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Comunicación presentada al V Congreso Edificios Energía Casi Nula

Autores

Celia Zorzano Gonzalo, Arquitecto, Insupanel

Pedro Pablo Zorzano Gonzalo, Arquitecto Técnico, Insupanel

David Zorzano Gonzalo, Arquitecto, Insupanel

Juan Zorzano Gonzalo, CEO, Insupanel

Resumen

Se mostrará una solución constructiva a partir de un prefabricado ligero de hormigón de 7 cm de espesor en diferentes acabados; texturas, ladrillo caravista, que ha sido merecedor de un proyecto europeo dentro del marco H2020-SMEInst 2016-2017 con el título de proyecto "Building the green way: wide take-up of a versatile, proven, energy and cost efficient insulation technology". El sistema ha obtenido: Certificación como componente por el Passivhaus Institut para clima cálido templado, DAP declaración Ambiental de Producto, y ha sido utilizado en la construcción de edificios de energía casi nula bajo el estándar Passivhaus en España.

Palabras clave

Puente Térmico, Prefabricado Hormigón, Europa

Introducción

La solución constructiva que se presenta es fruto de un proyecto de investigación que se materializó en dos fases ante la Comisión Europea dentro del programa H2020-SMEINST-2016/2017 de una solución constructiva ya madura.

Después de obtener las ayudas a través de un instrumento PYME Fase 1, analizamos una nueva fase de trabajo para confirmar la viabilidad técnica, comercial y financiera de INSUPanel. Para este desarrollo fue fundamental el apoyo del canal Enterprise Europe Network y la Agencia de Desarrollo Económico de La Rioja (ADER) y finalmente se continuó el desarrollo de escalado en una fase 2 a través de las ayudas propuestas por la Comisión Europea.

Placa y anclaje

En la construcción actual de edificios en altura de gran eficiencia energética la parte más complicada de resolver es la eliminación de puentes térmicos que se producen en el perímetro de los forjados. Se ha diseñado una envolvente de placa ligera de hormigón que permite separarse de la estructura para proteger las caras de los forjados con todo el aislamiento que sea necesario. Las placas se fijan a la estructura por medio de varios anclajes térmicamente eficientes que nos permiten obtener una fachada con pérdidas de energía mínimas.

Cálculos higrotérmicos

Con el programa informático ECONDENSA hemos realizado las simulaciones de las posibles condensaciones a lo largo de todos los meses del año. Uno de los mayores problemas que puede suceder en un EECN, es la acumulación de humedad en el interior de sus muros, ya que al tener una gran hermeticidad sino se ha realizado bien la ventilación se corre el riesgo de sufrir este tipo de patologías. En la figura 3 se muestra la ausencia de condensaciones en el mes más frio (enero).

Cálculos térmicos

Para conocer la calidad de las soluciones constructivas con INSUPANEL se realizaron diferentes detalles constructivos que posteriormente se introdujeron en el programa informático FLIXO. En la simulación se especifica cada material con su conductividad térmica, así como las condiciones interiores y exteriores de temperatura y humedad. Con toda la información introducida se conocen las pérdidas de energía, transmitancias globales, puntos fríos y demás datos de confort.

En un frente de forjado tipo con fachada de ladrillo el puente térmico existente es de 1,1 W/mK, con la solución de INSUPANEL logramos 0,023 W/mK, es decir reducimos la pérdida de energía hasta un 98%. Si estos datos lo multiplicamos por todos los metros lineales de canto de forjado que existen en un edifico en altura, el ahorro de perdida de energía muy importante.

Certificados

Para verificar la calidad de las soluciones constructivas propuestas se realizó un compendio de detalles constructivos analizando sus condiciones térmicas, higrotérmicas y herméticas, que el Passivhaus Institut superviso y verifico.

Así INSUPANEL obtuvo la Certificación como Componente Passivhaus. Siendo este uno de los estándares de construcción eficiente más reconocidos, por su exigencia en materia de eficiencia, salud y confort.

Conclusión

Ante los retos que plantean los nuevos tiempos en el sector de la construcción, que va dirigiéndose hacia la construcción de Edificios de Consumo Casi Nulo, es necesario un cambio en la forma de proyectar, construir y utilizar los edificios. Para ello deben surgir nuevos procesos en el diseño observando otras soluciones capaces de reunir los requisitos de calidad y excelencia exigidos a los edificios. Uno de estos cambios son soluciones constructivas que se adaten a las nuevas necesidades planteadas.

