Download Contributions of Silicone Technology to Sustainable Architecture

Contribuciones de las Siliconas a la
Arquitectura Sustentable
Agenda
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Dow Corning y la Tecnología de las Siliconas
Principios de Diseño de Construcciones Sustentables
Las Siliconas y su Contribución al Diseño Sustentable
Ejemplos
Resumen y Conclusiones
Shanghai Oriental Arts Center
New Poly Plaza
Shanghai Oriental Pearl TV Tower
Dow Corning y
la Tecnología de la Silicona
Dow Corning Corporation Highlights
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Líder global en la industria de la silicona desde 1943
+ US$ 6 billones en ventas
+ 10,000 empleados
+ 20,000 clientes
+ 7,000 productos and servicios
+ 4,000 patentes activas
+ 50 años fabricando selladores de silicona
Soporte global a la industria de la construcción
Transformando nuestro negocio para brindar
eficiencia, innovación y sustentabilidad
Silicona y Tecnologías de la Silicona
Arena
Silicio Metálico
Silicona
• La arena de cuarzo está formada por dos de los
elementos más abundantes en la corteza terrestre:
oxígeno y silicio.
• El cuarzo es conviertido en silicio metálico.
• El silicio metálico luego es transformado en
polímeros de silicona, que constituyen la base de
los selladores y adhesivos de silicona.
Algunos hechos concretos sobre el Silicio y la
Tecnología de la Silicona
• La primera pisada que el hombre dejó en la luna fue hecha por la suela
de una bota de silicona.
• El silicio utilizado en semiconductores y en celdas solares es uno de los
materiales sintéticos de mayor pureza: 99.999999999%.
• En 1958, en EEUU, se utilizó por primera vez un
sellador climático de siliconas. Este sellante sigue
aún desempeñándose correctamente después de
más de 50 años de servicio. Y la durabilidad importa!
• En el edificio más alto del mundo, el Burj Dubai, se
utilizaron más de 200 toneladas de silicona en
aplicaciones de acristalado estructural, sellos
secundarios de vidrio aislante y sellos de
estanquidad.
La durabilidad de la silicona brinda una mayor
longevidad y un ciclo de vida de bajo costo
• Por su cadena central inorgánica, la silicona es sinónimo de longevidad.
• Su excelente durabilidad – tanto en sus propiedades intrínsecas como de
adherencia y elasticidad, asegura un desempeño a largo plazo en las
construcciones y en sus componentes.
Durabilidad de la silicona en comparación con la potencial degradación de los selladores orgánicos.
Los Selladores de Silicona de Dow Corning han
cambiado la Fisonomía de las Ciudades del Mundo
Las Siliconas….
Edificio SH&G, Detroit, Primer
Vidriado Estructural con
Siliconas de 4 lados - 1971
1. Transfieren las cargas estáticas y dinámicas del vidrio o
revestimiento a la subestructura.
2. Compensan los movimientos inducidos por la temperatura.
3. Conservan su adherencia y flexibilidad entre -40°C a +150°C
4. Han demostrado mantener su integridad estructural por
más de 30 años!
Nuestra Misión en la Arquitectura
• Colaborar en el Diseño y Construcción de sus obras y al mismo
tiempo Proteger y Preservar al edificio del medio ambiente
• Respaldar el desarrollo de Soluciones Sustentables de la
Construcción
• Fomentar la Colaboración en la Industria
• Ofrecer una Red Global de Especialistas
Principios del Diseño de Construcciones Sustentables
Impacto de la Construcción sobre el Medio Ambiente
Por qué deberíamos estar Preocupados?
Conservación
de la Energía
10%
Land
15-20%
Water
30-40%
Raw materials
35-40%
Primary energy
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
Recursos Naturales Consumidos por la Construcción
Daño al Medio
Ambiente, Cambio
Climático
20%
Water effluents
30-35%
Solid waste
35-40%
Greenhouse gases
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
Participación de la Construcción en la Contaminación
Definición de Diseño / Arquitectura Sustentable
“El diseño sustentable integra consideraciones del origen y uso eficiente
de la energía; el empleo de materiales y métodos no nocivos para la
salud; la utilización ecológica y social de la tierra y una estética que la
inspire, la reafirme y la haga posible”
– Declaración de la Independencia para un Futuro Sustentable de la Unión
Internacional de Arquitectos, Chicago, 1993
Pilares Económico, Social
y Medioambiental del
Desarrollo Sustentable
Sustentable
Social
Tolerante
Equitativo
MedioambienteViable
Económico
La Estrategia de las “4 P” para
Diseño / Arquitectura Sustentable
Proyecto
(Calidad del Diseño)
Prosperidad
(Calidad Ecónomica)
Gente (People)
(Calidad Social)
Planeta
(Calidad del Medio Ambiente)
“La Energía Más Sustentable es la Energía Ahorrada”
La clave esta en la reducción del consumo de energía operacional
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Fabricación de los
Manufacturing
Componentes
Construcción
Construction
Operación
Operation
Demolition
Demolición
Consumo de energía durante el “ciclo de vida” de un edificio comercial contemporáneo
Diseñando Edificios Sustentables
• Reducir el consumo de energía operacional y en el ciclo de vida:
– Primera prioridad: Reducir las pérdidas optimizando el desempeño
de la evolvente (rango de 50-100 años)
•
Mejoras en la hermeticidad al aire, Aislación térmica, Ruptura del puente
térmico y Control solar
– Segunda prioridad: Evitar el consumo de Energía
•
Artefactos más eficientes y el Uso de luz natural.
