTA CLAVE: ¿EN QUÉ MEDIDA CONTRIBUYE AL AHORRO TERMO-ENERGÉTICO UN SISTEMA DE FACHADA VENTILADA EN UN EDIFICIO DE OFICINAS? ¿QUÉ SE VA A INVESTIGAR?

Se establecerán las potencialidades y limitantes del sistema de fachada ventilada para un edificio de oficinas, posibilitando la disminución de su consumo energético y la obtención de beneficios de confort para sus ocupantes; evitando la utilización de climatización artificial.

PREGUNTAS DERIVADAS: - ¿Qué factores del contexto influyen en el diseño de la envolvente de un edificio?

- ¿En qué consiste la tecnología constructiva del sistema de fachada ventilada? ¿Qué beneficios otorga su aplicación?

- ¿En qué se basa el principio de funcionamiento de las fachadas ventiladas? ¿Qué factores involucra?

- ¿Es posible cuantificar el ahorro energético que produciría con respecto a una fachada convencional?

HIPÓTESIS DE TRABAJO: - El diseño de sistemas bioclimáticos desde la etapa de diseño arquitectónico, contribuye a un potencial ahorro energético a futuro en los edificios.

- El sistema de fachada ventilada constituye una solución constructiva termo-energéticamente eficiente, posibilitando un desarrollo a nivel local en cuanto a su utilización en edificios nuevos.

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6- EL TEMA. ESTRUCTURA TECNOLÓGICA Y FUNCIONAMIENTO FV.

El sistema de Fachada Ventilada es un tipo de cerramiento multi-estrato (BANNIER y otros, 2012), es decir que presenta una serie de capas u hojas que la conforman. Su estructura puede implementarse en cualquier tipo de sistema constructivo, siendo el principal utilizado para edificios de uso terciario el de estructura independiente de hormigón armado. Su composición se basa en la colocación de una hoja exterior de cerramiento, sostenida por medio de una subestructura metálica anclada al paramento interior o estructura de soporte; dando lugar a una cámara de aire entre ambas hojas.

En el interior de la cámara de aire se resuelve la aislación térmica del muro, por lo cual se obtiene un mayor control térmico del edificio.

El concepto constructivo de las fachadas ventiladas tiene su origen en los escritos de G. K. Garden , quien interpretó los principios enunciados en investigaciones realizadas por el físico noruego O. Birkeland. Éste, en sus estudios analizó el mecanismo de la penetración de la lluvia en los cerramientos, introduciendo el término de “ecualización de presiones”. Como resultado, las infiltraciones a través de un cerramiento se deben a tres factores simultáneos: la presencia de agua, la existencia de una abertura en el cerramiento, y la acción de una fuerza que mueve el agua a través de la abertura.

El objetivo de la pantalla de lluvia es eliminar el tercero de los factores.

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El principio de funcionamiento de las fachadas ventiladas se basa en el efecto chimenea, permitiendo que el aire interior se regenere gracias a la evacuación del aire por convección, aumentando así el control térmico y reduciendo la aparición de condensaciones. En los días de verano, el aire caliente que se filtra a la cámara asciende –siendo expulsado en la parte superior de la fachada- y por diferencia de densidades ocupa su lugar aire fresco, evitando la acumulación de calor en la fachada; es decir que la circulación del aire es exterior/exterior. En el caso de la época invernal, como la radiación solar no es suficiente para conseguir el funcionamiento del “efecto chimenea”, la fachada actúa como acumulador de energía, de manera que la cámara de aire contribuye a la estabilidad térmica del edificio, evitando pérdidas energéticas considerables. Este último efecto, se incrementa en el caso de una materialización de la hoja interior de ladrillo y revestimiento exterior de placas cerámicas.

A diferencia del muro trombe, la fachada ventilada en invierno no funciona de la misma forma, ya que a pesar de coincidir en el método de acumulación de calor en la cavidad, en este caso, no ingresa el aire calefaccionado al interior del local.

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Cada parte del sistema refiere una función específica:

a) HOJA INTERIOR O MURO DE SOPORTE:

Es la que permite dar soporte a la estructura auxiliar y resolver la aislación térmica, acústica y estanqueidad. Puede materializarse por medio de construción pesada de ladrillos macizos, u hormigón armado. No resultan compatibles para la instalación de este sistema los muros de ladrillos huecos o bloques de hormigón. La construcción ligera, puede ser tanto opaca o semitransparente. Por fuera de este soporte se realizará una barrera de vapor, para evitar la aparición de condensaciones dentro del muro por el posible ingreso de agua a la cámara. b) AISLANTE TÉRMICO:

Dentro de la composición de una FV, la ubicación del aislamiento térmico es una novedad respecto al muro tradicional, ya que se coloca por el exterior de la hoja interior del edificio, generando una menor oscilación térmica entre la estructura y el cerramiento, evitando los movimientos estructurales que podrían producir fisuras. Este sistema ofrece impermeabilidad continua, evitando puentes térmicos.

Existe una gran variedad de materiales aislantes térmicos que se encuentran en el mercado, pueden utilizarse el poliuretano proyectado o en planchas, poliestireno expandido, fibra de vidrio o lana de roca, entre otros. c) CÁMARA DE AIRE:

Su función es permitir la ventilación natural mejorando el comportamiento del aislante térmico, evitando su desgaste por las acciones atmosféricas y eliminando las condensaciones; por lo cual aumenta considerablemente la eficiencia energética de la envolvente. Debe tener un espesor mínimo de 2 a 3 cm y ser continua en todo su recorrido (MAROTO, 2014). Su dimensionado ideal varía entre 5 cm y 12 cm, pudiendo fijarse en relación al espesor de la placa exterior de revestimiento de la fachada, siendo la cámara de aire 2,5 veces dicha medida (MONTERO FERNÁNDEZ DE BOBADILLA, 2007).

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Fuente: HUNTER DOUGLAS “Guía básica para Fachadas Ventiladas y Protección Solar” Disponible en https://www.hunterdouglas.cl/ap/uploads/cl/guia_solar_sustantibilidad.pdf

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d) SUBESTRUCTURA:

Es la encargada de recibir y transmitir al paramento de soporte las acciones verticales producidas, el peso de la hoja exterior y el propio peso, y las acciones horizontales del viento.

Existen dos tipos principales de subestructura, mediante perfilería o por anclajes puntuales, dependiendo del tipo de placa seleccionada como revestimiento exterior y la imagen que se quiera dar al edificio. Entre los materiales más utilizados por las empresas proveedoras se encuentran: perfiles de aluminio, perfiles de acero inoxidable (mayor costo), perfiles de acero galvanizado o perfiles de madera. e) REVESTIMIENTO EXTERIOR:

Su función es brindar protección y resguardo a los componentes interiores, conservando sus propiedades sin interferencia de los agentes atmosféricos, por lo cual es fundamental el diseño del tamaño de la junta de las placas y el espesor de la cámara de aire; aproximadamente suele estar en el orden de los cinco centímetros.

Existen dos sistemas de fachadas ventiladas, las Fachadas Ventiladas Opacas y las Doble Fachadas Vidriadas (DEV). Sus diferencias principales radican en la capacidad de estanqueidad y en el control de la ganancia de calor por radiación solar en épocas estivales.

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ELECCIÓN DEL AISLANTE TÉRMICO.

Los parámetros principales a considerar para la elección del aislante son: su comportamiento térmico, aislación acústica, control de humedad o transpirabilidad, impermeabilidad, seguridad frente al fuego, salubridad, adherencia, puesta en obra y espesor, entre otros factores. Dentro de la gran variedad de materiales aislantes térmicos que se encuentran en el mercado, se enunciarán ciertas ventajas y desventajas de algunos de ellos: • POLIURETANO PROYECTADO:

Dentro de las ventajas principales del uso de este material cabe mencionar, el buen aislamiento térmico (Conductividad térmica= 0.028 W/ mK) y la escasa absorción de agua. Por su parte, al ser proyectado in situ, ofrece un sistema de impermeabilización continua, evitando puentes térmicos en el muro base, impidiendo las pérdidas energéticas producidas por otros sistemas. Su buena adherencia a los materiales de construcción asegura el correcto desempeño del aislante y la rápida y fácil puesta en obra (rendimiento aproximado de 600 m2 diarios).

Sus inconvenientes residen en la imposibilidad de garantizar un espesor homogéneo en los tipos de aislamientos proyectados; por su parte, su absorción acústica es escasa, su clasificación al fuego denota su comportamiento de fácil inflamación – aunque puede tratarse con productos ignífugos- y por último su capacidad de degradación en el tiempo perdiendo parte de sus propiedades originales.

Considerando la seguridad frente al fuego, la utilización de poliuretano para aislación en fachadas ventiladas exige un estudio adecuado de acuerdo al tipo de resolución y edificio, como lo enuncia el Código Técnico de Edificación (CTE). Establece una serie de casos, donde define la protección adecuada frente a ello:

a) Fachada de menos de 18 m de altura y arranque no accesible: Se proyecta el poliuretano sin ningún tipo de restricción.

b) Fachada de menos de 18 m de altura y arranque accesible: Se deberán proteger los primeros 3,5 m de altura de las zonas accesibles con un mortero –genérico o refractario- aplicado sobre la espuma de poliuretano.

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c) Fachada de más de 18 m de altura: Existen dos opciones, cubrir el poliuretano con mortero en toda la altura, o bien, utilizar poliuretano ignifugado y realizar una barrera horizontal cortafuegos cada 10 m de altura de fachada o cada 3 plantas aproximadamente.

Fuente: ASOCIACIÓN DE LA INDUSTRIA DEL POLIURETANO RÍGIDO –IPUR- (2014) Guía de ejecución de fachadas ventiladas con productos aislantes de poliuretano. Madrid, España

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• POLIURETANO EN PLANCHAS:

En este caso, también existen en el mercado planchas de poliuretano revestidas en ambas caras por aluminio; posibilitando una mayor eficiencia térmica (Conductividad térmica= 0.023 W/mK) y mejores prestaciones frente al fuego que el caso anterior. Debido a ello, a igual resistencia térmica que otros materiales, como las fibras minerales, su espesor se reduce a la mitad; siendo este factor determinante a la hora de considerarlo en la resolución técnica de la fachada ventilada, ya que repercute directamente sobre la estructura de soporte de la hoja exterior en relación al peso y flexión de las fijaciones.

La barrera de vapor generada por el recubrimiento de aluminio evita las condensaciones y protege al aislamiento de la presencia de humedad, manteniendo sus propiedades inalteradas.

Esta solución, se encuentra aprobada por el código CTE en cuanto a su comportamiento ignífugo, no presentando ninguna exigencia ni límite de aplicación en altura.

• FIBRA DE VIDRIO:

Posee una notable absorción acústica, permite la transpiración de la fachada y es un material no combustible ni inflamable. Su aislamiento térmico es correcto, con una conductividad térmica que varía de 0,033 W/mK a 0,045 W/mK a medida que disminuye su densidad aparente. Otra de sus ventajas se relaciona con su manipulación y montaje, ya que es de fácil instalación. Es un material higroscópico y no capilar, por lo cual no se humedece en ambientes saturados, no permite el paso del agua; por lo cual se eliminan los riesgos de condensaciones intersticiales.

• LANA DE ROCA:

Este material posee capacidad acústica notable, permite la transpiración de la fachada, no es combustible ni inflamable; su aislamiento térmico es correcto pero con densidades elevadas, variando desde una conductividad térmica de 0,042 W/ mK a 0,038 W/mK conforme aumenta la densidad aparente. Es no higroscópico y no capilar, considerando los beneficios enunciados en el caso anterior.

• POLIESTIRENO EXPANDIDO:

Entre sus ventajas, permite transpirar a la fachada, eliminando de esta manera todo riesgo de humedad y condensaciones. Sus valores térmicos son medios, siendo su conductividad de 0,035 W/mK – con densidad de 20 kg/ m3- y su absorción de agua es muy reducida. Las dimensiones de las planchas podrán ser de su longitud corta (1,25 m) o longitud larga (2,60 m), siendo su ancho habitual de 6 m. (AIPEX).

Un punto importante dentro de sus ventajas, reside en su capacidad de mantener en el tiempo su baja conductividad térmica –ya que el material presenta una gran durabilidad- disminuyendo el consumo energético a largo plazo del edificio y produciendo menores emisiones de CO2.

Sus inconvenientes tienen que ver con la mala absorción acústica, y su fácil inflamación frente al fuego.

Eliminación de las condensaciones por ubicación del aislante al exterior del muro.

Fuente: ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE FABRICANTES DE AZULEJOS Y PAVIMENTOS TÉCNICOS (ASCER) Fachadas ventiladas y pavimentos técncos. Castellón, España.

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SUBESTRUCTURA, COMPORTAMIENTO TERMO-ENERGÉTICO.

Como se hizo mención anteriormente, existen dos tipos principales de subestructura: mediante perfilería o por anclajes puntuales. En el primero de los casos, los perfiles pueden componerse por “T”, “omegas” o bien por perfiles tubulares y travesaños. Dicha elección tiene que ver con el tipo de placa seleccionada como revestimiento exterior, así como también la empresa técnica que provea los materiales; la cual tendrá su tecnología desarrollada con ciertos estándares. Entre los materiales más utilizados para la definición de la subestructura se encuentran: perfiles de aluminio, perfiles de acero inoxidable, perfiles de acero galvanizado o perfiles de madera.

Debido a lo expuesto, resulta importante la correcta elección del método a utilizar para la sujeción del revestimiento exterior de las fachadas ventiladas. Por consiguiente, para reducir las pérdidas energéticas a través de la subestructura metálica, se deben colocar bandas de aislante térmico entre las ménsulas de anclaje y la cara exterior de la pared de soporte, así como también entre las primeras y la perfilería vertical, de tal modo de evitar el pase de calor por conducción en el aluminio.

Los perfiles verticales no deben superar los 4 m de altura, ya que se ser así generarían movimientos que podrían afectar el revestimiento exterior, por dilataciones excesivas (AIPEX, artículo técnico). Para su resolución se considerará dicho parámetro, independizando los perfiles en altura.

Una investigación realizada por los profesores Joaquín Fernández Madrid, Javier López Rivadulla y Patricia Alonso Alonso (2010), de los Departamentos de Construcciones de las Universidades de La Coruña y Alicante, expone los resultados de mediciones y estudios realizados en fachadas ventiladas de distinta composición en su subestructura, revelando la incidencia de aquella en el comportamiento termo-energético del muro. Enuncian que la subestructura compuesta por perfilería de aluminio disipa en torno a 80 veces más energía que un sistema de subestructura por anclajes puntuales. Este valor se debe a las pérdidas por puentes térmicos entre el muro soporte interior y las ménsulas de anclaje, y debido a la gran conductividad del material (204 W/mK) se transfiere el calor por conducción a los perfiles, disipando gran cantidad de energía. Dicha pérdida de calor la cuantifican en 1 W por cada 2 cm2 de aluminio expuesto.

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JUNTAS.

El tipo de junta abierta favorece el equilibrio de las presiones del viento sobre el revestimiento de la fachada, evitando las fuertes tensiones generadas en casos extremos o en pisos muy altos. Por otro lado, en relación a la estanqueidad de la fachada, no se producen inconvenientes, ya que el agua proveniente de las eventuales filtraciones por las ranuras es drenada hacia la parte inferior de la fachada, siendo disipada por el mismo aire de convección.

Diseño de juntas exteriores de una fachada ventilada para minimizar el ingreso de agua en la cámara.

Fuente: BLÁZQUEZ, A. (2007) Innovación en fachadas. Nuevas tendencias y soluciones.

Ponencia presentada en XVII Edición, Curso de Estudios Mayores de la Construcción, Volumen IV. Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja. Madrid, España.

Fuerzas que originan el ingreso de agua en las aberturas de los cerramientos.

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ELECCIÓN DEL REVESTIMIENTO.

Podría decirse que el revestimiento exterior es la parte más importante de la fachada ventilada, ya que es aquella que brinda protección y resguardo a los componentes interiores, conservando sus propiedades sin interferencia de los agentes atmosféricos. Además, se convierte en la piel envolvente del edificio o de alguna de sus caras, presentando una imagen exterior conforme al diseño del proyectista. En esta investigación se estudian las fachadas ventiladas, las cuales se clasifican en dos grupos según su relación interior/exterior: se encuentran las opacas y las acristaladas. Las diferencias principales entre ellas, radica principalmente en la capacidad de estanqueidad, a partir de la cual surge la fachada ventilada opaca que posee mayor poder estanco. La fachada de doble piel posee una buena resolución frente a la estanqueidad, pero su problema tiene que ver con el control de la ganancia de calor por radiación solar; el cual no está presente en el caso anterior.

Para el caso de las fachadas ventiladas opacas, se presentan una amplia variedad de materiales para las placas de revestimiento; por lo cual se enuncian algunos de ellos, junto con sus principales características.

• PLACAS DE PIEDRA:

Dicho material es uno de los más antiguos, presenta gran durabilidad, insonoridad y aislación térmica. Las dimensiones recomendadas por catálogos técnicos de empresas reconocidas, indican un espesor mínimo de 3 cm para placas verticales y de 4 cm para placas horizontales, con una superficie de placa que no exceda 1 m2. (AMURIZA) Dentro de sus desventajas o inconvenientes se encuentra su peso, ya que hoy en día está en estudio el riesgo de desprendimiento que produce este tipo de material en la resolución de fachadas ventiladas.

• PLACAS CERÁMICAS: Existen subdivisiones dentro de la familia de las placas cerámicas, pero uno

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de los materiales más utilizados es el gres porcelánico, el cual está producido por materias primas naturales y es considerado como un producto reciclable.

En sus características físicas puede decirse que es compacto, duro, homogéneo, de baja o casi nula porosidad.

• PLACAS METÁLICAS:

Como en el caso anterior, dentro de las placas metálicas se encuentran una serie de materiales diversos, el más usual es el composite. El panel composite consiste en dos capas exteriores de aluminio lacadas y pegadas a un alma de polietileno; por lo cual es un material de fácil manipulación por su ligereza.

Posee alta resistencia a la rotura y a la intemperie. En cuanto a sus condiciones dimensionales, pueden realizarse de amplias superficies; hasta 1,5 m de ancho y 8 m de alto, o viceversa. (AMURIZA) • PLACAS DE FENÓLICO O LAMINADOS DE ALTA PRESTACIÓN:

Se denominan Laminados Estratificados de Alta Prestación (HPL), su composición se basa en capas de papel aglutinado con resinas termoestables de melanina-formaldehido en su superficie y de fenol-formaldehido en su interior. De esta manera, por medio de un proceso de compresión a altas presiones y temperatura, dan lugar a un material altamente resistente y durable.