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Envolvente ligera de hormigón libre de puentes térmicos

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Comunicación presentada al V Congreso Edificios Energía Casi Nula Autores Celia Zorzano Gonzalo, Arquitecto, Insupanel Pedro Pablo Zorzano Gonzalo,

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El presente artículo analiza cómo las fachadas de hormigón arquitectónico y sus industriales están afrontando los retos actuales: la sostenibilidad de la construcción, la eficiencia energética en los edificios y los requisitos estéticos propios de una arquitectura cada vez más ambiciosa.

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Los paneles de hormigón prefabricado son una excelente opción para la rehabilitación energética. Ofrecen aislamiento térmico superior, reduciendo así el consumo de energía en edificios.

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Aislantes Térmicos para Paneles de Hormigón

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Aislantes Térmicos para Paneles de Hormigón

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Los aislantes térmicos juegan un papel crucial en la eficiencia de los paneles de hormigón. Materiales como el poliestireno expandido (EPS) mejoran significativamente la retención de calor, contribuyendo al ahorro energético.

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Nadie disfruta pasando frio o calor dentro de su casa. Para encontrar la temperatura perfecta, hemos recurrido a sistemas de climatización en interior. ¿pero sabías que aproximadamente el 50% de las pérdidas de energía de un edificio se producen a través de la fachada? Lo afirma ANDECE, la asociación de prefabricados de hormigón nacional.

El ser humano se preocupa de crear bombillas que gasten menos y duren más, móviles resistentes al agua con mayor autonomía de batería... y paredes exteriores que aíslen térmicamente, duren más tiempo y conserven mejor calidad. Y a esta necesidad responden las fachadas de hormigón prefabricado, gracias a sus características, pero también a sus posibilidades de sellado.

Cómo conseguir el mejor aislamiento térmico en paredes exteriores

Imagina que has elegido las fachadas de hormigón prefabricado para llevar a cabo tu próximo proyecto. Es importante saber que no vale solo con seleccionar el material correcto. También lo es realizar un buen sellado entre los paneles de la fachada para evitar posibles pérdidas de calor en nuestro edificio.

El sellado de las fachadas juega un papel muy importante para asegurar la unión elástica entre paneles. La dimensión de las juntas varía en función del tipo de fachadas ya que están sometidas continuamente a movimientos de dilatación, contracción térmica de los materiales y a movimientos estructurales del propio edificio, por ello una solución elástica es la más adecuada.

Otro punto importante es la adherencia y la compatibilidad de los materiales ya que cada fachada de hormigón es distinta y tiene sus peculiaridades. Además, es recomendable añadir algún producto que refuerce la resistencia de la fachada a los rayos UV, la lluvia o el viento para garantizar que sea lo más duradera posible.

Te hemos dicho que estos métodos son eficientes energéticamente, pero ¿con qué parámetros demostramos su efectividad real?

Aislamiento térmico en paredes exteriores

En anteriores artículos, ya hablamos de las características que hacen de las fachadas de hormigón prefabricado un material sostenible. Ser sostenible implica ser eficiente energéticamente. En cuanto a materiales, lo medimos a través de tres características: la resistencia térmica, la inercia térmica y la reflectancia solar.

Resistencia térmica

La resistencia térmica es la capacidad de un material de oponerse al flujo del calor. Cuando una fachada tiene una alta resistencia térmica no deja que el calor del exterior se introduzca en el interior del edificio, o que se pierda el que se ha generado en las estancias interiores.

Las fachadas de hormigón prefabricado son excelentes resistentes térmicos, ya que permiten incorporar una plancha de aislamiento dentro de la pieza, lo que se conoce como paneles sándwich, sellados con un sistema flexible. De esta manera potenciamos su ya demostrada validez.

Inercia térmica

Un elemento caracterizado por una alta inercia térmica tarda mucho en calentarse, pero una vez que ha aumentado su temperatura también tarda mucho en enfriarse.

La mayor contribución al ahorro energético en los edificios de alta inercia térmica se suele producir en los meses más cálidos pudiendo alcanzar unos ahorros estimados en refrigeración de hasta un 20% (en los meses fríos, hasta un 5% en calefacción).

Para evitar que el calor que pueden absorber las fachadas llegue al interior, o que el generado en el interior escape, los paneles de hormigón prefabricado cuentan con la inercia térmica proporcionada por el hormigón y el aislamiento de la hoja intermedia. Una combinación que, sin lugar a dudas, mejora el rendimiento térmico del edificio.

Reflectancia solar

Solo nos queda hablar del índice de reflectancia solar, que es la relación entre la cantidad de radiación solar reflejada por la superficie de un material y la cantidad que brilla en la misma. Y depende, en gran medida, del color y textura del material.

