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clt y passivhaus

sistema constructivo y estándar passivhaus
by

yolanda oñate neira

on 4 January 2013

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Transcript of clt y passivhaus

ESTUDIO DE UN CASO
VIVIENDA UNIFAMILIAR PASIVA ANTECEDENTES SISTEMA CONSTRUCTIVO CONTRALAMINADO CLT
Y
ESTÁNDAR PASSIVHAUS
Estudio de un caso
Detalles constructivos en vivienda pasiva SISTEMA CONSTRUCTIVO
CONTRALAMINADO CLT
Y
ESTÁNDAR PASSIVHAUS

La MADERA, como material para la construcción en Chile, vive un momento privilegiado en lo relativo a su producción, sin embargo tiene, POCO DESARROLLO EN CUANTO A DISEÑO Y VALOR AGREGADO además de un cierto desprestigio a nivel social.

Esta situación se contradice con lo que sucede en el extranjero: fuerte desarrollo de PRODUCTOS ESTANDARIZADOS EN MADERA y sistemas constructivos probados con adecuadas capacidades sísmicas. En ese contexto, ES IMPORTANTE CONOCER Y APLICAR NUEVAS TECNOLOGÍAS LIGADAS AL USO DE ESTE MATERIAL, como es el caso del CLT. Economía:
Las fundaciones de una construcción en madera son a lo menos 1/3 más económicas que las de la construcción tradicional. Sismo resistente:
 El comportamiento sísmico de una vivienda en madera es superior al de una en albañilería u hormigón. . El peso específico de una construcción de concreto es de 2.5 ton/m3, mientras que en madera es 0.5 ton/m3. La alta resistencia que ofrece la madera al paso del calor, la convierte en un buen aislante térmico y en un material resistente a la acción del fuego. BENEFICIOS DE LA CONSTRUCCIÓN EN MADERA: En Chile, En la actualidad, existen casi 20 millones de m3 de madera aserrable de Pino radiata. Esto permite proyectar que el principal recurso que se utilizará en el futuro para aplicaciones en la construcción. Sustentabilidad:
 La madera es un material natural renovable, a diferencia de sus competidores, acero, hormigón, ladrillos, los que además requieren mayor energía para su obtención y refinamiento y son altamente contaminantes en dicho proceso. Eficiencia energética: 
La construcción en madera requiere de menos energía para la obtención de una temperatura confortable. El consumo de combustible es un 50% menor que el necesario para calefaccionar una vivienda de concreto. SISTEMA CONSTRUCTIVO CONTRALAMINADO
CLT Otras descripciones del producto para tableros contralaminados son “paneles de madera maciza de KLH”, “madera contrachapeada en tablas”, “X – Lam”, “CLT” (cross laminated timber) o “Dickholz” (madera gruesa), por ejemplo. Confeccionados solo con madera seca y encolados con pegamento pur. El CLT consiste en tableros de madera maciza, compuestos por diferentes capas de tablas de madera de coníferas entrecruzadas que se encolan bajo presión para convertirse en elementos de gran formato. Los elementos de madera maciza de CLT se entregan justo a tiempo en la obra y las empresas de construcción de madera o bien constructoras, los posicionan mediante grúa, en plazos considerablemente cortos(La construcción en bruto de una casa unifamiliar es de 8 horas aprox.)
  MÉTODO DE CONSTRUCCIÓN – MONTAJE Siguiendo la homologación técnica europea, se emplea madera seca con una humedad de la madera del 12% para la producción de paneles de madera maciza de CLT, para así descartar la presencia de parásitos, hongos e insectos.