• PLACAS DE FIBROCEMENTO:

Consisten en paneles de cemento reforzados con fibras de celulosa o PVA (poliacetato de vinilo), logrando un material resistente y ligero. Con dicho material pueden lograrse grandes placas con un máximo de 3,10 m x 1,25 m, pudiendo ser cortado para adaptarse a los requerimientos de diseño de la fachada ventilada.

La resolución constructiva de las fachadas ventiladas acristaladas se compone por una hoja exterior de un vidrio claro, y una hoja interior generalmente de doble vidriado hermético (DVH) o un vidrio absorbente. Para lograr un cierto

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control solar por parte de los usuarios del edificio, se incorpora un filtro o cortina entre la cámara de aire, por el exterior de la hoja interior. En este caso, para la protección de la fachada frente al ingreso de agua, se siguen los mismos principios de protección en las juntas que en los casos de fachadas ventiladas opacas.

La piel exterior suele tener juntas abiertas entre los vidrios, que pueden estar completamente abiertas –junta de 20 a 40 mm- o bien encontrarse abiertas en uno de los dos sentidos, vertical u horizontal. Un punto importante en este tipo de resoluciones es el diseño de la cámara de aire, permitiendo la penetración de agua y consecuente evacuación por la parte inferior del edificio (por cada planta o grupo de plantas).

Sanatorio Anchorena, UPCN (Buenos Aires). FACHADA VENTILADA CERÁMICA

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REJILLAS DE VENTILACIÓN.

Las rejillas de ventilación se colocan tanto en la parte inferior del edificio, como en la coronación de la fachada; de esta manera se asegura la convección y renovación del aire dentro de la cámara. En los meses de invierno, dichas circulaciones de aire se cierran para producir el efecto descripto como acumulador de calor.

Algunas empresas dedicadas al desarrollo de soluciones técnicas para fachadas ventiladas han incorporado rejillas de ventilación en los dinteles y alfeizares de las ventanas –en el caso fachadas opacas- produciendo un mayor movimiento del aire en la cavidad, mejorando su condición térmica para las estaciones cálidas.

Detalle constructivo de Fachada Ventilada. MOJINETE

Fuente: ROOKWOOL. Barcelona, España. Aislamiento térmico por el exterior de lana de roca volcánica de doble densidad (VENTIROCK DUO)

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Detalle constructivo de Fachada Ventilada. ALFEIZAR

VENTANAS.

Este punto es sumamente importante en relación a la fachada ventilada opaca, ya que el diseño y la resolución de las ventanas se encuentran en continuo desarrollo. Ello se debe a dos factores principalmente: por un lado a la irrupción que genera en la cámara de aire el encuentro con el hueco, debiendo prever rejillas de ventilación para el recorrido continuo del aire en movimiento convectivo; y además genera discontinuidad del aislante térmico, teniendo que resolver los encuentros para evitar puentes térmicos.

Las aberturas se sostienen sobre la hoja interior del sistema, es decir, sobre el muro soporte; pero al aumentar considerablemente la superficie de hueco, se necesitan entramados estructurales cada vez más complejos. Por tal motivo, las fachadas ventiladas actuales tienden a realizarse con estructuras ligeras en su cerramiento interior, para de esa manera, poder integrar en los entramados las ventanas.

Por su parte, los huecos en la fachada son considerados como los causantes de las mayores pérdidas térmicas y energéticas de los edificios, por lo cual, también deben seleccionarse los cristales en función de su rendimiento.

Hospital Italiano, Almagro (Buenos Aires).

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MONTAJE DE SISTEMA FV.

A continuación se enunciarán los pasos a seguir para la instalación eficiente de una fachada ventilada, tanto para una construcción nueva como para una remodelación de un edificio existente (KERABEN; Valencia, España).

• Replanteo inicial para la correcta alineación de la subestructura • Fijación de las ménsulas al muro de soporte, a través de pernos y/o tacos • Instalación del material aislante térmico correspondiente, con las correcciones necesarias para evitar puentes térmicos • Instalación del perfil vertical a la ménsula, mediante tornillería • Comprobación del perfecto aplomado de la perfilería vertical • Ubicación de los perfiles horizontales o travesaños en caso de existir • Instalación del anclaje al perfil vertical, mediante tornillería • Instalación de la primera hilada de placas sobre los anclajes previstos (según diseño) quedando una cámara de aire entre el aislante y el revestimiento exterior • Comprobación de la correcta nivelación de las placas colocadas • Ensamblaje de la segunda línea de anclajes • Sucesiva colocación de placas de la siguiente hilada, previendo las juntas diseñadas y el tipo de terminación con el anclaje (oculto o visto)

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CLASIFICACIÓN DE LAS FACHADAS VENTILADAS.

En cuanto a la clasificación de los sistemas de Fachada Ventilada, se pueden dividir según diversas consideraciones:

a) Tipo de acondicionamiento de aire

b) Tipo de sistema (según la cantidad de agua que ingresa)

c) Tipo de ventilación

d) Tipo de materialidad del revestimiento

e) Tipo de junta

f) Tipo de anclaje

Clasificación por tipo de acondicionamiento de aire:

Según el tipo de ingreso de aire que presente la fachada, se puede distinguir entre fachadas respirantes o fachadas ventiladas. Las fachadas denominadas respirantes son aquellas que presentan una cámara de aire de dimensiones muy restringidas, de manera que sólo existe una membrana que iguala la presión de vapor exterior e interior de la cámara con el fin de evitar así condensaciones en su interior. Su ventaja principal es que no requiere mantenimiento de la cámara de aire. En cambio, las fachadas ventiladas, tienen una cámara de aire totalmente vinculada con el ambiente exterior, por donde penetra polvo, humedad, gran cantidad de aire, etc; por lo cual requieren mayor mantenimiento. Su ventaja radica en el aporte de un mayor control térmico tanto en verano como en invierno.

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CLASIFICACIÓN DE LAS FACHADAS VENTILADAS

VENTAJAS

DESVENTAJAS

a) FACHADAS RESPIRANTES

INGRESO DE ACONDICIONAMIENTO DE AGUA 1) TIPO DE DE AIRE ACONDICIONAMIENTO 1) TIPO DE ACONDICIONAMIENTO DE AIRE DE AIRE

a)

- Cámara de aire con dimensiones muy restringidas.

- Membrana que iguala la presión exterior e interior para evitar CLASIFICACIÓN DE LAS FACHADAS VENTILADAS condensación.

 No requiere mantenimiento en la cámara de aire.

VENTAJAS

Tecnología de fabricación compleja.

DESVENTAJAS

a) FACHADAS RESPIRANTES - Cámara de aire con dimensiones b) FACHADAS VENTILADAS muy restringidas.

 No requiere mantenimiento en la cámara de aire.

Tecnología de fabricación compleja.

 Mayor aislamiento térmico tanto en invierno como en verano.  Fácil fabricación e instalación.  Mayor ventilación en la cámara de aire que el VENTAJAS caso anterior

Mayor mantenimiento en su cámara de aire.

totalmente vinculada - Cámara de deaire aire con dimensiones - Ingreso la de gran cantidad con elrestringidas. ambiente exterior; de poragua, lo cual muy cual drena poragua, la cara interior del penetra polvo, etc.

- Membrana que iguala la presión revestimiento exterior de la fachada. exterior e interior para evitar - Su amplia ventilación facilita la condensación. evaporación del agua acumulada, mientras que el remate inferior se deYevacuarla. a) encarga DRENADA TRANSVENTILADA

Mayor aislamiento térmico tanto  No requiere mantenimiento en en la  invierno No requiere una tecnología como cámara de aire.en verano. sofisticada, facilitando su montaje y  Fácil fabricación e instalación. obra.  puesta Mayor en ventilación en la cámara de  Adecuada cálidos, donde aire que el para caso climas anterior la amplia ventilación mejora el comportamiento térmico de la envolvente.

Mayor mantenimiento en compleja. su cámara Tecnología de fabricación Posee de aire.un límite en cuanto a su utilización en edificios de grandes superficies de fachada, debido al gran caudal de agua que ingresa, favoreciendo su contacto con la hoja interior del muro de cerramiento.

b) FACHADAS VENTILADAS - Ingreso de gran cantidad de agua, la cual drena por la cara interior del b) POR ECUALIZACIÓN DEde PRESIONES revestimiento lavinculada fachada.

- Cámara de aireexterior totalmente - Su amplia ventilación facilita la con el ambiente exterior; por lo cual - Limitación del del agua que a la evaporación agua acumulada, penetra polvo, agua, etc. ingresa

 No requiere una tecnología sofisticada, facilitando su montaje y  Mayor térmico tanto en puesta aislamiento en obra. como verano.  invierno Adecuada paraen climas cálidos, donde  utilizarse en fachadas  Puede Fácil fabricación e instalación. la amplia ventilación mejora con el

Posee un límite en cuanto a su utilización en edificios de grandes Mayor mantenimiento en su cámara superficies de fachada, debido al de aire. gran caudal de agua que ingresa, Su tecnologíasu más sofisticada favoreciendo contacto con la

- Membrana que iguala la presión - Cámara totalmente vinculada exterior deeaireinterior para evitar con el ambiente exterior; por lo cual condensación. penetra polvo, agua, etc.

CLASIFICACIÓN DE LAS FACHADAS VENTILADAS

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

DESVENTAJAS

b) FACHADAS RESPIRANTES VENTILADAS a) a) DRENADA Y TRANSVENTILADA

CLASIFICACIÓN DE LAS FACHADAS VENTILADAS

VENTAJAS

DESVENTAJAS

b)

Clasificación por tipo de sistema:

Existen dos tipos de sistemas de fachadas ventiladas de acuerdo a la cantidad de agua que ingresa en su cámara de aire; la más utilizada es la que se conoce como fachada drenada y transventilada. En este caso, puede ingresar una gran cantidad de agua al interior de la cámara de aire, que luego drena hacia abajo por la cara interior de los paneles de revestimiento. La amplia ventilación de la cámara facilita la evaporación del agua acumulada, mientras que el remate de la parte inferior elimina el agua contenida. Dicho sistema tiene un límite en cuanto a su utilización en relación a la superficie que presente la fachada; si el número de plantas es elevado, presenta complicaciones por la gran cantidad de agua que ingresa, generando una mayor probabilidad que ingrese a la hoja interior del edificio.

El segundo sistema se denomina fachada con ecualización de presiones, presentando la característica de la limitación del agua que ingresa a la cámara de aire, a través del diseño de las juntas, la compartimentación de la cámara –generando una rápida igualación de las presiones entre el interior de la cámara y el ambiente exterior-, goterones, huecos de ventilación, ausencia de capilaridad o tensión superficial entre ambos lados de la junta, entre otras estrategias. Puede utilizarse en fachadas con gran superficie y fuerte exposición. El número y la geometría de la segmentación de la cámara se calculan en función del volumen de la cámara (espesor y superficie), así como también de las superficies de las juntas. El área efectiva de las juntas se calcula dependiendo de la estanqueidad de la barrera al aire de la hoja interior, de la rigidez estructural del cerramiento y del volumen de los compartimientos en que se subdividió la cámara. Dicho esto, se entiende que su diseño resulta de variables que proveen un mayor control del funcionamiento en la cámara de aire que en el caso de la fachada drenada y transventilada.

DE VENTILACIÓN 2) TIPO DE DEAIRE INGRESO DE2)AGUA DE AIRE NGRESO ACIÓN 3) DETIPO AGUA 3) TIPO DE 1)2)VENTILACIÓN TIPO TIPODE DEACONDICIONAMIENTO INGRESO DE AGUA TIPO 1) TIPO DEDE INGRESO ACONDICIONAMIENTO DE AGUA1) TIPO DE DE ACONDICIONAMIENTO AIRE 1) TIPO DE ACONDICIONAMIENTO DE AIRE

a) FACHADAS RESPIRANTES - Cámara de aire con dimensiones muy restringidas.

- Membrana que iguala la presión exterior e interior para evitar condensación.

 No requiere mantenimiento en la cámara de aire.

CLASIFICACIÓN DE LAS FACHADAS VENTILADAS

VENTAJAS

Tecnología de fabricación compleja.

DESVENTAJAS

a) FACHADAS RESPIRANTES FACHADAS -b) Cámara de VENTILADAS aire con dimensiones muy restringidas.

-- Membrana Cámara de aire quetotalmente iguala lavinculada presión con el ambiente exterior; por lo cual exterior e interior para evitar penetra polvo, agua, etc. condensación.

 No requiere mantenimiento en la cámara de aire.  Mayor aislamiento térmico tanto en invierno como en verano.  Fácil fabricación e instalación.  Mayor ventilación en la cámara de aire que el caso anterior

Tecnología de fabricación compleja.

Ingreso de de gran cantidad de agua, la Cámara deaire aire con dimensiones -- Cámara totalmente vinculada cualelrestringidas. drena por exterior; la cara interior del muy con ambiente por lo cual revestimiento exterior de la - penetra Membrana que iguala la fachada. presión polvo, agua, etc. facilita la - Su amplia ventilación exterior e interior para evitar evaporación del agua acumulada, condensación. mientras que el remate inferior se encarga de evacuarla. a) DRENADA Y TRANSVENTILADA

 Mayor No requiere requiere una mantenimiento en en la  aislamiento térmicotecnología tanto sofisticada, facilitando su montaje y cámara de aire. invierno como en verano. puesta en obra. e instalación.  Fácil fabricación  Mayor Adecuada para climas donde  ventilación en cálidos, la cámara de la amplia ventilación aire que el caso anterior mejora el comportamiento térmico de la envolvente.

Posee mantenimiento un de límite en cuanto a su Tecnología fabricación Mayor en compleja. su cámara utilización en edificios de grandes de aire. superficies de fachada, debido al gran caudal de agua que ingresa, favoreciendo su contacto con la hoja interior del muro de cerramiento.

FACHADAS VENTILADAS -b) Ingreso de gran cantidad de agua, la b) cual POR ECUALIZACIÓN DE PRESIONES drena por la cara interior del - revestimiento Cámara de aireexterior totalmente de la vinculada fachada. delventilación agua que ingresa a la la con amplia el ambiente exterior; por lo cual -- Limitación Su facilita cámara depolvo, aire, del generando una rápida penetra agua, etc. acumulada, evaporación agua igualación de las presiones entre el mientras que el remate inferior se interior dedelaevacuarla. cámara y el ambiente encarga exterior (juntas, goterones, huecos de CLASIFICACIÓN DE LAS FACHADAS ventilación, etc) VENTILADAS a) Y TRANSVENTILADA - LaDRENADA cámara de aire debe segmentarse en función de su espesor superficie. b) ECUALIZACIÓN DEyPRESIONES a) POR FACHADAS RESPIRANTES -- Ingreso de gran cantidad de agua,de la Las juntas deben diseñarse cual drena por la cara interior segmentación interioradel de --acuerdo Limitación del aguacon que dimensiones ingresa la Cámaraa lade aire revestimiento exterior de la fachada. la cámara. cámara de aire, generando una rápida muy restringidas.

- Su amplia ventilación facilita la igualación de las el - Membrana que presiones iguala la entre presión evaporación del agua acumulada, interior de lae cámara ambiente exterior interiory el para evitar mientras que el remate inferior se a) VENTILACIÓN NATURAL exterior (juntas, goterones, huecos de condensación. encarga de evacuarla. ventilación, etc)

 No requiere una tecnología sofisticada, facilitando su montaje y  Mayor aislamiento térmico tanto en puesta en obra. como verano.  invierno Puede utilizarse en cálidos, fachadasdonde con  Adecuada paraen climas  Fácil fabricación e instalación. grandes a su la ampliasuperficies, ventilacióndebido mejora el  controlado Mayor ventilación en la cámara de ingreso de agua comportamiento térmico de del la aire que elexterior. caso anterior ambiente envolvente.  Las variables de diseño de la fachada VENTAJAS generan un funcionamiento más controlado de de la cámara de aire.

Posee un límite en cuanto a su utilización en edificios de grandes Mayor mantenimiento en su cámara superficies de fachada, debido al de aire.

Su tecnología más que sofisticada gran caudal de agua ingresa, requiere un montaje con oficial o favoreciendo su contacto con la empresainterior especializada, previendo hoja del muro de los puntos fijos con adecuado cerramiento. control de puentes térmicos, para evitar la DESVENTAJAS disipación de la energía.

Cálculos específicos para ajustar la estructura tecnológica al diseño del Posee un límite en cuanto a su edificio. utilización en edificios grandes Su tecnología más de sofisticada Tecnología de fabricación compleja. superficies fachada, requiere un de montaje condebido oficial al o gran caudal de agua quepreviendo ingresa, empresa especializada, favoreciendo su contacto con la los puntos fijos con adecuado hoja interior deltérmicos, muro para de control de puentes cerramiento. evitar la disipación de la energía.

CLASIFICACIÓN DE LAS FACHADAS VENTILADAS

VENTAJAS

Mayor mantenimiento en su cámara de aire.

DESVENTAJAS

DRENADA YVENTILADAS TRANSVENTILADA a) FACHADAS FACHADAS RESPIRANTES b)

 No

requiere

una

tecnología

sofisticada, facilitando su montaje y  utilizarse en fachadas  Puede No requiere mantenimiento encon la

puesta en obra. grandes debido a su cámara desuperficies, aire.  controlado Adecuada para climas de cálidos, ingreso aguadonde del la ampliaexterior. ventilación mejora el ambiente comportamiento térmico de la  Las variables de diseño de la fachada envolvente. generan un funcionamiento más

basa en de efecto  controlado Su aplicación ver con el uso En ambientes con para polución de el aireprincipio debe segmentarse detiene de la que cámara de aire.

Cálculos específicos ajustar no la -- LaSecámara donde pory diferencia de energías pasivas en el confort puede utilizarse dicho sistema, en chimenea, función de su espesor superficie. de estructura tecnológica al diseño del circulación de aire de es higrotérmico del sistema. debiendo prever la filtración de los Las juntas ladeben diseñarse edificio.

- densidades b) POR ECUALIZACIÓN DE PRESIONES b) continua.

FACHADAS VENTILADAS contaminantes. acuerdo a la segmentación interior de  Permite el ingreso de ventilación natural al interior del edificio, en la cámara.