– Tercera prioridad: Generación a partir de fuentes renovables
(rango de 10-25 años)
Se necesitará una mayor inversión de capital en sistemas de
energías renovables si la evolvente esta pobremente diseñada
Tendencias en la Conservación de la Energía
Ejemplo de la Legislación Alemana
Source: Adapted from Prof. Sedlmeier, Fraunhofer IBP, Stuttgart, Germany
Cómo las Siliconas Contribuyen con el Diseño
de Edificios Sustentables
Aplicaciones al diseño sustentable derivados
del uso del Silicio y las Siliconas
Fachadas con menor valor U
Hermeticidad al Aire
Células Fotovoltáicas
Control automatizado de
ventilación y iluminación usando
luz natural
Cubiertas verdes
Uso de vegetación como
protección a insolación y
viento
Doble o triple
vidriado hermético
con vidrios de baja
emisividad
Fachadas activas
Doble Fachada
Paneles aislantes de
alta eficiencia
Sensores de movimiento
para el control de la
iluminación
Mayor eficiencia utilizando puertas y
ventanas fabricadas por pegado
Rol de las Siliconas para Viavilizar una
Arquitectura Sustentable
• Exigencias gubernamentales:
– Metas en la eficiencia energética y emisones de CO2
– Materiales amigables con el medio ambiente
• Las Siliconas permiten:
– La construcción de fachadas durables y eficientes
– La fabricación de ventanas por pegado
– Reducción de las emisiones de Compuestos Orgánicos Volátiles (VOC)
El Acristalado Estructural y de Ventanas con Siliconas
Contribuyen con las 4P del Diseño Sustentable
• El acristalado con siliconas contribuyen al diseño sustentable:
medio ambiente, entorno social, entorno económico y calidad del proyecto.
• Permite una mayor libertad de diseño combinado con un menor costo del
ciclo de vida total y mejorando el desempeño térmico y acústico de la
fachada.
Mejora del Desempeño Térmico
Convencional
Reducción de la transmisión térmica:
• Acristralado estructural vs. fijación
mecánica
• Espaciadores “warm edge” en DVH
vs. espaciadores metálicos
• DVH con gas vs. aire
Vidriado Estructural
Uf = 1.88 W/m2K
Mejora de la hermeticidad al aire:
• Utilización de selladores vs. empaques
Uf = 1.66 W/m2K
DVH sellados con Siliconas
posibilitan una Reducción en el
Costo del Ciclo de Vida
• Máxima resistencia a UV
• Resistencia a temperaturas extremas
• Mayor durabilidad
• Superan los requerimientos de las normas
• Mayor eficiencia energética y reducción de
condensación con espaciadores tipo “warm-edge”
Covent Garden, Bruselas
Arq. Montois Partners
Protección de los Materiales de Construcción
Los silanos son moléculas muy pequeñas,
que al ser aplicados a la superficie de un
sustrato adecuado, penetran
profundamente. Reaccionan con el sustrato
y con ellas mismas para brindar
hidrorreplencia. Una vez curados, permiten
la transmisión de vapor mientras que
previenen el ingreso del agua líquida al
sustrato.
Cómo los repelentes de agua pueden ahorrar energía?
•
•
La mampostería no tratada absorbe agua. Al evaporarse
el agua consume calor de la mampostería y la
temperatura cae.
La mampostería húmeda incrementa su conductividad y
por lo tanto la aislación se ve reducida, por lo tanto se
requerirá de mayor cantidad de energía para
calefaccionar los ambientes.
• Peor aún: Todo lo antedicho conduce a una pared fría que posee una mayor
tendencia a la condensación de humedad – incrementado el impacto
negativo antes descripto.
Conclusión: Una mampostería tratada permite un
mayor confort con reducción del consumo de energía
Algunos Ejemplos
Unidades de Triple Vidriado Hermético
Contribuyen a la Primer Base “Cero Emisiones”
Estación Antártica Princess Elisabeth
Photo Credit: International Polar Foundation / R. Robert
Triple Vidriado Hermético Estructural y los Nuevos
Estándares de Eficiencia Energética
• Con demandas cada vez más altas sobre
del uso eficiente de la energía para los
edificios revestidos en vidrio, las unidades
de triple vidriado estructural hermético
evolucionarán como un nuevo estándar .
Prime-Tower Zürich: 20,000 m² de fachada con unidades de
triple vidriado.