Todas las láminas de madera son sometidas a un control de calidad antes de ser utilizadas. La construcción seca permiten la inmediata ejecución de instalaciones y acabados, facilitando entregas rápidas llave en mano. TIEMPOS DE CONSTRUCCIÓN Edificio Stadhouse,
emplazado en Londres.
Edificio de 9 pisos
construido en CLT . Gracias a sus propiedades estáticas extraordinarias, debido a la estructura cruzada y a la transferencia de carga por todos los lados, las planchas de madera maciza de CLT cumplen con todas las exigencias para una obra de ingeniería de construcción de madera innovadora y técnicamente exigente.
Cuanto más gruesa sea la lámina del borde o de cubierta, más estable es el componente CLT.
  Las planchas de madera maciza de CLT se pueden utilizar abarcando varios pisos gracias a su formato grande. PROPIEDADES FISICO MECÁNICA DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA CONSTRUCTIVO CONTRALAMINADO Gran libertad en el diseño arquitectónico.
Las planchas de madera maciza de CLT son compatibles con acero, vidrio y aluminio, así como con todos los materiales de construcción comerciales.
Se puede trabajar con máquinas convencionales para cortar la madera, una ventaja decisiva sobre todo en el área de la técnica doméstica. DURABILIDAD Y DISEÑO Los resultados obtenidos demostraron que al compararlos con la norma EN 01.02.1995 (Documento utilizado en los países europeos en sustitución de las normativas nacionales) estos valores tenían una tasa o velocidad de carbonización menor a la permitida por la norma (0.65 mm/min) para las placas de 3 y 5 capas, dejando en evidencia que este tipo de paneles presentan una excelente respuesta a la resistencia al fuego, además de ser excelentes aisladores térmicos. RESISTENCIA AL FUEGO Las placas por si solas no garantizan una buena aislación acústica. Materiales de relleno que genere masa se obtiene una buena aislación al ruido de impacto. La aislación acústica depende del espesor de la placa, cumple con las normas europeas de 55db sin revestimientos.

La dificultad para lograr una buena aislación acústica solo por medio de la placa laminada se debe a que esta es muy rígida y no tiene flexibilidad, característica adecuada para obtener una buena absorción acústica. TRASMISIÓN ACÚSTICA
  Aislamiento térmico en invierno:
Las planchas de madera maciza de CLT, se aíslan por la cara exterior. El requisito para ello es que la estructura carezca de puentes térmicos y se asegure la estanqueidad de junta entre paneles.
 
Aislamiento térmico en verano:
El elevado asilamiento y el alto desplazamiento de fase permiten un extraordinario comportamiento térmico en verano. La madera puede absorber, almacenar y volver a liberar humedad. Así, las edificaciones con planchas de madera maciza de CLT regulan la humedad ambiental, la plancha se coloca hacia el interior y los aislantes térmicos en el lado exterior de la pared. CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO
DE LA HUMEDAD TRASMISIÓN TÉRMICA Escuadras de montaje El tipo y la cantidad de elementos de unión resultan del plan de construcción detallado o de los cálculos estáticos. Elementos de unión estándares son p. ej. tornillos, escuadras, anclajes (conexión al hormigón). DETERMINACIÓN DE LOS ELEMENTOS DE UNIÓN Y LOS MATERIALES ADICIONALES NECESARIOS Las perforaciones para cableado eléctrico y de telecomunicaciones,
tuberías sanitarias o conductos de suministro y evacuación nunca pueden suprimirse por completo, deberán sellarse y realizarse de forma adecuada. PENETRACIONES Apoyo de elastómero, insonorización. Apoyo de elastómero, insonorización. Burlete estrecho Burlete ancho Cintas de sellado APLICACIONES
EN TECHUMBRE, MUROS Y LOSAS Las placas de madera maciza CLT se utilizan tanto como elementos sustentadores y arriostradores, como elementos no sustentadores.

