Download USOS DEL VIDRIO EN OBJETOS ARQUITECTÓNICOS SEGÚN

USOS DEL VIDRIO EN OBJETOS ARQUITECTÓNICOS SEGÚN PRINCIPIOS
BIOCLIMÁTICOS
BOUTET, María L. , JACOBO, Guillermo J.
[email protected] - [email protected]
Resumen
El objetivo de este trabajo es brindar un aporte a partir del reconocimiento del uso y
aplicación del vidrio en equipamiento urbano como alternativa de resolución
tecnológica – estructural, en distintas escalas, internacional, nacional, regional, hasta
focalizar en dos casos de estudio, Sede del Banco de la Provincia del Chaco y Sede
del Poder Judicial de Corrientes. Se realiza un análisis exhaustivo de ambos casos,
culminando con propuestas de optimización higrotérmica – energética.
Palabras Clave: Vidrio – Arquitectura bioclimática
Antecedentes
La situación actual en la Región NEA se caracteriza por la producción de hechos
arquitectónicos totalmente opuestos a los principios bioclimáticos y al bienestar
higrotérmico de los usuarios. La adecuación ecológica de los edificios se introduce, en
instancias posteriores del diseño, disimulando las falencias de los proyectos,
recurriendo a la colocación de dispositivos de protección solar o aumentando el
consumo energético para climatización interior. El desarrollo tecnológico de los
sistemas activos de acondicionamiento ambiental, debido a los bajos costes de los
combustibles antes de 1970, además de las tendencias arquitectónicas imperantes,
como el Estilo Internacional, la Arquitectura Pop (Archigram), la Arquitectura de
Sistemas, derivó en una arquitectura indiferenciada en cualquier situación geográfica –
cultural, internacionalmente reconocida como progresista, pero totalmente fuera de
contexto, produciéndose el impacto de la obra sobre el entorno. A causa de todas
estas negligencias, el ambiente reclama a los arquitectos, compromiso con las
cuestiones ambientales. Nos encontramos ante la necesidad de reactivar el uso de las
energías renovables (solar, geotérmica y la biomasa). Siendo la más importante la
energía solar, mediante el correcto tratamiento de los componentes arquitectónicos y
los materiales, en este caso el vidrio, se puede optimizar el aprovechamiento de la
misma, reduciendo los daños al medio natural y humano.
Materiales y Métodos
Se partió de información extraída de fuentes especializadas, bibliografía técnica,
trabajos de investigación publicados, normativa vigente, herramientas informáticas y
además se consultó a fabricantes y proveedores nacionales y locales, sobre los
siguientes ejes temáticos que conforman la Etapa Cognoscitiva:
• Origen y evolución del vidrio la historia de la arquitectura.
• El vidrio como material de construcción y como sistema estructural.
• Análisis del Ciclo de Vida del Vidrio (ACV). Norma IRAM-ISO 14.040.
• Consumo energético en la edificación arquitectónica.
• Lineamientos básicos de arquitectura bioclimática.
Secretaria de Investigación y Posgrado – Facultad de Arquitectura y Urbanismo
Universidad Nacional del Nordeste
• Obras optimizadas energéticamente a nivel nacional e internacional.
Esta información se sistematizó en fichajes y catálogos, conformando un Marco
Teórico Conceptual, que sirvió de base a la Etapa Operativa, en la cual se
seleccionaron dos casos de equipamiento urbano de interés social:
a) Sede del Banco de la Provincia del Chaco (1971, Arqs. Antonini, Schön, Zemborain
& Asociados), en Resistencia y sucursales del interior del Chaco;
b) Sede del Banco de la Provincia de Corrientes (1971, Arqs. Solsona, Manteola,
Sanchéz Gomez, Viñoly), actualmente el “Poder Judicial”.