Photo Crredit: www.prime-tower.ch/
Las Siliconas Posibilitan la Renovación de Edificios
modificando a Fachadas Energéticamente Eficientes
• Construido en 1963-67, renovado
en 1999-2004:
–
–
–
–
Infraestructura obsoleta
Sellado y aislación muy limitada
Carencia de iluminación natural
Amenaza de Asbestos (>4,000 tons)
• La CE estableció criterios de
desarrollo sustentable:
–
–
–
–
Eficiencia energética
Durabilidad de los materiales
Fácil mantenimiento
Óptimo paso de luz natural
Edificio Berlaymont, Bruselas, después de su Renovación
(Sede de la Comisión Europea)
Adhesivos y Selladores de Silicona Utilizados en
Fachadas Activas
Fachada de muro cortina inteligente.
Actúa como un manto de alta tecnología:
– Mantiene el calor del edificio durante el
invierno y protege contra la ganancia de
calor solar durante el verano
– Reduce el nivel de ruido
Fachada exterior ‘viva’: 21,000 m2
costillas de vidrio móviles
computarizados
– Eficiencia Energética basada en la nueva
Directiva de la UE sobre el Desempeño
Energético de las Construcciones
– El consumo energético del edificio por m2 es
apróx. la mitad del promedio de
construcciones comparables.
Calidad del Ambiente Interior
Beijing Chemsurry World Trade Center. Skidmore, Owings & Merrill
(SOM) La fachada del edificio consiste en un muro cortina doble ,
que “respira”.
Asegura una mejor ventilación permitiendo mejores condiciones de
habitabilidad. Las ventanas pueden abrirse para refrescar el aire y
reducir el síndrome de acondicionamiento de aire.
Los Selladores de Silicona del muro cortina constituyeron un
elemento crítico para cumplir con los requisitos de ventilación
natural, ahorro de energía y aislación del calor, siendo a la vez a
prueba de agua y polvo , exigidos por el proyecto.
Shanghai Oriental Pearl TV Tower. Las
siliconas posibilitaron el uso de paneles de
vidrio de mayores dimensiones, para una
mejor estética y mayor aprovechamiento
de la luz natural.
Eficiencia Energética en Altura con Unidades de Triple
Vidriado Estructural Hermético
El uso de unidades de triple vidriado
con gas (UG = 0.5 W/m2°K) en fachadas
de acristalado estructural permite
alcanzar un UCW de 0.77 W/m2°K
Photo Credit: Steindl Glas, Austria
El puente térmico fue virtualmente
eliminado gracias al acristalado
estructural y a los espaciadores
warm-edge en las unidades de vidrio
aislante
Pardatschgrat Restaurant (2624 m), Ischgl, Austria
Photo Credit: Steindl Glas, Austria
y los Edificios Pasaron la Prueba del Tiempo…
La Fachada de Vidriado Estructural del Metropolitan Tower de
Nueva York, construido en 1985, sobrevivió a condiciones
ambientales desfavorables (precipitaciones y lluvia ácida)
Promedio de precipitación anual: 1092 mm
Composción de lluvia ácida: pH: 4.3
SO4 2.37 ippm / NO3 1.58 ippm / NH4 0.43 ippm
… Terremotos
• Pocas semanas después de terminada la
construcción de la Torre Titanium La Portada, el
edificio más alto de Chile en ese momento, con
más de 190 metros, el país sufrió el grave
terremoto de 8.6 grados que provocó
importantes daños a carreteras, puentes y otras
construcciones de Santiago.
• Gracias a los estrictos códigos de construcción
del país y al uso de siliconas estructurales, la
fachada e incluso las unidades de DVH de la
Torre resistieron al temblor, presentando como
único daño, el desprendimiento de un elemento
decorativo.
Resumen y Conclusiones
• Las siliconas permiten la generación de nuevos
sistemas de fachadas con importantes mejoras en
su eficiencia energética, incremento el uso de luz
natural, control ambiental y un mayor durabilidad.
• Dada la excepcional vida útil que pueden ofrecer
los materiales de silicona, su especificación en
proyectos de construcción o restauración, puede
Bross Holding Office, Varna, Bulgaria
claramente contribuir a su durabilidad.
• Las aplicaciones incluyen acristalado estructural, doble y triple vidriado,
sellados de estanquidad, fabricación e instalación de ventanas y protección
de los materiales utilizados en la construcción.
• Las ventajas de desempeño incluyen un incremento de la aislación térmica,
permitiendo el ahorro de energía, prevención del ingreso de agua y aire,
reducción del mantenimiento y un ciclo de vida más prolongado.
Estamos comprometidos con la sustentabilidad y la
eco-innovación y queremos trabajar con USTED
Gracias por su
interés en esta
presentación
Contáctenos….
Página Web Corporativa:
http://www.dowcorning.com
Página de la Unidad de Construcción:
http://www.dowcorning.com/content/construction/
Preguntas:
[email protected]