- Limitación del agua que ingresa a la  Puede aislamiento utilizarse entérmico fachadas Su tecnología más ensofisticada tantocon en Mayor mantenimiento su cámara - Cámara de aire totalmente vinculada  Mayor caso de ser necesario. cámara de aire, generando una rápida grandes superficies, debido a su requiere invierno como en verano. de aire. un montaje con oficial o con el ambiente exterior; por lo cual igualación de las presiones entre el  Fácil controlado ingreso de agua del empresa especializada, previendo fabricación e instalación. penetra polvo,NATURAL agua, etc. a) VENTILACIÓN interior de la cámara y el ambiente  ambiente exterior. en la cámara de los puntos fijos con adecuado Mayor ventilación b) VENTILACIÓN FORZADA exterior (juntas, goterones, huecos de  Las variables de anterior diseño de la fachada control de puentes térmicos, para aireaplicación que el caso -ventilación, Se basa en Su que ver con el más uso En ambientes con etc)el principio de efecto  generan un tiene funcionamiento evitar la disipación de lapolución energía. no - chimenea, Intervienendonde equipos dediferencia recirculación Aseguran la pasivas recirculación aire Los equipos requieren por de  controlado de energías en eldede confort puede sistema, - La cámara de aire debe segmentarse de de la cámara aire.

Cálculos utilizarse específicosdicho para ajustar la de aire. continua, y expulsión de aire caliente mantenimiento adecuado, densidades la circulación de aire es higrotérmico del sistema. debiendo prever la filtración de del los en DRENADA función deYsuTRANSVENTILADA espesor y superficie. estructura tecnológica al diseño a) - Se utilizan cuando no se producen  Permite en climas el cálidos. generando mayor presupuesto. ingreso de ventilación contaminantes.

- continua.

Las juntas deben diseñarse de edificio. las condiciones suficientes y es Mayor consumo energético de natural al interior del edificio, en a de la segmentación interior -acuerdo Ingreso gran cantidad agua,de la  No requiere una tecnología Posee un límite en cuanto a su necesario implantar una de instalación funcionamiento. caso de ser necesario. la cámara. cual drena por la cara interior del sofisticada, facilitando su montaje y utilización en edificios de grandes de renovación (y climatización) del Menor contacto interior-exterior de exterior la fachada. puesta en tendencias obra. superficies dedelfachada, Fuente: BLÁZQUEZ, A. (2007)revestimiento Innovación endefachadas.

Nuevas y soluciones. aire. los ocupantes edificio. debido al - Su amplia ventilación facilita la  Adecuada para climas cálidos, donde gran caudal de agua que ingresa, Ponencia presentada en XVII Edición, Curso de Estudios Mayores de la Construcción, Volumen IV. b) VENTILACIÓN FORZADA a) evaporación VENTILACIÓN del NATURAL agua acumulada, la amplia ventilación mejora el favoreciendo su contacto con la Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja.

Madrid, España. mientras que el remate inferior se comportamiento térmico de la hoja interior del muro de -- Intervienen equipos de recirculación la tiene recirculación deel aire Los equipos requieren Se basa de enevacuarla. el principio de efecto   Aseguran Su aplicación que ver con uso En ambientes con polución no encarga envolvente. cerramiento. de aire. continua, y expulsión mantenimiento chimenea, donde por diferencia de de energías pasivas de enaire el caliente confort puede utilizarse dicho adecuado, sistema, - Se utilizan cuando no se de producen en climas cálidos. generando mayor la presupuesto. densidades la circulación aire es higrotérmico del sistema. debiendo prever filtración de los las condiciones suficientes y es  Permite el ingreso de ventilación Mayor consumo energético de continua. contaminantes. implantar DE unaPRESIONES instalación funcionamiento. b) necesario POR ECUALIZACIÓN natural al interior del edificio, en de renovación (y climatización) del Menor contacto interior-exterior de caso de ser necesario. aire. los del edificio.

- Limitación del agua que ingresa a la  Puede utilizarse en fachadas con Su ocupantes tecnología más sofisticada

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2) 2) TIPO TIPO DE DE INGRESO INGRESO DE DE

b) POR POR ECUALIZACIÓN ECUALIZACIÓN DE DE PRESIONES PRESIONES b) Limitación del del agua agua que que ingresa ingresa aa la la -- Limitación cámara de de aire, aire, generando generando una una rápida rápida cámara igualación de las presiones entre igualación de las presiones entre el el interior de de la la cámara cámara yy el el ambiente ambiente interior exterior (juntas, (juntas, goterones, goterones, huecos huecos de de exterior ventilación, etc) etc) ventilación, La cámara cámara de de aire aire debe debe segmentarse segmentarse -- La en función función de de su su espesor espesor yy superficie. superficie. en Las juntas juntas deben deben diseñarse diseñarse de de -- Las acuerdo aa la la segmentación segmentación interior interior de de acuerdo la cámara. la cámara.

 Puede Puede utilizarse utilizarse en en fachadas fachadas con con 

Su tecnología tecnología más más sofisticada sofisticada Su requiere un un montaje montaje con con oficial oficial o o requiere empresa especializada, empresa especializada, previendo previendo los puntos puntos fijos fijos con con adecuado adecuado los control de de puentes puentes térmicos, térmicos, para para control evitar la la disipación disipación de de la la energía. energía. evitar Cálculos específicos específicos para para ajustar ajustar la la Cálculos estructura tecnológica tecnológica al al diseño diseño del del estructura edificio. edificio.

 Su uso  Su aplicación aplicación tiene tiene que que ver ver con con el el uso de en el el confort confort de energías energías pasivas pasivas en higrotérmico del del sistema. sistema. higrotérmico Permite el el ingreso ingreso de de ventilación ventilación  Permite  natural natural al al interior interior del del edificio, edificio, en en caso de de ser ser necesario. necesario. caso

En ambientes ambientes con con polución polución no no En puede utilizarse utilizarse dicho dicho sistema, sistema, puede debiendo prever prever la la filtración filtración de de los los debiendo contaminantes. contaminantes.

 Aseguran Aseguran la la recirculación recirculación de de aire aire  continua, yy expulsión continua, expulsión de de aire aire caliente caliente en climas climas cálidos. cálidos. en

Los equipos requieren Los equipos requieren mantenimiento adecuado, mantenimiento adecuado, generando mayor generando mayor presupuesto. presupuesto.

Mayor Mayor consumo consumo energético energético de de funcionamiento. funcionamiento.

Menor Menor contacto contacto interior-exterior interior-exterior de de los los ocupantes ocupantes del del edificio. edificio.

 Es compatible con el uso de placas

En la imagen exterior del edificio prima lo opaco sobre lo vidriado.

Exigen un sofisticado control de los encuentros entre muro-ventana, rejillas de ventilación en huecos, estudio del remate del edificio, etc.

Debe considerarse el estudio de extinción del fuego en caso de incendio, evaluando los materiales utilizados, la protección del aislante, y la compartimentación de la cámara de aire en caso de ser necesario (para evitar la columna de fuego).

 Es compatible con el uso de placas

fotovoltaicas como revestimiento, posibilitando dobles beneficios; los propios de la fachada ventilada y además la captación y generación de energía propia para el consumo del edificio.  Genera mayor contacto visual con el exterior.  Compatible con la imagen de empresa buscada para los edificios de uso terciario.

Debe preverse el mantenimiento de los elementos de protección solar, así como también de la cámara de aire acristalada.

Este tipo de cerramiento requiere limpieza constante.

Estudio específico del tipo de vidrio seleccionado para evitar la excesiva ganancia solar.

No es posible incorporar aislamiento térmico por el exterior como en el caso de la fachada ventilada opaca.

- Los casos de fachadas ventiladas de  Para una resolución de fachada junta abierta, deben cumplir ventilada transventilada, la junta requisitos de acuerdo al material de abierta posibilita el drenaje del agua revestimiento exterior.

Debe por la cara interna del revestimiento

Resulta esencial el dimensionado adecuado y resolución técnica para asegurar el resguardo del aislante térmico ante el ingreso de agua.

grandes superficies, superficies, debido debido aa su su grandes controlado controlado ingreso ingreso de de agua agua del del ambiente exterior. exterior. ambiente  Las Las variables variables de de diseño diseño de de la la fachada fachada  generan un un funcionamiento funcionamiento más más generan controlado de de de de la la cámara cámara de de aire. aire. controlado

a) a) VENTILACIÓN VENTILACIÓN NATURAL NATURAL

Clasificación por tipo de ventilación:

En este tipo de clasificación se precisa si la ventilación producida en el interior de la cámara de aire de la fachada es natural o forzada. En el caso de ser natural se basa en el principio de efecto chimenea descripto anteriormente; mientras que de ser por circulación forzada intervienen equipos de recirculación de aire. El sistema de ventilación forzada hace referencia a una actuación voluntaria sobre la velocidad de convección del aire dentro de la cámara, controlando al mismo tiempo el flujo de aire que entra y que sale de la cámara.

3) 3) TIPO TIPO DE DE VENTILACIÓN VENTILACIÓN

c)

principio de de efecto efecto -- Se Se basa basa en en el el principio chimenea, donde donde por por diferencia diferencia de de chimenea, densidades la la circulación circulación de de aire aire es es densidades continua. continua.

b) VENTILACIÓN VENTILACIÓN FORZADA FORZADA b) Intervienen equipos equipos de de recirculación recirculación -- Intervienen

de aire. aire. de utilizan cuando cuando no no se se producen producen -- Se Se utilizan las las condiciones condiciones suficientes suficientes yy es es necesario implantar implantar una una instalación instalación necesario de renovación renovación (y (y climatización) climatización) del del de aire. aire.

a) FACHADA VENTILADA OPACA

Clasificación por tipo de materialidad del revestimiento:

Teniendo en cuenta el tipo de material a implementar en el revestimiento exterior de la fachada, se puede clasificar la fachada como opaca o acristalada. Existen una gran cantidad de materiales para las placas de fachadas, en el primero de los casos se encuentran cerámicas – gres rústico o percelánico, fibrocemento-, metálicas – aluminio, composite-, plásticas – polímeros resistentes-, madera –fenólico, placas compactas HPL o laminados de alta prestación-, morteros acrílicos, aglomerado de mármol, piedras naturales o artificiales, entre otros.

Por su parte, las fachadas ventiladas también pueden ser acrisladadas, presentando diversos tipos de vidrio – float común, control solar, control térmico, de seguridad, de baja emisividad, etc- denominándose doble piel de vidrio o doble envolvente vidriada. En este tipo de casos, generalmente se coloca un elemento de protección solar dentro de la cámara de aire o desde el interior – cortina o persiana – permitiendo variar el factor solar, la transmisión luminosa, la temperatura superficial y el coeficiente de transmisión térmica, produciendo un mejoramiento del confort interior. Por su parte, debe preverse el mantenimiento de dichos elementos de protección solar, así como también de la cámara de aire acristalada.

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- Existen una gran cantidad de materiales para las placas de fachadas, como cerámicas – gres rústico o percelánico, fibrocemento-, metálicas – aluminio, composite-, plásticas – polímeros resistentes-, madera –fenólico, placas compactas HPL o laminados de alta prestación-, morteros acrílicos, aglomerado de mármol, piedras naturales o artificiales, entre otros.

4) TIPO DE REVESTIMIENTO EXTERIOR

d)

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fotovoltaicas como revestimiento, posibilitando dobles beneficios; los propios de la fachada ventilada y además la captación y generación de energía propia para el consumo del edificio.  Gran variedad de materiales de revestimiento que se adaptan a las necesidades tanto climáticas como de diseño arquitectónico.  Permiten la ubicación del aislante térmico por el exterior de la hoja del muro de soporte, brindando mayor control térmico del sistema.  Compatible para restauraciones de edificios existentes, incorporando el sistema ventilado para mejorar el comportamiento termo-energético.

b) DOBLE ENVOLVENTE VIDRIADA (DEV) - Dichas

fachadas pueden materializarse con diversos tipos de vidrio – float común, control solar, control térmico, de seguridad, de baja emisividad, etc- denominándose también Doble Piel de Vidrio.

- Generalmente se coloca un elemento de protección solar dentro de la cámara de aire o desde el interior – cortina o persiana – permitiendo variar el factor solar, la transmisión luminosa, la temperatura superficial y el coeficiente de transmisión térmica, produciendo un mejoramiento del confort interior

a) JUNTA ABIERTA

Cabe mencionar, que el sistema de fachada ventilada es compatible con el uso de placas fotovoltaicas como revestimiento, posibilitando dobles beneficios; los propios de la fachada ventilada y además la captación y generación de energía propia para el consumo del edificio. Este sistema se está extendiendo y su coste se va ajustando progresivamente, especialmente si se plantea desde la etapa del proyecto del edificio.

Se distinguen dos tipos de fachada ventilada con paneles fotovoltaicos: las basadas en vidrio y las basadas en otros soportes opacos (MARTÍN CHIVELET & FERNÁNDEZ SOLLA, 2007). En el primero de los casos, puede sustituirse el vidrio exterior de los sistemas de muro cortina por un panel de vidrio laminar con células fotovoltaicas. En el segundo caso, la integración se basa en adherir sobre el panel opaco un módulo fotovoltaico de capa delgada. La caja de conexiones del panel se fija en la cara interior de la cámara de aire, mientras que el cableado puede seguir las líneas de los perfiles de la subestructura.

Manchester College of Arts & Tecnology. EEUU. FV ACRISTALADA CON FOTOVOLTAICOS

Fachada ventilada con paneles exteriores de silicio amorfo.

FV OPACA CON FOTOVOLTAICOS

Corte constructivo fachada ventilada actistalada FV ACRISTALADA CON FOTOVOLTAICOS

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4) 4) TIPO TIPO DEDE RER

Clasificación por tipo de junta:

da.

La clasificación según tipo de junta se refiere si ésta es abierta o cerra-

El tipo de anclaje del sistema de fachada ventilada puede ser mediante subestructura o por anclaje puntual; oculto o visto. Dentro del anclaje oculto pueden ser de tipo adhesivo, por medio de grapas o con perfiles. En el caso de ser anclaje visto también será por medio de grapas, con perfiles o por taladro.

El anclaje oculto por medio de adhesivo, puede ser lineal o puntual.

En el primer caso, las piezas de revestimiento se adhieren a la subestructura mediante cordones de adhesivo elástico – cinta autoadhesiva de espuma de polietileno. El anclaje oculto por adhesivo puntual presenta el sostén en las esquinas de la pieza de revestimiento; la adhesión se realiza en fábrica y posteriormente se une a la subestructura de forma mecánica. El sistema de sujeción por grapas puede presentarse oculto –de forma deslizante, en junta horizontal o en junta vertical- o bien visto; presentando variaciones en cuanto a su manipulación en obra y su componente realizado en fábrica; de acuerdo a la forma de la grapa es la cantidad de placas que sostiene.

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a) JUNTA ABIERTA a) JUNTA ABIERTA - Los casos de fachadas ventiladas de - Los de fachadas ventiladas de juntacasosabierta, deben cumplir junta abierta, deben cumplir requisitos de acuerdo al material de requisitos de acuerdo al material de revestimiento exterior.

Debe revestimiento Debe evaluarse el perfilexterior. indicado para el evaluarse el perfil indicado parapor el control del ingreso de agua control del ingreso de agua por diferencia de presión, gravedad, diferencia de presión, gravedad, energía cinética, tensión superficial energía o capilar.cinética, tensión superficial o capilar.

 Es compatible con el uso de placas  Es compatible como con el revestimiento, uso de placas fotovoltaicas

   

fotovoltaicas como beneficios; revestimiento, posibilitando dobles los posibilitando beneficios; propios de ladobles fachada ventiladalosy propios la fachada ventilada dey además ladecaptación y generación además captación de energía la propia para yelgeneración consumo del energía edificio. propia para el consumo del edificio.

Genera mayor contacto visual con el Genera exterior.mayor contacto visual con el exterior.

Compatible con la imagen de Compatible con para la imagen de empresa buscada los edificios empresa buscada para los edificios de uso terciario. de uso terciario.

 Para una resolución de fachada  Para una transventilada, resolución de la fachada ventilada junta ventilada transventilada, abierta posibilita el drenaje la del junta agua abierta posibilita el drenaje del agua por la cara interna del revestimiento del ventilada revestimiento Parala cara una interna fachada por  por  Para una fachada ventilada debe por ecualización de presiones, ecualización de presiones, debe seleccionarse placas cuyas seleccionarse placas cuyas terminaciones limiten el ingreso de terminaciones agua lo máximolimiten posible.el ingreso de agua lo máximo posible.

b) JUNTA CERRADA b) JUNTA CERRADA - Disposición de las placas de  Mayor control y resguardo de las - Disposición las placas de  propiedades Mayor control y resguardo de las revestimiento deexterior a junta térmicas del material revestimiento exterior a junta propiedades térmicas del material cerrada o con perfil tapajuntas. aislante exterior. exterior.de polvo y agua de cerrada o con perfil tapajuntas.  aislante Menor ingreso Menoraingreso de polvo y agua  lluvia la cámara de aire de de la lluvia a lasiendo cámara innecesario de aire de su la fachada, fachada, siendo innecesario su mantenimiento. mantenimiento.

Debe preverse el mantenimiento de Debe preverse el de los elementos demantenimiento protección solar, los elementos de protección solar, así como también de la cámara de así también de la cámara de airecomo acristalada. aire Este acristalada. tipo de cerramiento requiere Este tipoconstante. de cerramiento requiere limpieza limpieza constante.del tipo de vidrio Estudio específico Estudio específico tipo vidrio seleccionado para del evitar la de excesiva seleccionado para evitar la excesiva ganancia solar. ganancia solar.

No es posible incorporar No es térmico posiblepor el incorporar aislamiento exterior aislamiento por lael fachada exterior como en eltérmico caso de como en el caso de la fachada ventilada opaca. ventilada opaca.

Resulta esencial el dimensionado Resulta el dimensionado adecuadoesencial y resolución técnica para adecuado para asegurar ely resolución resguardo técnica del aislante asegurar el resguardo delagua. aislante térmico ante el ingreso de térmico un ante el ingreso de agua.

Genera mayor ingreso de polvo un mayor ingreso de polvo aGenera la cavidad ventilada, generando un a la cavidad ventilada, generando un mayor esfuerzo de mantenimiento. mayor esfuerzo de mantenimiento.

Necesariamente debe incorporarse debe incorporarse alNecesariamente diseño de la envolvente rejillas de al diseño de la con envolvente de ventilación la rejillas superficie conla la superficie ventilación adecuada para eficiencia del adecuada sistema. para la eficiencia del sistema.