La reflectancia en sí misma no se puede calificar de buena o mala, depende del contexto. Se tiene más en cuenta zonas más cálidas, donde un material de color claro aumenta la reflectancia y absorbe menos calor hacia el interior, y un material liso refleja mejor que uno rugoso.

Cómo hemos explicado en este artículo, las fachadas son uno de los elementos decisivos a la hora de garantizar el aislamiento térmico y la eficiencia energética de la construcción. Tan importante como elegir las fachadas de hormigón prefabricado, es utilizar los materiales necesarios para realizar una instalación impecable y eficiente. Su combinación hará que el edificio sume puntos en sostenibilidad, confort y durabilidad.

Conoce las soluciones para fachadas de Quilosa aquí.

Fuentes:Construmática, ANDECE Fotografia: PREHORQUISA / ANDECE

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Las fachadas de hormigón prefabricado garantizan el aislamiento térmico en paredes exteriores - Quilosa

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La fachada de hormigón prefabricado favorece a la eficiencia energética de un edificio al ser la opción idónea para el aislamiento térmico de las paredes exteriores.

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La instalación de paneles de hormigón prefabricado requiere de técnicas específicas. Es crucial asegurar una alineación y fijación correcta para optimizar el aislamiento y la durabilidad del sistema.

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El uso de sistemas de anclaje adecuados es fundamental para la seguridad y estabilidad de los paneles de hormigón prefabricado en la rehabilitación energética. Estos sistemas permiten una correcta distribución de cargas.

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La rehabilitación de fachadas con paneles de hormigón prefabricado no solo mejora la estética del edificio, sino que también incrementa su eficiencia energética, gracias a la excelente capacidad de aislamiento de estos paneles.

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Mejorar el aislamiento térmico en edificios existentes es una de las actuaciones más efectivas para la rehabilitación energética. Los paneles de hormigón prefabricado son una solución práctica y duradera para este propósito.

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Puntos clave sobre los paneles de hormigón

1.- El hormigón prefabricado se vierte en un molde o ´forma´ reutilizable, se cura en un entorno controlado y luego se coloca en su lugar.

2.- El hormigón prefabricado puede verterse en el sitio y luego levantarse, o verterse fuera del sitio y transportarse al sitio antes de levantarlo.

3.- El hormigón prefabricado se puede utilizar para pisos, paredes o techos de cualquier edificio. Al igual que con otros productos de hormigón, tiene una alta energía incorporada y se puede utilizar para proporcionar masa térmica en el diseño pasivo.

4.- El hormigón prefabricado es duradero y requiere un mantenimiento mínimo.

5.- El prefabricado puede proporcionar un proceso de construcción rápido. Sin embargo, se necesita un diseño y una planificación cuidadosos para garantizar que las aberturas y otros detalles satisfagan las necesidades del diseño.

Sobre el bloque de hormigón prefabricado

El hormigón prefabricado se vierte en un molde o ´forma´ reutilizable, se cura en un entorno controlado y se coloca en su lugar. El hormigón prefabricado ofrece soluciones duraderas y flexibles para suelos, paredes e incluso tejados en todo tipo de construcciones domésticas, desde casas individuales hasta apartamentos de varias plantas. La alta energía incorporada inicial del hormigón prefabricado se puede compensar con su larga vida útil y su alto potencial de reutilización y reubicación.

Los métodos de producción comunes incluyen el tilt-up (vertido en el sitio) y el prefabricado (vertido fuera del sitio y transportado al sitio). Cada método tiene ventajas y desventajas y la elección está determinada por el acceso al sitio, la disponibilidad de instalaciones locales de prefabricado, los acabados requeridos y las demandas de diseño.

Las ventajas del bloque de hormigón prefabricado:

Usar hormigón prefabricado

Los 2 métodos de producción más comunes: prefabricado (vertido fuera del sitio y transportado al sitio) y tilt-up (vertido en el sitio), cada uno tiene ventajas y desventajas. Su elección debe estar determinada por el acceso al sitio, la disponibilidad de instalaciones locales de prefabricado, el estándar de acabados y los requisitos de diseño.

Diseño y detalle

El levantamiento es generalmente la consideración de diseño más crítica y domina el diseño del panel en la mayoría de las situaciones.