• Casas unifamiliares y bloques de pisos
• Edificios de varias plantas
• Obras publicas
• Hoteles y pensiones
• Residencias para la tercera edad
• Colegios y guarderías
• Oficinas y locales de la administración
• Salas para celebraciones
• Construcciones industriales
• Remodelaciones y expansiones
• Puentes Guardería Vivienda colectiva Cubierta inclinada - Ventilada, Con hueco de instalaciones. DETALLES GENERALES
SISTEMA CONTRALAMINADO Cubierta inclinada - Ventilada, Sin hueco de instalaciones. Cubierta plana - Ventilada, Sin hueco de instalaciones Muro interior - Sin hueco de instalaciones. Muro exterior - Ventilada, Con hueco de instalaciones, Revestida Muro exterior - Ventilada, Con hueco de instalaciones, Revestida Muro exterior - Ventilada, Sin hueco de instalaciones, Revestida Losas divisorias - No colgado, Húmeda Losas - Colgado, Húmeda ESTÁNDAR PASSIVHAUS Descripción de PASSIVHAUS ¿DE DONDE VIENE EL
PASSIVHAUS? La casa pasiva basa su esfuerzo en reducir al máximo la demanda de energía de los edificios y su principal valor es el rigor del diseño y cálculo de los proyectos y de la ejecución de las obras. Un edificio Passivhaus es aquel que logra mantener una temperatura de confort constante, tanto en invierno como en Verano, mediante un consumo energético extremadamente bajo. Influenciados por el desarrollo de las viviendas de bajo consumo en Suecia en los ochenta, cuatro mandantes en Alemania decidieron hacer un edificio de vivienda para ellos mismos, de 156 m2 cada una, con el desafío de lograr un bajísimo consumo energético.
Años de monitorización demostraron que el edificio resultó ser adecuado en cuanto a consumo energético y confort interior. ¿QUE SE CERTIFICA?
Se certifica el cumplimiento de los siguientes indicadores: EL CONCEPTO SE APOYA EN LOS SIGUIENTES PILARES:

1. Elementos de construcción exteriores con fuerte aislamiento térmico
2. Ausencia de puentes térmicos en la construcción
3. Estanqueidad al aire
4. Recuperación del calor del aire exhausto del interior
5. Recuperación del calor solar EN CHILE:
CERTIFICACIÓN TÉRMICA
DEL MINVU Todas las viviendas deberán cumplir con las exigencias de acondicionamiento térmico que se señalan a continuación: La certificación en chile evalúa un edificio bajo los siguientes criterios:
Reglamentación térmica, art. 4.1.10 de O.G.U.C 2007 El consumo óptimo, donde se consideran sólo medidas económicamente rentables, puede alcanzar valores del orden de 88 [kWh/m2año] El año 2011 se inicia la Certificación Energética de viviendas de manera voluntaria.
La certificación energética califica las viviendas en niveles de eficiencia desde la letra A, de mayor eficiencia a la G de menor eficiencia.
El consumo de energía primaria actual de las viviendas en Chile en calefacción, iluminación y ACS, bajo condición de confort térmico, son del orden de 192 [kWh/m2año] (fluctuación entre 64 y 341 [kWh/m2año]) La orientación óptima es el norte, porque es donde podemos ‘captar’ la mayor cantidad de radiación solar en invierno. ESTUDIO DE UN CASO
VIVIENDA UNIFAMILIAR PASIVA Estamos maximizando los aportes solares y además produciendo un ‘efecto invernadero’, esta simple acción de captación significa un gran ahorro de calefacción en invierno. PLANTAS PLANTAS ESTRUCTURALES DETALLE TABIQUE INTERIOR Aquí pueden aplicarse fácilmente los principios de construcción comprobados en CLT. Únicamente deben aumentarse los espesores de aislamiento hasta alcanzar los valores de transmitancia térmica correspondientes. DETALLE FUNDACIÓN- PANEL CLT EXTERIOR DETALLE RADIER DETALLE FUNDACIÓN - PANEL CLT INTERIOR DETALLE DE UNION MURO EXTERIOR CON LOSA CLT DETALLE UNION MURO int-LOSA CLT DETALLE UNION MURO-MURO CLT DETALLE DE UNION PANELES CLT PARA LOSAS PRIMER NIVEL DETALLE DE ENCUENTRO MURO EXTERIOR CON LOSA SIP DETALLE DE UNIÓN MURO INTERIOR CLT CON LOSAS SIP SEGUNDO NIVEL En el caso de los elementos compuestos de madera y aluminio, es importante adaptar correctamente la cubierta de aluminio del segundo aislamiento del marco. Otro rasgo común a los perfiles de ventana es que pueden montarse fácilmente en las placas de madera maciza CLT. DETALLE ENCUENTRO PARALELO PANELES CLT A LA VISTA DETALLE ENCUENTRO ESQUINA CLT DETALLE ENCUENTRO EN T PANELES SIP/CLT DETALLE ENCUENTRO EN T PANELES CLT PRIMER PISO SEGUNDO PISO ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS DETALLE TABIQUE INTERIOR-EXTERIOR DETALLE VENTANA 01 DETALLE VENTANA 02 ÁMBITOS DE APLICACIÓN CUBIERTAS MUROS LOSAS Demanda de energía en calefacción máx 15KWh/m2a
O potencia de calefacción máx 10KWh/m2a
Infiltracciones bajo 50 pascales máx 0.6h
Demanda de energía en refrigeración máx 15KWh/m2a
Consumo de energía primaria máx 120KWh/m2a CONCLUSIONES Esta vivienda de bajo consumo energético, se basa en el estándar passivhaus. La materialidad posee una amplia masa térmica, a diferencia de otros materiales de construcción. Se hace relevante destacar que la madera es el único material que consume dióxido de carbono y libera oxigeno. El sistema CLT conlleva la prefabricación de todos sus componentes en fábricas especializadas, los que conforman módulos completos que luego son ensamblados, transportados y montados en el lugar. Mayor Velocidad De Construcción En el caso de que la vivienda sea hecha completamente en base a módulos, la construcción posterior implica básicamente la preparación del terreno y su urbanización, la construcción de los cimientos, y el ensamblaje. Menor Estacionalidad en
la Construcción de Viviendas No está sujeta a las condiciones climáticas, hace que se mantenga un flujo de producción más constante durante el año. Permite un mayor y mejor control Un menor costo, de los procesos que involucra la construcción de la vivienda, especialmente en la etapa de fabricación de los módulos o elementos prefabricados que la conforman. Menores Costo de la Mano de Obra y Aumento de Productividad Menores Costos de Insumos Menor Probabilidad de Accidentes Menor Impacto Ambiental de la Construcción DESVENTAJAS
Inflexibilidad a Modificaciones del Proyecto En la medida que exista un mayor número de componentes prefabricados en la construcción de una vivienda, especialmente los elementos de mayor envergadura, se hace más necesario realizar un trabajo de planificación a priori con mucho mayor detalle y acuciosidad técnica PRÓXIMOS DESAFÍOS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN VIVIENDA • Impulsar y dar seguimiento al sistema de certificación.
• Ampliar la Certificación Energética a vivienda existente.
• Actualizar la normativa térmica vigente.
• Reglamentar las instalaciones térmicas (calefacción y refrigeración) y de equipos no convencionales.
• Desarrollar la eficiencia energética en el ciclo de vida de la construcción residencial. ¿Obligatoriedad de la calificación en Chile? Difícil implementación de una calificación obligatoria producto de la inmadurez del mercado. La disponibilidad de mejor información a través de la certificación de viviendas debería impulsar a una mayor demanda de viviendas con mejores estándares térmicos. La aplicación del mismo debería conseguir la reducción de las necesidades energéticas de calefacción y refrigeración de los edificios hasta en un 75% respecto de la forma convencional de construcción actual Posteriormente a mediados de los noventa el Dr. Feist funda el Passivhaus Institut, para trabajar continuamente en la definición exacta de los requisitos mínimos del estándar y su propagación por Europa. Nombre : Yolanda Oñate Neira
Profesor Guía: Ricardo Hempel Holzapfel
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