Deben considerarse las Deben considerarse correspondientes dilataciones las de correspondientes dilatacionesende los materiales que intervienen el los materiales que intervienen en el sistema de envolvente, para evitar sistema de envolvente, para evitar roturas en las placas o roturas en las placas o subestructura. subestructura.

Clasificación por tipo de anclaje: a) ANCLAJE OCULTO “Adhesivo”  Fácil y rápida instalación y montaje del sistema.  Se minimizan las roturas en su montaje, debido al sencillo sistema de sujeción.

No compatible con materiales pesados, debido a su posible desprendimiento.

 Fácil y rápida instalación y montaje del sistema.  Se minimizan las roturas en su montaje, debido al sencillo sistema - En el caso de ser de tipo puntual de sujeción. presenta el sostén en las esquinas de b) ANCLAJE OCULTO “Grapas” la pieza de revestimiento; la adhesión se realiza en fábrica y - posteriormente Este sistema de sujeción se unepuede a ser la  Se aseguran las placas en todas las de forma deslizante, en junta esquinas, sosteniéndolas para evitar subestructura de forma mecánica. horizontal o en junta vertical. desprendimientos.

No compatible con materiales pesados, debido a su posible desprendimiento.

- En el caso de ser de tipo lineal las piezas de revestimiento se adhieren a la subestructura mediante cordones de adhesivo elástico.

-a) En el caso de ser“Adhesivo” de tipo puntual ANCLAJE OCULTO presenta el sostén en las esquinas de la elpieza de serrevestimiento; la - En caso de de tipo lineal las adhesión se realiza ensefábrica piezas de revestimiento adhiereny se unemediante a la aposteriormente la subestructura subestructura de formaelástico. mecánica. cordones de adhesivo

IMIENTO AJE DEL REVESTIMIENTO EXTERIOR EXTERIOR

f)

5) 5) TIPO TIPO DEDE JUNTA JUNTA DEDE REVESTIMIENTO REVESTIMIENTO

e)

b) DOBLE ENVOLVENTE VIDRIADA (DEV) b) DOBLE ENVOLVENTE VIDRIADA (DEV) - Dichas fachadas pueden - Dichas pueden materializarsefachadas con diversos tipos de materializarse diversos tipos de vidrio – float con común, control solar, vidrio float común, control solar, control– térmico, de seguridad, de control térmico,etcdedenominándose seguridad, de baja emisividad, baja emisividad, etctambién Doble Piel dedenominándose Vidrio.

Doble Pielsede Vidrio.

- también Generalmente coloca un - Generalmente se coloca un elemento de protección solar dentro elemento de protección dentro de la cámara de aire solar o desde el de la cámara de aire o desde interior – cortina o persiana el– interior – cortina persiana permitiendo variar el ofactor solar, la– permitiendo el factor solar, la transmisión variarluminosa, transmisión luminosa, y la temperatura superficial el temperatura superficial térmica, y el coeficiente de transmisión coeficiente térmica, produciendodeuntransmisión mejoramiento del produciendo confort interiorun mejoramiento del confort interior

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

b) ANCLAJE OCULTO “Grapas” c) ANCLAJE OCULTO “Perfiles” - Este sistema de sujeción puede ser  Se aseguran las placas en todas las - Este diferencias, de  Dicho sistema es el más para utilizado de sistema forma presenta deslizante, en junta esquinas, sosteniéndolas evitary acuerdo sio el es ranurado a explorado por las empresas horizontal en perfil junta vertical. desprendimientos. canto o en reverso, o si el perfil es proveedoras, asegurando una amplia adhesivado en fábrica. gama de materiales que pueden sujetarse con perfilería metálica. c) ANCLAJE OCULTO “Perfiles”  Permiten diseño tanto en vertical horizontal la disposición - Este sistema presenta diferencias, de  como Dicho en sistema es el en más utilizado y de las placas, a las acuerdo si el perfil es ranurado a explorado poradaptándose las empresas exigencias del material (peso, canto o en reverso, o si el perfil es proveedoras, asegurando una amplia dimensión, etc). adhesivado en fábrica. gama de materiales que pueden d) ANCLAJE VISTO “Grapas”

sujetarse con perfilería metálica.  Permiten diseño tanto en vertical

No compatible con todos los materiales de revestimiento provistos por el mercado, dependiendo del espesor.

No compatible con todos los Debe considerarse el correcto materiales de revestimiento aislamiento por entre muroprovistos el mercado, subestructura-revestimiento, dependiendo del espesor. debido a su potencial comportamiento como disipador de energía.

Debe considerarse el correcto aislamiento entre murosubestructura-revestimiento, debido a su potencial comportamiento como disipador de energía.

Además, existe el sistema por anclaje de perfiles vistos. Uno de los sistemas más simples e inmediato para este tipo de fachadas son aquellas con el anclaje en taladro visto, donde las piezas se encuentran taladradas y fijadas mediante tornillos en las esquinas, anclándose a los perfiles verticales de la subestructura.

Dichas diferencias tienen que ver con la imagen arquitectónica que se quiera obtener en la fachada, de acuerdo al uso del edificio y la estética buscada por el arquitecto. Además, se debe elegir el método de sujeción específico según el tipo de material de revestimiento seleccionado, ya que se debe resolver su puesta en obra de la manera más fácil y rápida; como así también se debe considerar las dilataciones propias de las placas según la fijación.

6) ANCLAJE TIPO 6)DE TIPO ANCLAJE DEREVESTIMIENTO ANCLAJE DEL REVESTIMIENTO DEL EXTERIOR EXTERIOR 6) TIPO DE DEL 6) REVESTIMIENTO TIPO EXTERIOR DE ANCLAJE DEL REVESTIMIENTO EXTERIOR

Por su parte, el sistema de anclaje oculto por perfiles presenta diferencias, de acuerdo si el perfil es ranurado a canto o en reverso, o si el perfil es adhesivado en fábrica.

- En el caso de ser de tipo lineal las piezas de revestimiento se adhieren a la subestructura mediante cordones de adhesivo elástico.

- En el caso de ser de tipo puntual presenta el sostén en las esquinas de la pieza de revestimiento; la a) ANCLAJE “Adhesivo” adhesiónOCULTO se realiza en fábrica y posteriormente se une a la - En el casoOCULTO de de serforma de tipo lineal las a) ANCLAJE “Adhesivo” subestructura mecánica. piezas de revestimiento se adhieren a la subestructura mediante - En el caso de ser de tipo lineal las cordones adhesivo elástico. b)piezas ANCLAJE OCULTO “Grapas” de de revestimiento se adhieren ANCLAJE OCULTO -a)En de ser“Adhesivo” de tipomediante puntual a ella casosubestructura el sostén en las esquinas de - presenta Este sistema de sujeción puede ser cordones de adhesivo elástico.

- laEn el caso de ser de tipo lineal las dedeslizante, la de elpieza forma junta - En caso de serrevestimiento; de tipoenpuntual piezas de revestimiento se adhieren adhesión se realiza en fábrica horizontalelosostén en junta presenta en vertical. las esquinas dey a la subestructura posteriormente se une mediante a la la pieza de revestimiento; la cordones de adhesivo subestructura formaelástico. mecánica. adhesión se de realiza en fábrica y - En el caso de ser de tipo puntual c) posteriormente ANCLAJE OCULTO “Perfiles” se une a la presenta el sostén en las esquinas de subestructura de forma mecánica. la piezaOCULTO de “Grapas” revestimiento; la b) ANCLAJE - Este sistema presenta diferencias, de adhesión se realiza en fábrica y acuerdo si el perfil es ranurado a posteriormente se une a la - Este de sujeción puede b) ANCLAJE OCULTO “Grapas” cantosistema o en reverso, o si el perfilser es subestructura de forma mecánica. de forma endeslizante, en junta adhesivado fábrica. horizontal o en junta vertical.

- Este sistema de sujeción puede ser formaOCULTO deslizante, en junta b)de ANCLAJE “Grapas” horizontal o en junta vertical. c) ANCLAJE OCULTO “Perfiles” - Este sistema de sujeción puede ser de forma deslizante, en junta - ANCLAJE Este sistema presenta diferencias, de c) OCULTO “Perfiles” horizontal o en junta vertical. acuerdo si el perfil es ranurado a canto o en reverso, odiferencias, si el perfil de es -d)Este sistema presenta ANCLAJE VISTO “Grapas” adhesivado en el fábrica. perfil es ranurado a c) acuerdo ANCLAJE si OCULTO “Perfiles” en reverso, o variaciones si el perfil es - canto En esteo caso, presenta en adhesivado fábrica. a suenmanipulación en obradey - cuanto Este sistema presenta diferencias, su componente realizado en fábrica, acuerdo si el perfil es ranurado a con respecto al sistema canto o en reverso, o sioculto. el perfil es adhesivado en fábrica.

d) e) ANCLAJE ANCLAJE VISTO VISTO “Grapas” “Perfiles” -d) este caso, presenta variaciones en ANCLAJE VISTO “Grapas” - En Presenta la misma tecnología cuanto a suque manipulación obra y constructiva el caso deenperfilería su componente realizado en perfil fábrica, -oculta, En este caso, presenta variaciones en con la diferencia de su de con respecto al sistema oculto. cuanto a su manipulación fijación a los paneles. d) ANCLAJE VISTO “Grapas” en obra y su componente realizado en fábrica, con respecto al sistema oculto.

- En este caso, presenta variaciones en cuanto aVISTO su manipulación e) ANCLAJE “Perfiles” en obra y su componente realizado en fábrica, con respectolaal sistema -e) ANCLAJE Presenta misma oculto. tecnología VISTO “Perfiles” constructiva que el caso de perfilería con la diferencia de sutecnología perfil de -oculta, Presenta la “Taladro” misma f) ANCLAJE VISTO fijación a los paneles. constructiva que el“Perfiles” caso de perfilería e) ANCLAJE VISTO oculta, con la diferencia de su perfil de - En este sistema las piezas se fijación a los paneles. y fijadas - encuentran Presenta lataladradas misma tecnología mediante tornillos en las constructiva que el caso de esquinas, perfilería anclándose a los perfiles oculta, con la diferencia de suverticales perfil de de la asubestructura. fijación los paneles.

 Fácil y rápida instalación y montaje del sistema.  Se minimizan las roturas en su montaje, debido al sencillo sistema de sujeción.

No compatible con materiales pesados, debido a su posible desprendimiento.

 Fácil y rápida instalación y montaje del sistema.  las roturas en su  Se Fácilminimizan y rápida instalación y montaje montaje, debido al sencillo sistema del sistema. de sujeción.  Se minimizan las roturas en su  montaje, Se aseguran las placas en todas las debido al sencillo sistema  Fácil y rápida instalación y montaje esquinas, de sujeción.sosteniéndolas para evitar del sistema. desprendimientos.  Se minimizan las roturas en su montaje, debido al sencillo sistema de sujeción.

No compatible con materiales pesados, debido a su posible desprendimiento.

No compatible con materiales pesados, debido a su posible desprendimiento.

No compatible con todos los No compatible materiales materiales de conrevestimiento pesados, ael su mercado, posible provistos debido por desprendimiento. dependiendo del espesor.

 Dicho sistema es el más utilizado y explorado por las empresas  Se aseguran las placas enuna todas las proveedoras, asegurando amplia esquinas, parapueden evitar gama desosteniéndolas materiales que desprendimientos.  Se aseguran placas metálica. en todas las sujetarse conlas perfilería

Debe considerarse el correcto aislamiento entre muroNo compatible con todos los subestructura-revestimiento, materiales debido a de su revestimiento potencial provistos por como el disipador mercado, No compatible con todos los comportamiento de dependiendo del materiales deespesor. revestimiento energía.

evitar  esquinas, Permiten sosteniéndolas diseño tanto para en vertical desprendimientos. como en horizontal en la disposición de aseguran las placas, a las  Se las adaptándose placas en todas las exigencias del material esquinas, sosteniéndolas para (peso, evitar  Dicho sistema es el más utilizado y dimensión, etc). desprendimientos. explorado por las empresas proveedoras, ampliay  Dicho sistemaasegurando es el más una utilizado gama de materiales pueden explorado por las queempresas sujetarse con perfilería metálica. unatodas amplia  proveedoras, Se aseguran asegurando las placas en las  gama Permiten tantoque en vertical de diseño materiales pueden esquinas, sosteniéndolas para evitary  como Dicho en sistema es elenmás utilizado horizontal la disposición sujetarse con perfilería metálica. desprendimientos. explorado por las empresas las placas, a las  de Permiten diseñoadaptándose tanto en vertical proveedoras,del asegurando una amplia exigencias (peso, como en horizontalmaterial en la disposición gama de etc). materiales que pueden dimensión, de las placas, adaptándose a las sujetarse con perfilería metálica. exigencias del material (peso,  Permiten diseño tanto en vertical dimensión, etc). como en horizontal en la disposición de las placas, adaptándose a las  aseguran las yplacas en todas las  Se Fácil instalación exigencias del montaje. material (peso, sosteniéndolas para evitar  esquinas, Menor cantidad dimensión, etc). de piezas de fijación. desprendimientos.  Se aseguran las placas en todas las esquinas, sosteniéndolas para evitar desprendimientos.

anclándose a los perfiles verticales - En este sistema las piezas se de la subestructura. encuentran taladradas y fijadas mediante tornillos en las esquinas, anclándose a los perfiles verticales de la subestructura.

debido a su potencial comportamiento como disipador de energía.

No compatible metálica con todos La subestructura poseelos un materiales de revestimiento potencial comportamiento como provistos el por mercado, No compatible con todos disipador depor energía, lo quelosal dependiendo materiales deespesor. revestimiento encontrarse del vista genera mayor

 Uno de los sistemas más simples e inmediato.

provistos el pormercado, pérdida de por energía puente dependiendo del espesor. térmico.

No compatible con todos los Presenta problemas cuanto a las materiales de enrevestimiento dilataciones del elmaterial de provistos por mercado, revestimiento en relación a la dependiendo del metálica espesor. posee La subestructura un perfilería. potencial comportamiento como disipador de energía, por posee lo queun al La subestructura metálica encontrarse vista genera mayor como potencial comportamiento pérdida de energía por puente disipador de energía, por lo que al No es compatible con todos los térmico. encontrarse genera mayor materiales de vista revestimiento.

La subestructura metálica posee un Presenta problemas en cuanto a las pérdida de energía por puente potencial comportamiento dilataciones del material como de térmico. disipador de energía, por lo que revestimiento en en relación laal Presenta problemas cuanto aa las encontrarse vista genera mayor perfilería. dilataciones del material de pérdida de energía por puente revestimiento en relación a la térmico. perfilería.

Presenta problemas en cuanto a las dilataciones del con material de No es compatible todos los revestimiento en relación a la materiales de revestimiento. perfilería.

No es compatible con todos los materiales de revestimiento.

 Uno de los sistemas más simples e inmediato.

No es compatible con todos los materiales de revestimiento.

 Se aseguran las placas en todas las esquinas, sosteniéndolas para evitar desprendimientos.  Fácil instalación y montaje.  Menor cantidad de piezas de fijación.  Fácil instalación y montaje.  Menor cantidad de piezas de fijación.  Uno de los sistemas más simples e  inmediato.

Fácil instalación y montaje.  Menor cantidad de piezas de fijación.

f) ANCLAJE VISTO “Taladro” - ANCLAJE En esteVISTO sistema las piezas se f) “Taladro” encuentran taladradas y fijadas mediante tornillos en esquinas, - En este sistema laslaspiezas se anclándose a taladradas los perfiles yverticales fijadas f) encuentran ANCLAJE VISTO “Taladro” de la subestructura. mediante tornillos en las esquinas,

provistos por el mercado, dependiendo del espesor.

No compatible con todos los materiales de revestimiento Debe considerarse el correcto provistos por el mercado, aislamiento entre murodependiendo del espesor. subestructura-revestimiento, Debe considerarse el correcto debido a su potencial aislamiento entre murocomportamiento subestructura-revestimiento, No compatible como con disipador todos de los energía. debido a de su revestimiento potencial materiales Debe considerarse el correcto comportamiento como disipador de provistos por el mercado, aislamiento entre muroenergía. dependiendo del espesor. subestructura-revestimiento,

 Uno de los sistemas más simples e inmediato.

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FACHADAS ACTISTALADAS DE DOBLE PIEL.

Este tipo de fachadas, se construyen según el principio multicapa: capa exterior de vidrio transparente, cámara de aire de espesor ente 0,20 m y 1,5 m, y una hoja interior que suele materializarse con un muro cortina de doble vidriado hermético, en el cual ciertas partes se prevén para visuales y otras como paneles opacos. Existen cuatro sistemas principales, descritos por E. Oesterle (2001): 1) la fachada multiplanta, 2) la fachada corredor, 3) la fachada cajón y 4) la fachada cajón-chimenea.

1)

Fachada multiplanta:

FACHADAS VENTILADAS ACRISTALADAS

Esta fachada se distingue por ser su cámara de aire completamente comunicada, en ambos sentidos. Su ventilación puede producirse por la abertura inferior y superior, o bien tener un sistema de apertura y cierre para el mayor control de las temperaturas exteriores. Este último caso, permite lograr un efecto invernadero en invierno y un efecto refrigerante en verano con ventilación constante de la cámara. El acceso de mantenimiento a la cavidad puede darse por góndola o por medio de la interposición de pasarelas pisables con rejillas. Su solución se recomienda para edificios donde la variable a condicionar sea la acústica. Este modelo de fachada corresponde al sistema de fachada drenada y transventilada.

2)

Fachada corredor:

En el caso de la fachada corredor, la cámara de aire se encuentra limitada en dirección vertical, es decir, entre plantas. Se produce un único espacio por planta, facilitando el acceso para mantenimiento. De esta manera, las temperaturas de cada piso son uniformes, siendo el problema de esta tipología el puente acústico que se produce entre espacios consecutivos. Desde el exterior se observan las rejillas de ventilación por piso. Dichas fachadas son consideradas del tipo drenadas y transventiladas.

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VENTAJAS

DESVENTAJAS

a) FACHADA MULTIPLANTA - Su cámara de aire se encuentra totalmente comunicada, en ambos sentidos.

-a) En caso MULTIPLANTA de abrir las esquinas FACHADA verticales funciona completamente como una fachada acústica.

- Su cámara de aire se encuentra - Corresponde al modelo de FV totalmente comunicada, en ambos drenada y transventilada. sentidos.