Para comprender la génesis y funcionamiento de ambos objetos arquitectónicos, se
analizó integralmente cada uno, especialmente las condiciones de confort, protección
climática y manejo energético. Se ha efectuado la recopilación de documentación
técnica proveniente de las reparticiones públicas correspondientes, cálculos realizados
con herramientas informáticas, aplicación de la normativa de habitabilidad vigente,
entrevistas a informantes calificados pertenecientes al Servicio Técnico del Banco del
Chaco y la Dirección de Arquitectura del Poder Judicial, y relevamiento fotográfico y
físico – sensible, gestionando los instrumentos necesarios con las autoridades de
dichas reparticiones. Se culmina con una propuesta de reingeniería para cada caso.
Discusión de Resultados
En la década de 1960, con el empleo de los vidrios templados mediante la introducción
de tecnologías de origen francobritánico, se produjo en Argentina una importante
renovación vinculada a la difusión del muro cortina, generándose transformaciones en
la concepción misma de los espacios. Desde entonces, se registra la mayor
producción en materia de realizaciones bancarias, tal es el caso de los edificios
seleccionados, ejecutados a través de Concursos Nacionales de Arquitectura.
Para el Banco del Chaco se buscó encauzar a los participantes con ciertas pautas de
diseño, teniendo en cuenta el clima del lugar. Los proyectos ganadores
correspondientes a las tipologías del interior del Chaco, presentan como factor común
la incorporación de una “recova-calle peatonal”, un gran espacio de transición entre el
interior y el exterior, espacio aireado que incorpora el verde y sirve de verdadero
colchón térmico permitiendo a la planta operativa bancaria ser absolutamente vidriada.
Comparando las sucursales del interior con la Sede Central, se observa que la idea
original de recova como espacio de integración cultural y protección climática, no se
concreta plenamente, utilizándose solo para circulación vertical.
El edificio de 11.500 m2 se halla protegido de la acción solar,
por la caja exterior independizada de los planos vidriados en
tres de sus fachadas, constituida por la estructura perimetral
de hormigón, un parasolado metálico, y un sobretecho de
losetas de hormigón. Las condiciones de confort se hallan
reguladas por el sistema de acondicionamiento central por
conductos, habiéndose ubicado en el perímetro de las
plantas tipo, equipos individuales complementarios. En las
Sede Central Banco del
Chaco.
tres primeras plantas, no hay posibilidades de ventilación
natural, el cerramiento vidriado es hermético. Cada cuadro de la carpintería está
compuesto por dos paños de vidrio templado (10mm) vinculados con adhesivo
siliconado que ha perdido su vida útil, detectándose filtraciones en varios sectores, lo
que hace evidente los problemas de impermeabilización y por consiguiente, de
aislación térmica. Si bien se ha tenido la intención de utilizar una tecnología de
protección climática, ha sido implementada deficientemente, produciéndose un gran
consumo energético.
El caso del Banco de Corrientes, desde 1998 sede del Poder Judicial, es aún más
crítico. La solución volumétrica responde al programa arquitectónico, pero no al sitio
Secretaria de Investigación y Posgrado – Facultad de Arquitectura y Urbanismo
Universidad Nacional del Nordeste
geográfico de implantación. Esto se verificó antes de su inauguración al hacerse el
ensayo general de los equipos electromecánicos de acondicionamiento ambiental, los
cuales no podían alcanzar el confort interior, por lo que se debió construir la estructura
de parasoles perimetral sobre el volumen acristalado. Sumado a esto, al finalizar la
década de 1990 se debieron incorporar equipos individuales sobre una de las
fachadas, que alcanzan una capacidad equivalente al 30,50 % adicional a la
instalación central. La zona de transición (0.71m) entre la fachada de vidrio y la
estructura de parasoles funciona como un neutralizante parcial de la pérdida de calor
(ó frío) del vidrio, favoreciendo la circulación vertical del aire por convección. Sin
embargo, debido a necesidades de iluminación natural, los usuarios cambian de
posición los parasoles, que deben estar orientados a más de 45°, perdiendo de esta
manera el efecto aislante. También se detectan puentes térmicos en el contacto entre
el vidrio y la carpintería. A diferencia del Banco del Chaco existen paños fijos y hojas
de abrir o basculantes en todos los pisos, pero el edificio está
concebido para trabajar presurizado, con un microclima creado
artificialmente. Si se abren los pocos ventanales existentes, la fuga
del aire frío desequilibra el sistema, no alcanzando la planta una
temperatura confortable. El sistema utilizado para cerramiento en el
área gerencial (fachada sur), es novedoso en la región. Está
constituido por carpintería de doble vidriado con dos paños de vidrio
laminado tonalizado de 8mm de espesor cada uno, con una cámara
de aire, en cuyo interior se dispone un sistema de persianas
venecianas de accionamiento interno. El error está en la orientación
Sede Poder
Judicial Corrientes
de dicho sistema al Sur, al igual que las demás fachadas vidriadas
situadas en orientaciones plenas.