- En caso de abrir las esquinas verticales funciona completamente como una fachada acústica.

- Corresponde al modelo de FV drenada y transventilada.

FACHADAS VENTILADAS ACRISTALADAS

b) FACHADA CORREDOR - Su cámara de aire se encuentra limitada en sentido vertical, funcionando por planta.

- Sus esquinas se cierran por b) FACHADA CORREDOR cuestiones acústicas, de sectorización de humos y de - Su cámara de aire se encuentra compartimentación de la cámara, limitada en sentido vertical, evitando corrientes entre las zonas funcionando por planta. de presión y de succión próximas a la - Sus esquinas se cierran por esquina. cuestiones acústicas, de - Corresponde al modelo de FV sectorización de humos y de drenada y transventilada. compartimentación de la cámara, evitando corrientes entre las zonas c) FACHADA CAJÓN de presión y de succión próximas a la esquina.

- Su cámara de aire se encuentra - Corresponde al modelo de FV compartimentada en ambos drenada y transventilada. sentidos, siguiendo los módulos de diseño de la fachada. c) FACHADA CAJÓN - Corresponde al modelo de FV por ecualización de presiones.

- Su cámara de aire se encuentra - La fachada respirante (cámara de aire compartimentada en ambos muy restringida) es un tipo de fachada sentidos, siguiendo los módulos de cajón. diseño de la fachada.

- Corresponde al modelo de FV por ecualización de presiones.

- La fachada respirante (cámara de aire d) FACHADA CAJÓN-CHIMENEA muy restringida) es un tipo de fachada cajón.

- Se encuentra formada por cámaras

 En caso de poseer compuertas VENTAJAS de ventilación de apertura y cierre, se logra mayor confort tanto en verano como en invierno.  Recomendado para edificios  En caso de poseer compuertas donde la variable a considerar de ventilación de apertura y sea la acústica. cierre, se logra mayor confort  Se pueden incorporar pasarelas tanto en verano como en metálicas para su invierno. mantenimiento, en caso de  Recomendado para edificios cámaras de aire mayores a 1 donde la variable a considerar metro. sea la acústica.  Se pueden incorporar pasarelas metálicas para su mantenimiento, en caso de  cámaras Temperaturas de aireuniformes mayores apor1 piso. metro.  Su único espacio por planta facilita el acceso para mantenimiento.  Se suelen instalar ventanas a la  Temperaturas uniformes por cámara para beneficiarse de la piso. temperatura intermedia en  Su único espacio por planta invierno. facilita el acceso para mantenimiento.  Se suelen instalar ventanas a la cámara para beneficiarse de la temperatura intermedia en invierno.

Riesgo de sobrecalentamiento DESVENTAJAS en los pisos superiores en verano, incluso contando con ventilación superior.

 Fácil montaje y ejecución en obra, ya que se instala el módulo completo con las capas que lo componen.  Recomendado para edificios con demandas acústicas.  Fácil montaje y ejecución en  Se incluyen ventanas en la piel obra, ya que se instala el módulo interior, con el fin de aprovechar completo con las capas que lo el aire calefaccionado en componen. invierno y para mantenimiento.  Recomendado para edificios con demandas acústicas.  Se incluyen ventanas en la piel interior, con el fin de aprovechar el aire calefaccionado en  Al caso anterior, se adiciona un invierno y para mantenimiento.

Elevado costo operativo y de ejecución.

Funciona eficientemente para climas con predominio del invierno.

Riesgo de sobrecalentamiento en los pisos superiores en verano, incluso contando con ventilación superior.

Puente acústico que se produce entre espacios consecutivos con ventanas a la cámara.

La ventilación en épocas de verano puede ser un problema cuando se quiere evitar el Puente acústico que se produce sobrecalentamiento. entre espacios consecutivos con Desde el exterior se observan las ventanas a la cámara. rejillas de ventilación por piso.

La ventilación en épocas de verano puede ser un problema cuando se quiere evitar el sobrecalentamiento.

Desde el exterior se observan las rejillas de ventilación por piso.

Elevado costo operativo y de ejecución.

Funciona eficientemente para climas con predominio del invierno.

Límite de la altura de ventilación

FACHADAS VENTILADAS ACRISTALADAS

VENTAJAS

DESVENTAJAS

a) FACHADA MULTIPLANTA - Su cámara de aire se encuentra

totalmente comunicada, en ambos FACHADAS VENTILADAS ACRISTALADAS

sentidos.

- En caso de abrir las esquinas funciona completamente a) verticales FACHADA MULTIPLANTA como una fachada acústica.

Corresponde modelo de FV -- Su cámara deal aire se encuentra drenada y transventilada. totalmente comunicada, en ambos sentidos.

- En caso de abrir las esquinas verticales funciona completamente como una fachada acústica.

- Corresponde al modelo de FV drenada y transventilada. b) FACHADA CORREDOR

3)

Fachada cajón:

La resolución técnica de las fachadas cajón tiene que ver con la compartimentación de la cámara de aire siguiendo los módulos de fachada de los locales; por lo cual se encuentra limitada en horizontal y en vertical. Es de fácil ejecución en obra, ya que se monta el módulo completo de las capas que componen el sistema, pero el inconveniente es el elevado costo. Se incluyen ventanas en la piel interior, con el fin de aprovechar el aire calefaccionado en invierno y para mantenimiento. Este tipo de sistema es recomendable para edificios con demandas acústicas y para climas con predominio del invierno; siendo un sistema de fachada ventilada por ecualización de presiones.

4)

Fachada cajón-chimenea:

El sistema de fachada cajón-chimenea es aquel que adiciona un mejoramiento para las condiciones de verano. Se encuentra formada por cámaras verticales alternadas de módulos cajón y de módulos comunicados en sentido vertical, a modo de chimeneas, a los que se comunican lateralmente los primeros. El tiro de la ventilación por las chimeneas refuerza la ventilación en la estación de verano. El inconveniente tiene que ver con el límite de la altura de ventilación de la chimenea, siendo recomendado para edificios de hasta 7 pisos. Este sistema de fachada es del tipo mixto, ya que cuando se abren las compuertas laterales para el funcionamiento de las chimeneas se trata de un caso transventilado, mientras de mantenerse cerradas, funciona como una fachada por ecualización de presiones.

- Su cámara de aire se encuentra limitada en sentido vertical, funcionando por planta.

- Sus esquinas se cierran por acústicas, de b) cuestiones FACHADA CORREDOR sectorización de humos y de compartimentación cámara, - Su cámara de airedese laencuentra evitando corrientes entre las zonas limitada en sentido vertical, de presión y de funcionando porsucción planta.próximas a la esquina.

- Sus esquinas se cierran por - cuestiones Corresponde al acústicas, modelo de FV FACHADAS VENTILADAS ACRISTALADAS de drenada y transventilada. sectorización de humos y de

 En caso de poseer compuertas de ventilación de apertura y VENTAJAS cierre, se logra mayor confort tanto en verano como en invierno.  Recomendado para edificios donde considerar  En casoladevariable poseer acompuertas sea acústica. de apertura y de la ventilación  cierre, Se pueden incorporar se logra mayorpasarelas confort metálicas para como en su tanto en verano mantenimiento, en caso de invierno. cámaras de airepara mayores a 1  Recomendado edificios metro. donde la variable a considerar

sea la acústica.  Se pueden incorporar pasarelas metálicas para su  mantenimiento, Temperaturas uniformes en caso por de piso. cámaras de aire mayores a 1  metro.

Su único espacio por planta facilita el acceso para mantenimiento.  Se suelen instalar ventanas a la cámara para beneficiarse la  Temperaturas uniformes depor temperatura intermedia en piso. invierno.  Su único espacio por planta

Riesgo de sobrecalentamiento en los pisos superiores en verano, incluso contando con ventilación superior.

Puente acústico que se produce entre espacios consecutivos con ventanas a la cámara.

La ventilación en épocas de verano puede ser un problema cuando se quiere evitar el sobrecalentamiento.

Puente acústico que se produce Desde espacios el exterior se observancon las entre consecutivos rejillas deaventilación ventanas la cámara.por piso.

facilita el acceso para VENTAJAS mantenimiento.

Se suelen instalar ventanas a la cámara para beneficiarse de la temperatura intermedia en invierno.

Fácilcaso montaje y ejecución en En de poseer compuertas obra, ya que se instala el móduloy de ventilación de apertura completo capas confort que lo cierre, se con logralasmayor componen. tanto en verano como en Recomendado para edificios con invierno. demandas acústicas.

Recomendado para edificios Se incluyen ventanas en la piel donde la variable a considerar Fácil montaje y ejecución en interior, con el fin de aprovechar sea la acústica. obra, ya que se instala el módulo el pueden aire con calefaccionado Se incorporar pasarelas completo las capas que en lo invierno y para mantenimiento. metálicas para su componen. mantenimiento, en caso de Recomendado para edificios con cámaras aire mayores a 1 demandasdeacústicas. metro.

Se incluyen ventanas en la piel interior, con el fin de aprovechar Al se adiciona un el caso aireanterior, calefaccionado en mejoramiento la condición invierno y para para mantenimiento. de verano. Launiformes columna por de Temperaturas ventilación en chimenea evacúa piso. el aire hacia el exterior, evitando Su único espacio por planta el sobrecalentamiento. facilita el acceso para No se dan problemas acústicos mantenimiento.

Al caso anterior, se adiciona un en locales contiguos.

Se suelen instalar ventanas a la mejoramiento para la condición cámara para beneficiarse la de verano.

La columnade de temperaturaen chimenea intermediaevacúa en ventilación invierno. el aire hacia el exterior, evitando el sobrecalentamiento.

No se dan problemas acústicos en locales contiguos.

La ventilación en épocas de veranoDESVENTAJAS puede ser un problema cuando se quiere evitar el sobrecalentamiento.

Desde el exterior se observan las rejillas de ventilación por piso.

Elevado costo operativo y de Riesgo de sobrecalentamiento ejecución. en los pisos superiores en Funciona incluso eficientemente verano, contando para con climas con predominio del ventilación superior. invierno.

 Fácil montaje y ejecución en obra, ya que se instala el módulo completo con las capas que lo componen.  Recomendado para edificios con demandas acústicas.  Se incluyen ventanas en la piel interior, con el fin de aprovechar el aire calefaccionado en invierno y para mantenimiento.

Elevado costo operativo y de ejecución.

Funciona eficientemente para climas con predominio del invierno.

 Al caso anterior, se adiciona un

Límite de la altura de ventilación



compartimentación de la cámara, c) CAJÓN a) FACHADA FACHADAcorrientes MULTIPLANTA evitando entre las zonas

de presión y de succión próximas a la - esquina.

Su cámara de aire se encuentra en en de ambos totalmente - compartimentada Correspondecomunicada, al modelo FV sentidos,y siguiendo los módulos de sentidos. drenada transventilada. diseño de lade fachada.

- En caso abrir las esquinas -c) FACHADA Corresponde al modelo de FV por verticales funciona completamente CAJÓN ecualización de presiones. como una fachada acústica. (cámara de aire modelo de FV -- LaCorresponde Sufachada cámararespirante deal aire se encuentra muy restringida) es un tipo drenada y transventilada. compartimentada en de fachada ambos cajón. sentidos, siguiendo los módulos de diseño de la fachada.

- Corresponde al modelo de FV por ecualización de presiones.

CAJÓN-CHIMENEA -d)LaFACHADA fachada respirante (cámara de aire muy restringida) es un tipo de fachada - Se encuentra formada por cámaras b) FACHADA CORREDOR cajón. verticales alternadas de módulos cajón sentido -y de Su módulos cámara comunicados de aire se en encuentra vertical, a modo chimeneas, a los limitada en desentido vertical, que se comunican lateralmente los por planta. d) funcionando FACHADA CAJÓN-CHIMENEA -primeros.

Sus esquinas se cierran por tiraje de las formada chimeneas ser cuestiones acústicas, de -- El Se encuentra porpuede cámaras mediante ventilación natural o forzada. sectorización de de humos ycajón de verticales alternadas módulos al modelo FVcámara, mixta, compartimentación dedelaen y- Corresponde de módulos comunicados sentido ya evitando que cuando se abren las compuertas corrientes entre las zonas vertical, a modo de chimeneas, a los laterales para dealos las de se presión yeldefuncionamiento succión próximas la que comunican lateralmente chimeneas esquina. se trata de un caso primeros. transventilado, mientras de al modelopuede de ser FV - ElCorresponde tiraje de las chimeneas mantenerse cerradas,natural funciona como drenadaventilación y transventilada. mediante o forzada. fachada alpor ecualización de -una Corresponde modelo de FV mixta, presiones. c) FACHADA CAJÓN ya que cuando se abren las compuertas laterales para el funcionamiento de las -chimeneas Su cámarase detrata aire de se encuentra un caso compartimentada mientras en ambos transventilado, de sentidos, siguiendo módulos de mantenerse cerradas, los funciona como de la fachada. unadiseño fachada por ecualización de -presiones.

Corresponde al modelo de FV por ecualización de presiones.

- La fachada respirante (cámara de aire muy restringida) es un tipo de fachada cajón.

Riesgo de sobrecalentamiento en losDESVENTAJAS pisos superiores en verano, incluso contando con ventilación superior.

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Elevado costo operativo y de ejecución.

Funciona eficientemente para climas con predominio del invierno.

Límite de la altura de ventilación de la chimenea, siendo recomendado de Puente acústicopara que edificios se produce hasta pisos. consecutivos con entre 7espacios ventanas a la cámara.

La ventilación en épocas de veranodepuede ser de unventilación problema Límite la altura cuandola se chimenea, quiere evitar el de siendo sobrecalentamiento. recomendado para edificios de Desde7elpisos. exterior se observan las hasta rejillas de ventilación por piso.

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d) FACHADA CAJÓN-CHIMENEA - Se encuentra formada por cámaras

EFICIENCIA HIGROTÉRMICA. ANÁLISIS COMPARATIVO.

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7- CASO DE ESTUDIO

Se seleccionó el edificio de oficinas “Los Surcos” (2010), localizado en el área central de la ciudad, representativo de las modalidades arquitectónicas predominantes (fachadas vidriadas, herméticas o con muy bajo porcentaje de superficie de aberturas, sin protecciones exteriores), se analizó el comportamiento termo-energético real a través de datos provenientes de los consumos eléctricos de los últimos tres años.

Se diseñó una fachada ventilada como solución alternativa a la envolvente del edificio y se estudió esta situación hipotética, a partir de técnicas analíticas, con la finalidad de comparar las prestaciones termo-energéticas correspondientes al edificio con la fachada existente y con la propuesta. Su comparación se produjo tanto en relación con el funcionamiento higrotérmico de la fachada, como con la cuantificación del ahorro energético producido. Éste último se realizó mediante aplicación del programa de simulación online Mit Design Advisor, el cual se ha utilizado para explorar el funcionamiento de la FV, reconociendo que el mismo no permite analizar en forma minuciosa el comportamiento de cada uno de los elementos componentes de la misma. Por lo tanto, este estudio preliminar permite estimar el posible potencial de ahorro por efecto stack, sin embargo, restan evaluar las distintas configuraciones de la fachada exterior, el espesor de la cámara de aire, de la aislación y de la fachada interior. Otro aspecto a considerar, es la evaluación de la eficiencia de la FV en relación con las cargas internas (ocupación, iluminación, equipos, etc).

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CARACTERÍSTICAS: - Edificio de 10 pisos, construido en 2010.

- Orientación de fachada: Oeste - Materialidad: Fachada y contrafrente curtain wall con DVH (30% de sup. vidriada), muros medianeros de hormigón y mampostería de ladrillos - Protecciones solares: Cortinas black out - Ventilación: Rejillas de aire sobre laterales de fachada (vidrios fijos).

- Superficie construida: 930 m2 - Volumen construido: 2535 m3 Datos de consumo y funcionamiento: - Demanda de Refrigeración (Gr): 44,3 W/m3. Siendo mayor que el doble del valor admisible (20.77 W/,3) - Demanda de Calefacción (Gcal): 1,62 W/m3K. Siendo 9% mayor que el valor admisible (1,48 W/m3K)

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1º PISO Altura piso Sup. Cubierta oficina Sup. Descubierta Sup. Vidriada OESTE Sup. Vidriada ESTE Sup. Muros expuestos Sup. Muros no expuestos Volumen const. Oficina Volumen const. Total

2,50 43,87 11,71 19,50 13,01 4,08 42,45 109,68 151,65

m m2 m2 m2 m2 m2 m2 m3 m3

2º PISO Altura piso Sup. Cubierta oficina Sup. Descubierta Sup. Vidriada OESTE Sup. Vidriada ESTE Sup. Muros expuestos Sup. Muros no expuestos Volumen const. Oficina Volumen const. Total

2,50 43,87 11,71 19,50 13,01 23,13 23,40 109,68 151,65

m m2 m2 m2 m2 m2 m2 m3 m3

3º PISO Altura piso Sup. Cubierta oficina Sup. Descubierta Sup. Vidriada OESTE Sup. Vidriada ESTE Sup. Muros expuestos Sup. Muros no expuestos Volumen const. Oficina Volumen const. Total

2,50 43,87 11,71 19,50 13,01 34,73 11,80 109,68 151,65

m m2 m2 m2 m2 m2 m2 m3 m3

4º al 9º PISO Altura piso Sup. Cubierta oficina Sup. Descubierta Sup. Vidriada OESTE Sup. Vidriada ESTE Sup. Muros expuestos Sup. Muros no expuestos Volumen const. Oficina Volumen const. Total

2,50 41,44 14,14 19,50 13,01 38,10 7,30 103,60 145,60

m m2 m2 m2 m2 m2 m2 m3 m3

10º y 11º PISO Altura piso 2,50 Sup. Cubierta oficina 28,50 Sup. Descubierta 32,55 Sup. Vidriada OESTE 19,50 Sup. Vidriada ESTE 13,01 Sup. Muros expuestos 25,65 Sup. Muros no expuestos 7,30 Volumen const. Oficina 71,25 Volumen const. Total 113,25

m m2 m2 m2 m2 m2 m2 m3 m3

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VARIABLES CLIMÁTICAS- ROSARIO.

La ciudad de Rosario se encuentra ubicada al sur de la provincia de Santa Fe, República Argentina; siendo sus referencias específicas geográficas:

• Latitud: Paralelo 32º 52’ 18” Sur y 33º 02’ 22” Sur. • Longitud: Meridiano 60º 36’ 44” Oeste y 60º 47’ 46” Oeste.

• Altitud sobre el nivel del mar: Oscila entre los 22,5 y 24,6 m.

Su posición es estratégica, ya que se encuentra a una distancia de 300 km de la ciudad de Buenos Aires, capital del país; y posee un frente fluvial de importancia, el Río Paraná, sobre su margen este; con una longitud de la ribera de 17 km y un ancho promedio del río de 580 m. Este aspecto es de fundamental importancia para la configuración del clima local, siendo éste templado-húmedo.

Por su parte, la ciudad se posiciona dentro de las zonas bioambientales de la República Argentina, en la región IIIa –templada cálida- caracterizada por grandes amplitudes térmicas. Los veranos son relativamente calurosos y presentan temperaturas medias que oscilan entre 20ºC y 26ºC, con máximas medias que superan los 30ºC. El invierno no es muy frío y presenta valores medios de temperatura entre 8ºC y 12ºC, y valores mínimos que rara vez son menores que 0ºC. Las presiones parciales de vapor de agua son bajas durante todo el año, con valores máximos en verano que no superan, en promedio, los 1870 Pa. (Norma IRAM 11603, 1996).

Las mayores temperaturas se registran en los meses de noviembre a marzo, con una temporada fría en invierno entre junio y julio, variando la temperatura media del aire entre 11,7ºC y 26,3ºC. Las precipitaciones son mayores en el semestre cálido (Octubre-Marzo) que en el semestre frío (Abril-Septiembre), determinándose un régimen semi-monzónico , con un total que fluctúa entre 800 y 1.000 mm anuales. En forma más detallada, las estaciones se describen de la siguiente manera: verano: tiempo muy incómodo durante las 24 horas del día, debido a temperaturas y/o humedades muy elevadas; otoño: a comienzos del otoño el tiempo es caluroso a mediodía y

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en las primeras horas de la tarde y las noches son frescas a frías, ya a fines de la estación los días son frescos y las noches son frías; invierno: tiempo agradable a mediodía y en las primeras horas de la tarde; fresco durante el resto del día, noches frías; primavera: tiempo agradable durante el día, noches frescas (SMN, 2014).

Para la presente investigación, resulta de interés el comportamiento de los vientos en la región climática en estudio, siendo las direcciones preponderantes para la ciudad de Rosario las NE-ENE, SE y SO, obtenidas del diagrama polar correspondiente. En el cuadrante NE se ocasionan aumento de temperaturas y humedad en la región, mientras que en los cuadrantes SE y SO se ocasionan descensos de temperatura e inestabilidad en forma de lluvias y temporales. Las máximas intensidades de viento se dan desde el cuadrante SO, con velocidades medias superiores a 60 km/h y ráfagas superiores a 90 km/h.

(LUCCINI, E & POMAR, J; 2012)

A pesar de las estadísticas y datos de investigaciones recientes, el cambio climático se hace cada vez más visible en la región, presentando una mayor variabilidad climática, con estaciones no demasiado marcadas. Dicha situación se ve incrementada en la zona céntrica de la ciudad, debido al aumento de las densidades edilicias en los últimos años. Esta nueva configuración edilicia, donde las manzanas presentan índices elevados de impermeabilidad y se construyen los centros de manzanas –permitidos por nuevas ordenanzas y reglamentaciones- produce un aumento de la temperatura promedio, comprometiendo también la purificación del aire.

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

Por lo expuesto anteriormente, se adoptarán los parámetros bioclimáticos expuestos en la Ordenanza Nº 8757 “Aspectos higrotérmicos y demanda energética de las construcciones” del Municipio de Rosario, aprobada en el año 2011.

•

Datos climáticos de invierno.

TMED; TMAX, TMIN: Temperaturas medias, máximas y mínimas promedio de los meses de invierno.

TDMD; TDMN: Temperaturas de diseño media y mínima.

TROC: Temperatura de rocío media mensual promedio de los meses de invierno.

TVAP: Presión parcial de vapor de agua en Pa. PREC: Precipitación media promedio mensual de los meses de invierno.

HELRE: Heliofanía relativa promedio de los meses de invierno.

GD20: Grados día de calefacción, para temperatura de base de confort 20ºC.

•

En cuanto a los valores higrotérmicos de diseño para los cálculos de la demanda energética, la ordenanza propone la utilización de los siguientes valores:

C. I.: Condición de invierno C.V.: Condición de verano (*) Los valores de T.ed, tienen en cuenta el efecto de “isla de calor”.

Datos climáticos de verano.

TMED; TMAX, TMIN: Temperaturas medias, máximas y mínimas promedio de los meses de verano.

TDMD; TDMN: Temperaturas de diseño media y mínima.

TECMD; TECMX: Temperaturas efectivas corregidas media y máxima, promedio de los días típicamente cálidos.

TROC: Temperatura de rocío media mensual promedio de los meses de verano.

TVAP: Presión parcial de vapor de agua en Pa. PREC: Precipitación media promedio mensual de los meses de verano.

HELRE: Heliofanía relativa promedio de los meses de invierno.

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

Pág 61

BALANCE TÉRMICO.

BALANCE TÉRMICO- EDIFICIO OFICINA "Los Surcos" ACTUAL NIVEL 1º PISO 2º PISO 3º PISO 4º PISO 5º PISO 6º PISO 7º PISO 8º PISO 9º PISO 10º PISO 11º PISO

CARGA SENSIBLE CARGA LATENTE CARGA TOTAL REFRIGERACIÓN CALEFACCIÓN REFRIGERACIÓN CALEFACCIÓN REFRIGERACIÓN CALEFACCIÓN 18835,62 7139,16 9162,40 9093,60 27998,02 16232,76 19045,17 7253,46 9162,40 9093,60 28207,57 16347,06 19172,77 7323,06 9162,40 9093,60 28335,17 16416,66 19107,50 7298,98 9162,40 9093,60 28269,90 16392,58 19107,50 7298,98 9162,40 9093,60 28269,90 16392,58 19107,50 7298,98 9162,40 9093,60 28269,90 16392,58 19107,50 7298,98 9162,40 9093,60 28269,90 16392,58 19107,50 7298,98 9162,40 9093,60 28269,90 16392,58 19107,50 7298,98 9162,40 9093,60 28269,90 16392,58 16781,82 7964,86 7694,40 9093,60 24476,22 17058,46 16781,82 7964,86 7694,40 9093,60 24476,22 17058,46

TOTAL

Pág 62

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

303112,60

181468,88

BALANCE TÉRMICO- EDIFICIO OFICINA "Los Surcos" ACTUAL PISO 1º - Sup. Oficina: 43,87 m2 h: 2,50 m

A CONDICIONES DE DISEÑO EXTERIOR INTERIOR DIFERENCIA

Volumen oficina: 109,68 m3 Volumen const. Total: 151,65 m3 INVIERNO HUMEDAD TEMPERATURA VERANO TEMPERATURA ABS. GRS/KG B.S. º C B.S. º C B.H. º C B.H. º C 35 24 40 0 -2 25 18 50 22 17 11 10 22 AREA m2

B ITEM

1- VENTANAS

GANANCIA SOLAR SUDOESTE/ SUDESTE ESTE NOROESTE/ NORESTE NORTE OESTE

19,50

C DIFERENCIA DE TEMPERATURA BULBO SECO VIDRIO SIMPLE

2- VENTANAS (conducción)

VIDRIO DOBLE

32,58

ESCAPARATE SOLEADAS

3- PAREDES 4- TECHO

EN SOMBRA TAB. (LIND. AREA NO ACOND) CON AISLACIÓN

6- PISO

42,45 43,87

SIN AISLACIÓN CON AISLACIÓN ENCIMA

5- CIELORRASO

4,08

SIN AISLACIÓN CON CONST. SUPERIOR SOBRE TIERRA SOBRE HAB. NO ACOND. SOBRE SUBSUELO

43,87

HUMEDAD ABS. GRS/KG 80 50 30

REFRIGERACIÓN GANANCIAS NO 155 277 388 220 457

Kcal/ HORA TOT. REFRIG. CALEFAC.

CALEFACCIÓN PÉRDIDAS SOMBRA INT. 97 130 194 125 277

EXT. 69 83 83 55 140

BLOQUE VIDRIO 64 122 152 83 194

8911,50

5,5

8

11

14

33

27,5

22

18

30 19 39 17 6 6 10 33 6 28 7 0 7 6

47 27 47 19 8 8 12 39 7 33 7 0 10 8

61 33 53 22 11 11 13 44 7 39 12 0 12 11

75 42 58 25 14 14 15 50 8 44 17 0 17 14

188 83 33 42 12 33 22 53 17 50 16 8 38 33

158 69 28 36 36 28 19 44 14 42 14 6 30 28

127 55 19 28 28 22 14 33 11 33 11 5 24 22

104 46 16 24 24 18 12 29 8 28 8 4 20 18

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

1075,14

1791,90

89,76

114,24

466,95 570,31

933,90 614,18

307,09

482,57

Pág 63

7- VENT. / INFILT. 8- PERSONAS 9- LUCES

SEGÚN TABLA

10- APARATOS ELÉCTRICOS

SEGÚN TABLA

16,84 94 136 18 20 W/m2 x 43,87 m2= 877,40 W 6 computadoras x 300 W = 1800 W 1 cafetera 1 televisor x 300 W 1 fotocopiadora x 400 W

SEGÚN TABLA SEGÚN TABLA

187 238 65 877,40 W x 0,85 1 Watt= 0,86 kcal/h 200 1 Watt= 0,86 kcal/h 1 Watt= 0,86 kcal/h

561

468

374

313

TOTAL CALOR SENSIBLE

3149,08 1170,00 745,79 1548,00 200,00 258 344

6298,16 -

18835,62

7139,16

6062,4 900 1548 50 258 344

9093,6 -

9162,4

9093,60

27998,02

16232,76

D CÁLCULO DEL CALOR LATENTE 11- VENT. / INFILT. 12- PERSONAS

SEGÚN TABLA SEGÚN TABLA

13- APARATOS

SEGÚN TABLA

16,84 18 6 computadoras x 300 W = 1800 W 1 cafetera 1 televisor x 300 W 1 fotocopiadora x 400 W

18 x (20; 30) nº de personas x diferencia de humedad 50 1 Watt= 0,86 kcal/h 50 1 Watt= 0,86 kcal/h 1 Watt= 0,86 kcal/h

TOTAL CALOR LATENTE

CARGA TOTAL (27998,02 + 15%)/ 3024= (27998,02 + 4199,70) /3024= 10,65

1 Tonelada de Refrigeración= 3024 Kcal/h Se agrega (15% ) por diferencias transitorias

TR 11

PISO 2º - Sup. Oficina: 43,87 m2 h: 2,50 m

A CONDICIONES DE DISEÑO EXTERIOR INTERIOR DIFERENCIA

Volumen oficina: 109,68 m3 Volumen const. Total: 151,65 m3 INVIERNO HUMEDAD TEMPERATURA VERANO TEMPERATURA ABS. GRS/KG B.S. º C B.S. º C B.H. º C B.H. º C 35 24 40 0 -2 25 18 50 22 17 11 10 22 AREA m2

B ITEM GANANCIA SOLAR SUDOESTE/ SUDESTE

HUMEDAD ABS. GRS/KG 80 50 30

REFRIGERACIÓN GANANCIAS NO 155

CALEFACCIÓN PÉRDIDAS SOMBRA INT. 97

EXT. 69

BLOQUE VIDRIO 64

1- VENTANAS

Pág 64

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

Kcal/ HORA TOT. REFRIG. CALEFAC.

ESTE NOROESTE/ NORESTE NORTE OESTE

1- VENTANAS

19,50

C DIFERENCIA DE TEMPERATURA BULBO SECO VIDRIO SIMPLE

2- VENTANAS (conducción)

32,58

VIDRIO DOBLE ESCAPARATE

23,13

SOLEADAS

3- PAREDES

EN SOMBRA TAB. (LIND. AREA NO ACOND) CON AISLACIÓN

4- TECHO

23,40 43,87

SIN AISLACIÓN CON AISLACIÓN ENCIMA

5- CIELORRASO

SIN AISLACIÓN CON CONST. SUPERIOR SOBRE TIERRA SOBRE HAB. NO ACOND. SOBRE SUBSUELO

6- PISO 7- VENT. / INFILT. 8- PERSONAS 9- LUCES

SEGÚN TABLA

10- APARATOS ELÉCTRICOS

SEGÚN TABLA

SEGÚN TABLA SEGÚN TABLA

43,87

277 388 220 457

130 194 125 277

83 83 55 140

122 152 83 194

5,5

8

11

14

33

27,5

22

18

30 19 39 17 6 6 10 33 6 28 7 0 7 6 94

47 27 47 19 8 8 12 39 7 33 7 0 10 8 136

61 75 33 42 53 58 22 25 11 14 11 14 13 15 44 50 7 8 39 44 12 17 0 0 12 17 11 14 187 238 65 877,40 W x 0,85 1 Watt= 0,86 kcal/h 200 1 Watt= 0,86 kcal/h 1 Watt= 0,86 kcal/h

188 83 33 42 12 33 22 53 17 50 16 8 38 33 561

158 69 28 36 36 28 19 44 14 42 14 6 30 28 468

127 55 19 28 28 22 14 33 11 33 11 5 24 22 374

104 46 16 24 24 18 12 29 8 28 8 4 20 18 313

16,84 18 20 W/m2 x 43,87 m2= 877,40 W 6 computadoras x 300 W = 1800 W 1 cafetera 1 televisor x 300 W 1 fotocopiadora x 400 W

8911,50

TOTAL CALOR SENSIBLE

1075,14

1791,90

508,86

647,64

257,40 570,31

514,80 614,18

307,09

482,57

3149,08 1170,00 745,79 1548,00 200,00 258 344

6298,16 -

19045,17

7253,46

6062,4 900 1548 50 258 344

9093,6 -

9162,4 28207,57

9093,60 16347,06

D CÁLCULO DEL CALOR LATENTE 11- VENT. / INFILT. 12- PERSONAS

SEGÚN TABLA SEGÚN TABLA

13- APARATOS

SEGÚN TABLA

16,84 18 6 computadoras x 300 W = 1800 W 1 cafetera 1 televisor x 300 W 1 fotocopiadora x 400 W

18 x (20; 30) nº de personas x diferencia de humedad 50 1 Watt= 0,86 kcal/h 50 1 Watt= 0,86 kcal/h 1 Watt= 0,86 kcal/h

TOTAL CALOR LATENTE CARGA TOTAL 1 Tonelada de Refrigeración= 3024 Kcal/h Se agrega (15% ) por diferencias transitorias

(28207,57 + 15%)/ 3024= (28207,57 + 4231,14) /3024= 10,73

PISO 3º - Sup. Oficina: 43,87 m2 h: 2,50 m

Volumen oficina: 109,68 m3 Volumen const. Total: 151,65 m3 INVIERNO

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

TR 11

Pág 65

CARGA TOTAL (28207,57 + 15%)/ 3024= (28207,57 + 4231,14) /3024= 10,73

1 Tonelada de Refrigeración= 3024 Kcal/h Se agrega (15% ) por diferencias transitorias

28207,57

16347,06

TR 11

PISO 3º - Sup. Oficina: 43,87 m2 h: 2,50 m

A CONDICIONES DE DISEÑO EXTERIOR INTERIOR DIFERENCIA

Volumen oficina: 109,68 m3 Volumen const. Total: 151,65 m3 INVIERNO HUMEDAD TEMPERATURA VERANO TEMPERATURA ABS. GRS/KG B.S. º C B.S. º C B.H. º C B.H. º C 35 24 40 0 -2 25 18 50 22 17 11 10 22 AREA m2

B ITEM

1- VENTANAS

GANANCIA SOLAR SUDOESTE/ SUDESTE ESTE NOROESTE/ NORESTE NORTE OESTE

19,50

C DIFERENCIA DE TEMPERATURA BULBO SECO VIDRIO SIMPLE

2- VENTANAS (conducción)

32,58

VIDRIO DOBLE ESCAPARATE

34,73

SOLEADAS

3- PAREDES 4- TECHO

EN SOMBRA TAB. (LIND. AREA NO ACOND) CON AISLACIÓN SIN AISLACIÓN CON AISLACIÓN ENCIMA

5- CIELORRASO

Pág 66

11,80 43,87

SIN AISLACIÓN CON CONST. SUPERIOR

43,87

HUMEDAD ABS. GRS/KG 80 50 30

REFRIGERACIÓN GANANCIAS NO 155 277 388 220 457

Kcal/ HORA TOT. REFRIG. CALEFAC.

CALEFACCIÓN PÉRDIDAS SOMBRA INT. 97 130 194 125 277

EXT. 69 83 83 55 140

BLOQUE VIDRIO 64 122 152 83 194

8911,50

5,5

8

11

14

33

27,5

22

18

30 19 39 17 6 6 10 33 6 28 7

47 27 47 19 8 8 12 39 7 33 7

61 33 53 22 11 11 13 44 7 39 12

75 42 58 25 14 14 15 50 8 44 17

188 83 33 42 12 33 22 53 17 50 16

158 69 28 36 36 28 19 44 14 42 14

127 55 19 28 28 22 14 33 11 33 11

104 46 16 24 24 18 12 29 8 28 8

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

1075,14

1791,90

764,06

972,44

129,80 570,31

259,60 614,18

307,09

482,57

0 7 6 94

SOBRE TIERRA SOBRE HAB. NO ACOND. SOBRE SUBSUELO

6- PISO 7- VENT. / INFILT. 8- PERSONAS 9- LUCES

SEGÚN TABLA

10- APARATOS ELÉCTRICOS

SEGÚN TABLA

SEGÚN TABLA SEGÚN TABLA

16,84 18 20 W/m2 x 43,87 m2= 877,40 W 6 computadoras x 300 W = 1800 W 1 cafetera 1 televisor x 300 W 1 fotocopiadora x 400 W

0 10 8 136

0 0 12 17 11 14 187 238 65 877,40 W x 0,85 1 Watt= 0,86 kcal/h 200 1 Watt= 0,86 kcal/h 1 Watt= 0,86 kcal/h

8 38 33 561

6 30 28 468

5 24 22 374

4 20 18 313

TOTAL CALOR SENSIBLE

3149,08 1170,00 745,79 1548,00 200,00 258 344

6298,16 -

19172,77

7323,06

6062,4 900 1548 50 258 344

9093,6 -

9162,4

9093,60

28335,17

16416,66

D CÁLCULO DEL CALOR LATENTE 11- VENT. / INFILT. 12- PERSONAS

SEGÚN TABLA SEGÚN TABLA

13- APARATOS

SEGÚN TABLA

16,84 18 6 computadoras x 300 W = 1800 W 1 cafetera 1 televisor x 300 W 1 fotocopiadora x 400 W

18 x (20; 30) nº de personas x diferencia de humedad 50 1 Watt= 0,86 kcal/h 50 1 Watt= 0,86 kcal/h 1 Watt= 0,86 kcal/h

TOTAL CALOR LATENTE

CARGA TOTAL 1 Tonelada de Refrigeración= 3024 Kcal/h Se agrega (15% ) por diferencias transitorias

(28335,17 + 15%)/ 3024= (28335,17 + 4250,28) /3024= 10,78

TR 11

PISO 4º al 9º - Sup. Oficina: 41,44 m2 h: 2,50 m

A CONDICIONES DE DISEÑO EXTERIOR INTERIOR DIFERENCIA

B ITEM

Volumen oficina: 103,60 m3 Volumen const. Total: 145,60 m3 INVIERNO HUMEDAD TEMPERATURA VERANO TEMPERATURA ABS. GRS/KG B.S. º C B.S. º C B.H. º C B.H. º C 35 24 40 0 -2 25 18 50 22 17 11 10 22 AREA m2

REFRIGERACIÓN GANANCIAS

HUMEDAD ABS. GRS/KG 80 50 30 CALEFACCIÓN PÉRDIDAS

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

Kcal/ HORA TOT. REFRIG. CALEFAC.