Optimización Higrotérmica y Energética: Se ha dedicado un punto especial a este
tema, con el objetivo de verificar dichas condiciones en ambos casos de estudio,
aplicando la siguiente metodología:
1. Cálculo de transmitancia térmica y verificación de los riesgos de condensación
superficial e intersticial en cerramientos exteriores (según Normas IRAM):
- En todos los casos el valor de transmitancia térmica K (5,6), supera ampliamente el
recomendado por la Norma IRAM (1,8) en su categoría constructiva menos exigente,
excepto el doble vidriado laminado, que lo supera sólo en un punto (1,9), estando en
mejores condiciones. Existe riesgo teórico de condensación superficial e instersticial.
2. Factor de Ganancia Solar q/l. Nuevamente se comprueba que el DVH laminado se
encuentra en mejores condiciones que los vidrios templado y float, presentando estos
últimos exceso de disconfort en verano.
3. Medición de Temperatura Exterior – Interior de Superficies Vidriadas. La Dirección
de Arquitectura del Poder Judicial ha proporcionado un termómetro infrarrojo Fluke.
80T – IR, con el cual se han realizado mediciones en las áreas cercanas a las
superficies vidriadas, bajo distintas condiciones. Las variaciones de temperatura
registradas, que se incrementan en verano con 10° de diferencia entre el interior y el
exterior, demuestra la necesidad de prever y regular la temperatura interior adecuando
el caudal de aire acondicionado inyectado en cada espacio.
4. Aplicación de procedimientos para calificar el grado de “bioclimatismo” de los
edificios. Se realiza el análisis de las variables (situacionales, relacionales, geométrico
constructivas, tecnológicas estructurales, consumo energético) que influyen para la
determinación del grado de cumplimiento de los principios bioclimáticos, reconociendo
los potenciales problemas y sus causas, para tomar las decisiones de diseño
apropiadas que contribuyan a la optimización higrotérmica y energética de ambos
casos. Para evaluar el consumo energético se han requerido los datos
correspondientes al año 2004, aportados por el Servicio Técnico del Banco del Chaco
y por la Dirección de Arquitectura del Poder Judicial de Corrientes. Comparándolos, se
Secretaria de Investigación y Posgrado – Facultad de Arquitectura y Urbanismo
Universidad Nacional del Nordeste
observa que el edificio del Banco del Chaco supera al edificio del Poder Judicial en
134.086 Kw/h de consumo energético.
Conclusiones
En función de los resultados obtenidos, en primera instancia, se formulan
recomendaciones y pautas a nivel tecnológico para optimizar el diseño de los
componentes de la envolvente de los equipamientos estudiados, basados en dos
aspectos principales:
a) Elección del material (vidrio) adecuado constitutivo de la envolvente;
b) Diseño arquitectónico según principios de arquitectura bioclimática.