Pág 67

GANANCIA SOLAR SUDOESTE/ SUDESTE ESTE NOROESTE/ NORESTE NORTE OESTE

1- VENTANAS

19,50

C DIFERENCIA DE TEMPERATURA BULBO SECO VIDRIO SIMPLE

2- VENTANAS (conducción)

VIDRIO DOBLE

32,58

ESCAPARATE

38,10

SOLEADAS

3- PAREDES

EN SOMBRA TAB. (LIND. AREA NO ACOND) CON AISLACIÓN

4- TECHO

7,30 41,44

SIN AISLACIÓN CON AISLACIÓN ENCIMA

5- CIELORRASO

SIN AISLACIÓN CON CONST. SUPERIOR SOBRE TIERRA SOBRE HAB. NO ACOND. SOBRE SUBSUELO

6- PISO 7- VENT. / INFILT. 8- PERSONAS 9- LUCES

SEGÚN TABLA

10- APARATOS ELÉCTRICOS

SEGÚN TABLA

SEGÚN TABLA SEGÚN TABLA

41,44

NO 155 277 388 220 457

SOMBRA INT. 97 130 194 125 277

5,5

8

30 19 39 17 6 6 10 33 6 28 7 0 7 6 94

47 27 47 19 8 8 12 39 7 33 7 0 10 8 136

16,84 18 20 W/m2 x 41,44 m2= 828,80 W 6 computadoras x 300 W = 1800 W 1 cafetera 1 televisor x 300 W 1 fotocopiadora x 400 W

EXT. 69 83 83 55 140

BLOQUE VIDRIO 64 122 152 83 194

11

14

33

27,5

22

18

61 75 33 42 53 58 22 25 11 14 11 14 13 15 44 50 7 8 39 44 12 17 0 0 12 17 11 14 187 238 65 828,80 W x 0,85 1 Watt= 0,86 kcal/h 200 1 Watt= 0,86 kcal/h 1 Watt= 0,86 kcal/h

188 83 33 42 12 33 22 53 17 50 16 8 38 33 561

158 69 28 36 36 28 19 44 14 42 14 6 30 28 468

127 55 19 28 28 22 14 33 11 33 11 5 24 22 374

104 46 16 24 24 18 12 29 8 28 8 4 20 18 313

8911,50

1075,14

1791,90

838,20

1066,80

80,30 538,72

160,60 580,16

290,08

455,84

3149,08 1170,00 704,48 1548,00 200,00 258 344

6298,16 -

19107,5

7298,98

6062,4 900 1548 50 258 344

9093,6 -

TOTAL CALOR LATENTE

9162,4

9093,60

CARGA TOTAL

28269,9

16392,58

TOTAL CALOR SENSIBLE D CÁLCULO DEL CALOR LATENTE 11- VENT. / INFILT. 12- PERSONAS

SEGÚN TABLA SEGÚN TABLA

13- APARATOS

SEGÚN TABLA

1 Tonelada de Refrigeración= 3024 Kcal/h Se agrega (15% ) por diferencias transitorias

Pág 68

16,84 18 6 computadoras x 300 W = 1800 W 1 cafetera 1 televisor x 300 W 1 fotocopiadora x 400 W

(28269,90 + 15%)/ 3024= (28269,90 + 4240,49) /3024= 10,75

BECA CIN - DUCA, MELINA PISO 10º y 11º - Sup. Oficina: 28,50 m2 h: 2,50 m

18 x (20; 30) nº de personas x diferencia de humedad 50 1 Watt= 0,86 kcal/h 50 1 Watt= 0,86 kcal/h 1 Watt= 0,86 kcal/h

- FAPYD, UNR (2014)

Volumen oficina: 71,25 m3 Volumen const. Total: 113,25 m3 INVIERNO

TR 11

13- APARATOS

SEGÚN TABLA

1 fotocopiadora x 400 W

1 Tonelada de Refrigeración= 3024 Kcal/h Se agrega (15% ) por diferencias transitorias

344

-

TOTAL CALOR LATENTE

9162,4

9093,60

CARGA TOTAL

28269,9

16392,58

1 Watt= 0,86 kcal/h

(28269,90 + 15%)/ 3024= (28269,90 + 4240,49) /3024= 10,75

TR 11

PISO 10º y 11º - Sup. Oficina: 28,50 m2 h: 2,50 m

A CONDICIONES DE DISEÑO EXTERIOR INTERIOR DIFERENCIA

Volumen oficina: 71,25 m3 Volumen const. Total: 113,25 m3 INVIERNO HUMEDAD TEMPERATURA VERANO TEMPERATURA ABS. GRS/KG B.S. º C B.S. º C B.H. º C B.H. º C 35 24 40 0 -2 25 18 50 22 17 11 10 22 AREA m2

B ITEM

1- VENTANAS

GANANCIA SOLAR SUDOESTE/ SUDESTE ESTE NOROESTE/ NORESTE NORTE OESTE

19,50

C DIFERENCIA DE TEMPERATURA BULBO SECO VIDRIO SIMPLE

2- VENTANAS (conducción)

VIDRIO DOBLE

32,58

ESCAPARATE SOLEADAS

3- PAREDES 4- TECHO

EN SOMBRA TAB. (LIND. AREA NO ACOND) CON AISLACIÓN SIN AISLACIÓN

25,65 7,30 28,5

HUMEDAD ABS. GRS/KG 80 50 30

REFRIGERACIÓN GANANCIAS NO 155 277 388 220 457

Kcal/ HORA TOT. REFRIG. CALEFAC.

CALEFACCIÓN PÉRDIDAS SOMBRA INT. 97 130 194 125 277

EXT. 69 83 83 55 140

BLOQUE VIDRIO 64 122 152 83 194

8911,50

5,5

8

11

14

33

27,5

22

18

30 19 39 17 6 6 10 33

47 27 47 19 8 8 12 39

61 33 53 22 11 11 13 44

75 42 58 25 14 14 15 50

188 83 33 42 12 33 22 53

158 69 28 36 36 28 19 44

127 55 19 28 28 22 14 33

104 46 16 24 24 18 12 29

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

1075,14

1791,90

564,30

718,20

80,30 370,50

160,60 399,00

Pág 69

CON AISLACIÓN ENCIMA

5- CIELORRASO

6- PISO

SIN AISLACIÓN CON CONST. SUPERIOR SOBRE TIERRA SOBRE HAB. NO ACOND. SOBRE SUBSUELO

7- VENT. / INFILT. 8- PERSONAS 9- LUCES

SEGÚN TABLA

10- APARATOS ELÉCTRICOS

SEGÚN TABLA

SEGÚN TABLA SEGÚN TABLA

28,5

6 28 7 0 7 6 94

16,84 11 20 W/m2 x 28,5 m2= 570 W 3 computadoras x 300 W = 900 W 1 cafetera 1 televisor x 300 W

7 33 7 0 10 8 136

7 8 39 44 12 17 0 0 12 17 11 14 187 238 65 570 W x 0,85 1 Watt= 0,86 kcal/h 200 1 Watt= 0,86 kcal/h

17 50 16 8 38 33 561

14 42 14 6 30 28 468

11 33 11 5 24 22 374

199,50

313,50

3149,08 715,00 484,50 774,00 200,00 258

6298,16 -

16781,82

7964,86

6062,4 550 774 50 258

9093,6 -

TOTAL CALOR LATENTE

7694,40

9093,60

CARGA TOTAL

24476,22

17058,46

8 28 8 4 20 18 313

TOTAL CALOR SENSIBLE D CÁLCULO DEL CALOR LATENTE 11- VENT. / INFILT. 12- PERSONAS

SEGÚN TABLA SEGÚN TABLA

13- APARATOS

SEGÚN TABLA

1 Tonelada de Refrigeración= 3024 Kcal/h Se agrega (15% ) por diferencias transitorias

Pág 70

16,84 11 3 computadoras x 300 W = 900 W 1 cafetera 1 televisor x 300 W

18 x (20; 30) nº de personas x diferencia de humedad 50 1 Watt= 0,86 kcal/h 50 1 Watt= 0,86 kcal/h

(24476,22 + 15%)/ 3024= (24476,22 + 3671,43) /3024= 9,31

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

TR 10

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

Pรกg 71

DISEร O DE FACHADA ALTERNATIVA.

Pรกg 72

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

Pรกg 73

ANÁLISIS DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA- MIT DESIGN ADVISOR.

Validación MIT/EnergyPlus

Las condiciones propuestas en el estudio son: Escenario 1: fachada al Oeste, Doble Vidriado Hermético (80% área vidriada) Escenario 2: idem anterior. Fachada ventilada: ingreso aire parte inferior, salida parte superior.

Se ha considerado solamente el intercambio térmico por la fachada, ventilación y reducida carga interior por ocupación y equipos (piso 1 al 10).El último piso (11) tiene intercambio por el techo. .

Pág 74

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

Los meses de diciembre, enero y febrero son determinantes en la carga térmica de refrigeración y en el sobrecalentamiento interior producto de una fachada vidriada.

En el mes de diciembre se detecta la mayor demanda de refrigeración. Para ese mes, la eficiencia de la FV ronda el 37%.

Se demuestra en el gráfico las tendencias de demanda energética para una fachada no ventilada y una ventilada y la tendencia del potencial de ahorro por efecto stack como estudio preliminar.

Carga de Refrigeración EDIFICIO ACTUAL *Fuente (MOSCONI y otros) Incorporación de aspectos higrotérmicos y demanda energética de las construcciones en reglamento de Edificación de Rosario. Verificación de su aplicación en un edificio de altura del área central.

Se observa una posible reducción del 38% para el período de verano a partir del funcionamiento de la fachada ventilada, entre 3 kwh/m2 y 4,9 kwh/m2.

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

Pág 75

8- DIFUSIÓN

Con el fin de divulgar el conocimiento adquirido en esta investigación sobre el sistema de Fachadas Ventiladas (FV), se presentó una ponencia en el marco de la VII Jornada de Arquitectura Investiga 2015, los días 26 y 27 de Agosto. Se expusieron oralmente, frente a arquitectos e investigadores de la Facultad de Arquitectura, Planeamiento y Diseño (UNR), los contenidos organizados en un póster. El trabajo formó parte de la Comisión Nº 1 de investigaciones referidas a variables de sustentabilidad en la arquitectura.

Se observa a través del estudio realizado una posible reducción del 38% para el período de verano a partir del funcionamiento de la fachada ventilada, entre 3 kwh/m2 y 4,9 kwh/m2. Los meses de diciembre, enero y febrero son determinantes en la carga térmica de refrigeración y en el sobrecalentamiento interior producto de una fachada vidriada. En el mes de diciembre se detecta la mayor demanda de refrigeración. Para ese mes, la eficiencia de la FV ronda el 37%.

Los objetivos del plan de trabajo de la Beca que se expusieron fueron los referidos a la definición del sistema, y a la descripción de la estructura tecnológica de las FV opacas y vidriadas considerando los aspectos relevantes que inciden en su eficiencia termo-energética. Se presentó un cuadro comparativo de los tipos de clasificaciones: en función del sistema de ventilación, acondicionamiento del aire, ingreso de agua de lluvia, materialidad del revestimiento exterior, tipos de junta y posibilidades de anclajes. Se apuntaron los beneficios y posibles limitantes que acarrea dicha tecnología constructiva en la Argentina, acompañados de un gráfico que demuestra la eficiencia higrotérmica que adquiere un muro tradicional de diversa materialidad gracias a la adición de una fachada ventilada por el exterior.

La presentación produjo resultados positivos en cuanto al interés suscitado por los miembros de la comisión, ya que al ser el sistema de FV un tipo de cerramiento en desarrollo, existen muchas dudas sobre su funcionamiento y posibilidades de diseño. Personalmente, resultó provechoso el intercambio de preguntas por parte tanto del moderador como de los integrantes de los demás proyectos.

Se presentó una segunda ponencia en la IX Jornada de Ciencia y Tecnología 2015, en la que se expondrán los resultados obtenidos a partir del análisis de caso, basado en un edificio de oficinas con envolvente vidriada, construido en el área central de la ciudad de Rosario. Se describen las prestaciones termo-energéticas del mismo y, a partir de herramientas analíticas y simulación.

Pág 76

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

Exposición del PÓSTER. VII JORNADAS Arquitectura Investiga (2015). Facultad de Arquitectura, Planeamiento y Diseño, UNR.

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

Pág 77

ARQUITECTURA INVESTIGA 2015 “POTENCIALIDADES Y LIMITANTES DE LAS FACHADAS VENTILADAS COMO ESTRATEGIA DE MEJORAMIENTO DE EFICIENCIA TERMO-ENERGÉTICA EN EDIFICIOS DEL SECTOR TERCIARIO EN LA CIUDAD DE ROSARIO, ARGENTINA”

Los edificios de uso terciario son los de mayor gasto energético de funcionamiento; siendo los sistemas destinados al confort termo-lumínico, la movilidad vertical y la provisión de servicios, los que más incrementan los consumos. La climatización artificial es una de las variables que genera mayor derroche de energía, por lo que es determinante el estudio del comportamiento de la envolvente edilicia y su resolución constructiva. En el contexto de esta problemática, se revaloriza el manejo de las denominadas estrategias bioclimáticas.

Asimismo, se presenta el avance realizado en relación con el estudio de caso, basado en un edificio de oficinas con envolvente vidriada construido en el área central de la ciudad de Rosario. Se analizan las prestaciones termo-energéticas del mismo, en base a las cuales posteriormente se evaluarán, a partir de herramientas analíticas y simulación, las modificaciones posibles considerando una resolución con fachada ventilada.

Las fachadas ventiladas constituyen alternativas constructivas para resolver envolventes de edificios de oficinas, con la finalidad de lograr mayor eficiencia termo-energética, obteniendo así menor dependencia de energía para la habitabilidad de sus ocupantes.

Este trabajo ha sido realizado en el marco de un proyecto de investigación que tiene como objetivo avanzar en el conocimiento de las fachadas ventiladas, basando su metodología en fenómenos observables o determinados de forma analítica, cuantificables, a partir de un enfoque deductivo.

A partir de la revisión documental y el análisis de ejemplos arquitectónicos representativos, se han estudiado los componentes e identificado las variables climáticas relevantes para su diseño.

La ponencia describe la estructura tecnológica, entendida como la lógica constructiva y la dinámica de funcionamiento de este tipo de envolventes, y una primera aproximación a las potencialidades y limitantes que presenta su implementación en edificios de oficinas en el contexto climático y arquitectónico-urbanístico de la ciudad de Rosario.

Pág 78

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

VII JORNADA ARQUITECTURA INVESTIGA 2015 Secretaría de Ciencia y Tecnología de la -Facultad de Arquitectura, Planeamiento y Diseño-UNR

POTENCIALIDADES Y LIMITANTES DE LAS FACHADAS VENTILADAS COMO ESTRATEGIA DE MEJORAMIENTO DE EFICIENCIA TERMO-ENERGÉTICA EN EDIFICIOS DEL SECTOR TERCIARIO EN LA CIUDAD DE ROSARIO, ARGENTINA. INDICADORES PARA LA EVALUACIÓN DE ESTRATEGIAS AGROECOLÓGICAS URBANAS Duca, Melina Ayelén

Becaria Consejo Interuniversitario Nacional 2014-2015 Directora: Mosconi, P.; Codirectora Bracalenti, L.; Centro de Estudios del Ambiente Humano - Facultad de Arquitectura, Planeamiento y Diseño, Universidad Nacional de Rosario.

E-mail: meli_duca@yahoo.com.ar

INTRODUCCIÓN

Los edificios de uso terciario son los de mayor gasto energético de funcionamiento; siendo los sistemas destinados al confort termo-lumínico, la movilidad vertical y la provisión de servicios, los que más incrementan los consumos. La climatización artificial es una de las variables que genera mayor derroche de energía, por lo que es determinante el estudio del comportamiento de la envolvente edilicia y su resolución constructiva. En el contexto de esta problemática, se revaloriza el manejo de las denominadas estrategias bioclimáticas.

La envolvente, también denominada piel del edificio, se presenta como una membrana compleja a través de la cual tienen lugar grandes intercambios de energía y del que dependen fundamentalmente las condiciones de habitabilidad (FERRÉS PADRÓ, 2012).

Las fachadas ventiladas (FV) constituyen alternativas constructivas para resolver envolventes edilicias, con la finalidad de lograr mayor eficiencia termo-energética, obteniendo así menor dependencia de energía para el confort de sus ocupantes.

Este trabajo ha sido realizado en el marco de un proyecto de investigación que tiene como objetivo avanzar en el conocimiento de las FV aplicadas a edificios de oficinas en climas templados húmedos, como el de la ciudad de Rosario. El enfoque metodológico se orienta hacia fenómenos observables o determinados de forma analítica, cuantificables, a partir de un enfoque deductivo. A partir de la revisión documental y el análisis de ejemplos arquitectónicos representativos, se han estudiado los componentes e identificado las variables climáticas relevantes para su diseño.