Se realizan planillas síntesis en ambos puntos sobre:
a) Vidrios de control solar y sistemas de carpintería disponibles en el mercado;
b) Aplicaciones en equipamiento urbano, a nivel internacional y nacional.
En segunda instancia, se realiza una propuesta de optimización higrotérmica y
energética, para cada caso de estudio. El criterio para la elaboración de las propuestas
fue conservar la “idea generadora” de los autores, aprovechando las potencialidades,
pero resolviendo los problemas detectados. Consisten en adecuar las características
de la envolvente según la orientación, generando sistemas pasivos de control térmico acústico de dobles pieles, que además de responder a las condiciones de confort,
cumplen con el concepto de belleza estética, integrándose al entorno urbano, siendo el
vidrio, material 100% reciclable, el elemento fundamental para lograrlo. Todos los
productos aquí mencionados están disponibles en el mercado nacional; el problema es
que estas soluciones resultan económicamente inaccesibles, debido a falta de
implementación de políticas adecuadas para la extensión del uso de este material.
Sede Banco del Chaco: Conservando la idea de parasolado del proyecto original y
principio de recova-calle peatonal como espacio de vida urbana, pero de una manera
más innovadora, se propone una doble fachada compuesta por una piel de vidrio
transparente interior (vidriado estructural suspendido, Float color de alta performance
Supergrey Pilkington) y un tamiz de parasoles metálicos y vidriados (Suncool), a la
manera del Edificio “MALECON” (Puerto Madero).Aprovechando el vacío que se
produce en la esquina se pueden generar jardines como expansión de las oficinas.
Sede Poder Judicial Corrientes: Manteniendo el concepto de fuelle, se sugiere:
- Fachadas Este y Oeste: cerramiento similar al de la Torre Castelar (Madrid) de doble
acristalamiento con cámara de aire, con un “halo” de vidrio que funciona como
“chimenea”. Cara interior: doble vidriado hermético transparente con revestimiento de
baja emisividad (Low – E) y paños operables. Cara exterior: vidrio reflectivo laminado
con alta performance de control solar azul Suncool. Costillas de vidrio: dos lunas
templadas incoloras de 12 mm. Perfilería de acero inoxidable.
- Puentes de Hormigón: Resolver las ganancias térmicas en los puentes de H°
utilizando vidrios de seguridad con protección solar e incorporación de vegetación.
- Fachada Sur: Carpintería doble con vidrios de mayor espesor (float interior y exterior
laminado) para favorecer la aislación acústica y seguridad de los transeúntes.
En ambos casos se prevé carpintería de aluminio con Ruptura de Puente Térmico y
para la cubierta, un sobretecho continuando la estructura de fachada para la posible
colocación de paneles fotovoltaicos, combinando los conceptos de: captación de
energía solar, protección de la maquinaria de climatización que está en las terrazas, y
control de la radiación que incide sobre el edificio.
De este modo se confirma la hipótesis planteada al inicio de la Investigación: Con la
correcta utilización del “vidrio”, aprovechando sus propiedades específicas y aplicando
las técnicas constructivas según principios de Arquitectura Bioclimática adecuados a
las condiciones climáticas de la región Nordeste de Argentina (NEA), se alcanzarán
Secretaria de Investigación y Posgrado – Facultad de Arquitectura y Urbanismo
Universidad Nacional del Nordeste
los rangos de confort, reduciendo el consumo energético, optimizando la inversión
inicial y de mantenimiento.
Bibliografía
BOUTET, María L. & JACOBO, Guillermo J., El Vidrio en la Construcción y su
Aplicación en Equipamiento Urbano de Interés Social en la Región NEA, según
Principios de Arquitectura Bioclimática, Beca de Pre – Grado S.G.C.y T. (2004/05)
Resistencia, Chaco, Argentina.
Secretaria de Investigación y Posgrado – Facultad de Arquitectura y Urbanismo
Universidad Nacional del Nordeste