DESARROLLO Clasificación

Objetivos 1. Generales: - Avanzar en el conocimiento de las fachadas ventiladas, como tecnología adecuada para reducir el consumo energético y lograr mejores condiciones de confort en edificios de oficinas, considerando el contexto de aplicación.

2. Particulares: - Determinar la estructura tecnológica (lógica constructiva y dinámica funcional) de las FV -transparentes y opacas- considerando los aspectos relevantes que inciden en su eficacia termo-energética.

- Describir las características micro-climáticas actuales del área central de la ciudad de Rosario que resulten significativas en tanto variables de diseño de fachadas ventiladas destinadas a edificios de oficinas.

Estructura Tecnológica

El sistema de Fachada Ventilada es un tipo de cerramiento multi-estrato, es decir que presenta una serie de capas u hojas que la conforman: ŸMURO

SOPORTE: Puede materializarse por medio de construción pesada de ladrillos macizos, u hormigón armado. No resultan compatibles para la instalación de este sistema los cerramientos de ladrillos huecos o bloques de hormigón. La construcción ligera, puede ser tanto opaca o semitransparente (fachada acristalada de doble piel).

ŸAISLANTE

TÉRMICO: Dentro de la gran variedad de materiales aislantes térmicos que se encuentran en el mercado, pueden utilizarse el poliuretano proyectado o en planchas, poliestireno expandido, fibra de vidrio o lana de roca, entre otros. El factor fundamental a considerar es la posibilidad de ofrecer impermeabilidad continua, evitando puentes térmicos.

Duca, Melina Primera Etapa

ŸCÁMARA DE AIRE: Su función es permitir la ventilación natural mejorando el comportamiento del aislante térmico, evitando su desgaste por las acciones atmosféricas y eliminando las condensaciones; por lo cual aumenta considerablemente la eficiencia energética de la envolvente. Su dimensionado ideal varía entre 5 cm y 12 cm, pudiendo fijarse en relación al espesor de la placa exterior de revestimiento de la fachada, siendo la cámara de aire 2,5 veces dicha medida (MONTERO FERNÁNDEZ DE BOBADILLA, 2007). ŸSUBESTRUCTURA: Existen dos tipos principales de subestructura, mediante perfilería o por anclajes puntuales, dependiendo del tipo de placa seleccionada como revestimiento exterior y la imagen que se quiera dar al edificio. Entre los materiales más utilizados por las empresas proveedoras se encuentran: perfiles de aluminio, perfiles de acero inoxidable, perfiles de acero galvanizado o perfiles de madera.

Potencialidades y limitantes de las fachadas ventiladas como mejoramiento de la eficiencia energética de los

ŸREVESTIMIENTO

EXTERIOR: Su función es brindar protección y resguardo a los componentes interiores, conservando sus propiedades sin interferencia de los agentes atmosféricos. Existen dos sistemas de fachadas ventiladas, las Fachadas Ventiladas Opacas y las Doble Fachadas Vidriadas (DEV). Sus diferencias principales radican en la capacidad de estanqueidad y en el control de la ganancia de calor por radiación solar en épocas estivales.

edificios de oficinas de Rosario Argentina Funcionamiento

El principio de funcionamiento de las fachadas ventiladas se basa en el efecto chimenea, permitiendo que el aire interior se regenere gracias a la evacuación del aire por convección, aumentando así el control térmico y reduciendo la aparición de condensaciones. En los días de verano, el aire caliente que se filtra a la cámara asciende –siendo expulsado en la parte superior de la fachada- y por diferencia de densidades ocupa su lugar aire fresco, evitando la acumulación de calor en la fachada; es decir que la circulación del aire es exterior/exterior. En el caso de la época invernal, como la radiación solar no es suficiente para conseguir el funcionamiento del “efecto chimenea”, la fachada actúa como acumulador de energía, de manera que la cámara de aire contribuye a la estabilidad térmica del edificio, evitando pérdidas energéticas considerables Transmitancia térmica (k) [W/m2K.]

Beneficios

- Versatilidad de aplicación en diversos sistemas constructivos y en rehabilitaciones de edificios.

- Permite la colocación del aislante térmico por el exterior del muro base, protegiéndolo por medio del flujo de aire producido dentro de la cavidad.

- Eliminación de puentes térmicos, reduciendo patologías constructivas.

- Mejoramiento de la eficiencia térmica a través del uso de energía pasiva, potenciando un ahorro energético.

- Protección de la estructura del edificio frente a los agentes atmosféricos.

- Mayor aislamiento acústico - Gran variedad de materiales de revestimiento exterior, de acuerdo al diseño y clima.

- Rapidez en ejecución, método de construcción en seco.

CASO DE ESTUDIO -Edificio de oficinas “Surcos” - España 889, Rosario Características: - Edificio de 10 pisos, construido en 2010.

- Orientación de fachada: Oeste - Materialidad: Fachada y contrafrente curtain wall con DVH (30% de sup. vidriada), muros medianeros de hormigón y mampostería de ladrillos.

- Protecciones solares: Cortinas black out - Ventilación: Rejillas de aire sobre laterales de fachada (vidrios fijos).

- Superficie construida: 930 m2 - Volumen construido: 2535 m3 Datos de consumo y funcionamiento: - Demanda de Refrigeración (Gr): 44,3 W/m3.

Siendo mayor que el doble del valor admisible (20,77 W/m3) - Demanda de Calefacción (Gcal): 1,62 W/m3K. Siendo 9% mayor que el valor admisible (1,48 W/m3K) *Fuente: - (MOSCONI y otros) Incorporación de aspectos higrotérmicos y demanda energética de las construcciones en reglamento de edificación de Rosario. Verificación de su aplicación en un edificio de altura del área central.

Comentarios finales

*Elaboración propia en base a: - BLÁZQUEZ, A. (2007) Innovación en fachadas. Nuevas tendencias y soluciones. Ponencia presentada en XVII Edición, Curso de Estudios Mayores de la Construcción, Volumen IV. Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja. Madrid, España.

- ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE FABRICANTES DE AZULEJOS Y PAVIMENTOS CERÁMICOS (ASCER) Fachadas ventiladas y pavimentos técnicos. Cerámica para la arquitectura.

Castellón, España.

Gran parte de los edificios que se titulan sostenibles son más un reclamo del mercado que una tentativa real de llegar a la sostenibilidad en la construcción. La Arquitectura Sostenible puede ser entendida como un complemento o ampliación de la Arquitectura Bioclimática, pues considera el medioambiente en una visión más holística, buscando un uso racional de los recursos, generar menos residuos, crear espacios más saludables, o sea, disminuir los impactos al construir y construir con calidad socio-ambiental. (Dias Bordalo H.J., 2010: 9)

VII JORNADAS Arquitectura Investiga (2015). Facultad de Arquitectura, Planeamiento y Diseño, UNR.

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

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CIENCIA Y TECNOLOGÍA 2015 “FACHADAS VENTILADAS COMO ESTRATEGIA DE MEJORAMIENTO DE EFICIENCIA TERMO-ENERGÉTICA EN EDIFICIOS DEL SECTOR TERCIARIO. ESTUDIO DE CASO EN LA CIUDAD DE ROSARIO, ARGENTINA”

Los edificios de uso terciario son los de mayor gasto energético de funcionamiento; siendo los sistemas destinados al confort termo-lumínico, la movilidad vertical y la provisión de servicios, los que más incrementan los consumos. La climatización artificial es una de las variables que genera mayor derroche de energía, por lo que es determinante el estudio del comportamiento de la envolvente edilicia y su resolución constructiva. En el contexto de esta problemática, se revaloriza el manejo de las denominadas estrategias bioclimáticas.

Las fachadas ventiladas (FV) constituyen alternativas constructivas para resolver envolventes, con la finalidad de lograr mayor eficiencia termo-energética, obteniendo así menor dependencia de energía para la habitabilidad de sus ocupantes.

En esta ponencia se exponen las características y clasificaciones de las FV acristaladas o Doble Piel de Vidrio, considerando sus posibles ventajas y desventajas en el contexto climático y arquitectónico-urbanístico de la ciudad de Rosario.

Asimismo, se describe un estudio de caso, basado en el análisis del edificio de oficinas “Los Surcos” (2010) localizado en el área central de la ciudad de Rosario, el cual presenta altos índices de consumo energético de funcionamiento debido principalmente a su fachada tipo curtain-wall orientada al oeste. Se propone una envolvente alternativa, determinando a partir de herramientas analíticas y simulación el mejoramiento termo-energético producido por el sistema de fachada ventilada.

Este trabajo ha sido realizado como parte del desarrollo de una beca del Consejo Interuniversitario Nacional, período 2014-2015 y en el marco del proyecto PIDARQ157 - SCyT UNR:”Indagaciones acerca de la calidad ambiental de edificios. Relaciones de compatibilidad entre el ambiente construido del área central y el primer anillo perimetral de la ciudad de Rosario, las normas de habitabilidad, el reglamento de edificación y el código urbano” que tiene como objetivo avanzar en el conocimiento de las fachadas ventiladas, basando su metodología en fenómenos observables o determinados de forma analítica, cuantificables, a través de un enfoque deductivo. A partir de la revisión documental y el análisis de ejemplos arquitectónicos representativos, se ha estudiado la estructura tecnológica y dinámica funcional del sistema, e identificado las variables climáticas relevantes para su diseño.

Pág 80

BECA CIN - DUCA, MELINA - FAPYD, UNR (2014)

IX JORNADA CIENCIA Y TECNOLOGÍA 2015 Secretaría de Ciencia y Tecnología-UNR

FACHADAS VENTILADAS COMO ESTRATEGIA DE MEJORAMIENTO DE EFICIENCIA TERMO-ENERGÉTICA EN EDIFICIOS DEL SECTOR TERCIARIO. ESTUDIO DE CASO EN LA CIUDAD DE ROSARIO, ARGENTINA Duca, Melina Ayelén Becaria Consejo Interuniversitario Nacional 2014-2015 Directora: Mosconi, P. ; Codirectora: Bracalenti, L. Centro de Estudios del Ambiente Humano (CEAH) - Facultad de Arquitectura, Planeamiento y Diseño, Universidad Nacional de Rosario.

E-mail: meli_duca@yahoo.com.ar

INTRODUCCIÓN

Los edificios de uso terciario son los de mayor gasto energético de funcionamiento; siendo los sistemas destinados al confort termo-lumínico, la movilidad vertical y la provisión de servicios, los que más incrementan los consumos.

La climatización artificial es una de las variables que genera mayor derroche de energía, por lo que es determinante el estudio del comportamiento de la envolvente edilicia y su resolución constructiva. En el contexto de esta problemática, se revaloriza el manejo de las denominadas estrategias bioclimáticas.

Las fachadas ventiladas (FV) constituyen alternativas constructivas para resolver envolventes, con la finalidad de lograr mayor eficiencia termo-energética, obteniendo así menor dependencia de energía para la habitabilidad de sus ocupantes.

Este trabajo tiene como objetivo avanzar en el conocimiento de las FV, basando su metodología en fenómenos observables o determinados de forma analítica, cuantificables, a través de un enfoque deductivo. A partir de la revisión documental y el análisis de ejemplos arquitectónicos representativos, se ha estudiado la estructura tecnológica y dinámica funcional del sistema, e identificado las variables climáticas relevantes para su diseño.

En esta ponencia se exponen las características y clasificaciones de las FV acristaladas o Doble Piel de Vidrio, considerando sus posibles ventajas y desventajas. Se describe un estudio de caso, basado en el análisis de un edificio de oficinas localizado en el área central de la ciudad de Rosario, el cual presenta altos índices de consumo energético de funcionamiento.

DESARROLLO

OBJETIVOS

Clasificación

1- Generales - Avanzar en el conocimiento de las fachadas ventiladas, como tecnología adecuada para reducir el consumo energético y lograr mejores condiciones de confort en edificios de oficinas, considerando el contexto de aplicación.

2- Específicos - Proponer una envolvente alternativa aplicando fachadas ventiladas en un edificio de oficinas existente en el área central de la ciudad de Rosario.

- Determinar el comportamiento térmico de las fachadas ventiladas propuestas.

- Estimar el ahorro energético y las condiciones de confort interior obtenidos con la aplicación de fachadas ventiladas mediante herramientas analíticas y simulación.

CASO DE ESTUDIO

- Edificio de Oficinas "Los Surcos" (2010) - España 889, Rosario.

Características: - Edificio de 10 pisos, construido en 2010.

- Orientación de fachada: Oeste - Materialidad: Fachada y contrafrente curtain wall con DVH (30% de sup. vidriada), muros medianeros de hormigón y mampostería de ladrillos.

- Protecciones solares: Cortinas black out - Ventilación: Rejillas de aire sobre laterales de fachada (vidrios fijos).

- Superficie construida: 930 m2 - Volumen construido: 2535 m3 Datos de consumo y funcionamiento: - Demanda de Refrigeración (Gr): 44,3 W/m3. Siendo mayor que el doble del valor admisible (20.77 W/,3) - Demanda de Calefacción (Gcal): 1,62 W/m3K. Siendo 9% mayor que el valor admisible (1,48 W/m3K) *Fuente (MOSCONI y otros) Incorporación de aspectos higrotérmicos y demanda energética de las construcciones en reglamento de edificación de Rosario. Verificación de su aplicación en un edificio de altura del área central.

- ANÁLISIS DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA : Fachada Ventilada- MIT DESIGN ADVISOR Mes

Dem.refrig fachada original (Kwh/m2)

Dem.refrig fachada ventilada (Kwh/m2)

Octubre

0,40

0,20

Noviembre

1,00

0,30

Diciembre

6,30

4,00

Enero

9,10

5,70

Febrero -Media estival-

7,70

4,80

4,90

3,00

REDUCCIÓN

38%

Las condiciones propuestas en el estudio son: Escenario 1: fachada al Oeste, doble vidriado hermético (80% área vidriada) Escenario 2: idem anterior. Fachada ventilada: ingreso aire parte inferior, salida parte superior.

Se observa una posible reducción del 38% para el período de verano a partir del funcionamiento de la fachada ventilada, entre 3 kwh/m2 y 4,9 kwh/m2.

- PROPUESTA FACHADA ALTERNATIVA :

Comentarios Finales * Elaboración propia en base a: - BLÁZQUEZ, A. (2007) Innovación en fachadas. Nuevas tendencias y soluciones. Ponencia presentada en XVII Edición, Curso de Estudios Mayores de la Construcción, Volumen IV. Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja. Madrid, España.

- ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE FABRICANTES DE AZULEJOS Y PAVIMENTOS CERÁMICOS (ASCER) Fachadas ventiladas y pavimentos técnicos. Cerámica para la arquitectura. Castellón, España.

A través de los estudios comparativos y las indagaciones realizadas pudo constatarse la eficacia de las FV como alternativa para resolver fachadas de edificios nuevos o existentes; resultando una mejora significativa en el funcionamiento termo-energético del edificio, del orden del 38%.

Por tal motivo, su desarrollo a nivel local es de suma importancia para dar respuesta a los requerimientos de las reglamentaciones sobre eficiencia energética en edificios, de cumplimiento futuro.

IX JORNADAS Ciencia y Tecnología (2015). Sede de Gobierno, UNR.

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9- CONCLUSIONES

HIPÓSTESIS CONFIRMADAS Y REFUTADAS.

A través de las indagaciones realizadas pudo constatarse la eficacia de las FV como alternativa para resolver fachadas de edificios nuevos o existentes, teniendo en cuenta los numerosos ejemplos de prestaciones satisfactorias descritos en la bibliografía internacional.

Con respecto a la aplicación local de la tecnología, si bien el análisis de caso se realizó sobre un solo edificio, éste es representativo de la tipología edilicia considerada en la investigación. A través de los estudios comparativos realizados pudo comprobarse una mejora significativa en el funcionamiento termo-energético del edificio, del orden del 38%. La hipótesis se considera probada. Por tal motivo, su desarrollo a nivel local es de suma importancia para dar respuesta a los requerimientos de las reglamentaciones sobre eficiencia energética en edificios, de cumplimiento futuro.

Haciendo un balance entre las potencialidades y limitantes del sistema de FV, puede concluirse que resulta favorable, ya que los beneficios termo-energéticos de este sistema superan a los métodos constructivos tradicionales; permitiendo un funcionamiento más eficiente del edificio. Asimismo, cabe mencionar que existen ciertas incertidumbres sobre la estandarización del sistema, los encuentros entre aberturas y piel exterior, el riesgo de condensación, el desprendimiento de las placas de revestimiento, su protección frente al fuego, entre otras limitantes en estudio.

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OBSTÁCULOS Y DIFICULTADES EN EL DESARROLLO DEL PLAN.

En función de la experiencia producida a lo largo del plan de trabajo, han surgido una serie de dificultades; primeramente referidas a los pasos de análisis bibliográfico, debido a la gran cantidad de datos obtenidos digitalmente, siendo necesario un ordenamiento riguroso y un sucesivo fichaje de la información recabada. Con el objetivo de obtener una mirada precisa y lo suficientemente amplia para abarcar el tema en cuestión, fue necesario recurrir al estudio de bibliografía complementaria sobre metodología de la investigación, por lo cual los tiempos previstos se dilataron.

Por otro lado, la tecnología de los sistemas de Fachadas Ventiladas no se encuentra desarrollada a nivel local, y sólo existe una empresa en Buenos Aires - Eternit Argentina S.A.- que comenzó a producirla; por tal motivo las investigaciones y catálogos técnicos definían variables climáticas correspondientes a otras latitudes y reglamentaciones. Esto resultó ser un desafío, debido a las correcciones necesarias para definir el sistema considerando las condiciones de la ciudad de Rosario.

En cuanto al estudio de caso, han quedado pendientes ciertos parámetros a comparar por medio de herramientas de simulación, debido a que aquellos programas cuyo software permite la construcción de la dinámica funcional de la cámara de aire ventilada en la fachada requieren un manejo de gran complejidad. Asimismo, ciertos programas de uso más difundido, no contemplaban la posibilidad de simular dicho estudio, debiendo adicionar ciertas correcciones cuyo resultado no respondía al objetivo relativo a evaluar las prestaciones termo-energéticas producidas por el sistema de fachada ventilada.

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LECTURA Y FICHAJE BIBLIOGRÁFICO + CONSULTAS + DESCRIPCIÓN TECNOLOGÍA + CASOS DE ESTUDIO + PROPUESTAS + DIFUSIÓN CERTIFICADO Aprobación de la Beca CIN “EVC” 2014.

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