Las fases de diseño y planificación de un proyecto de prefabricados o de tilt-up se encuentran entre las más cruciales para su éxito. Todo el procedimiento de diseño y construcción del edificio debe elaborarse antes del primer vaciado y tenerse en cuenta en el diseño de cada panel, incluido el tamaño (mesa de vaciado o espacio y transportabilidad), disposición detallada de los servicios, inserción de arriostramiento temporal y de elevación. y procedimientos de elevación (secuencia de montaje, posiciones de la grúa y arriostramiento lateral).

El edificio debe diseñarse específicamente para el método de construcción. La planificación eficaz requiere una participación e interacción continuas entre todos los miembros del equipo de diseño y construcción, desde el diseño hasta la finalización.

Casi cualquier forma o tamaño de conexión se puede lograr con un diseño de ingeniería detallado. Las mayores cargas estructurales suelen producirse durante la elevación y el transporte.

Las aberturas requeridas para la alteración y la adición a menudo se pueden agregar simplemente (sujeto a los consejos de ingeniería) cortando o quitando los paneles existentes.

Tamaños de paneles

El área del panel debe maximizarse cuando sea posible (20 m² o más) para reducir los costos de mano de obra, movimientos de camiones y grúas. Considere siempre el área de vaciado disponible en el sitio para el tilt-up y el tamaño de la mesa de vaciado para fuera del sitio.

El límite de regla general para el levantamiento plano de camas es de 10 toneladas de peso total, aunque algunas mesas basculantes y métodos de transporte utilizados por las plantas de prefabricados permiten tamaños mayores. El peso y el tamaño posibles siempre dependen del tamaño de la grúa y del área en el sitio.

La altura máxima de los paneles transportados verticalmente en marcos ´A´ es generalmente entre 4,0 my 4,5 m. La longitud está determinada por las configuraciones del remolque y generalmente es de un máximo de 12 m. Las limitaciones de transporte las establecen las autoridades viales estatales y pueden diferir entre estados.

Toda la plomería debe estar soldada con plata con un mínimo de uniones, o se debe usar algún otro sistema con durabilidad comprobada

Los conductos de servicios sean de gran tamaño y proporcionen puntos de acceso para futuras actualizaciones o mantenimiento

El plano (y las fotografías) del diseño de los servicios se conserven como referencia para evitar posibles daños futuros al taladrar para los archivos adjuntos

Todas las tuberías y, en particular, las líneas de agua caliente deben estar revestidas para permitir la expansión térmica y el movimiento, y evitar la pérdida de calor.

Se notifique al proveedor de ventanas que las ventanas son para aberturas prefabricadas y deben ajustarse a las dimensiones precisas

El encofrado de ventanas prefabricadas y las plantillas sean precisos, cuadrados y del tamaño de las dimensiones reales del proveedor de ventanas

Los los detalles de tapajuntas fundidos están bien resueltos

Permitir tiempos de curado adecuados para los vertidos en el sitio

Se certifique la resistencia del hormigón en el momento del vertido y antes del izaje (prueba de asentamiento y prueba de cilindros).

El posicionamiento preciso de los servicios y las inserciones es fundamental. Los servicios integrados requieren que:

Si bien depende del contratista de prefabricados, los niveles de precisión con los sistemas de prefabricados suelen ser extremadamente altos debido a la calidad del encofrado reutilizable y las condiciones del taller.

Una losa que no esté perfectamente nivelada, torcida o deformada puede causar problemas durante el levantamiento. Los marcos del encofrado deben ser absolutamente cuadrados para garantizar uniones de esquina limpias y ajustadas y paredes a plomo.

Prefabricado fuera del sitio

El prefabricado fuera del sitio se lleva a cabo en un ambiente controlado para evitar las variables relacionadas con el clima. Esto minimiza el desperdicio y ofrece el más alto nivel de garantía de calidad en la gama de acabados y precisión dimensional. También reduce el almacenamiento y el desperdicio de materiales en el sitio.

Los entornos de vaciado controlados en la fábrica también reducen los tiempos de curado del hormigón mediante el uso de control de temperatura y un diseño de mezcla avanzado, que incluye proporciones bajas de agua y cemento. Estas condiciones controladas pueden reducir la cantidad de cemento requerida (la mayor fuente de energía incorporada) para lograr la resistencia adecuada para soportar las cargas de transporte y montaje. Las mesas de colado basculantes también son beneficiosas, porque las mayores cargas estructurales para los elementos prefabricados de hormigón se producen durante la elevación, el transporte y el montaje.

El prefabricado permite el uso de encofrado de alta calidad, incluidas mesas de fundición vibratorias y posicionamiento preciso de insertos (puntos de elevación y acero estructural), aislamiento, servicios (plomería y conductos eléctricos), aberturas, tapajuntas y barreras contra termitas. Niveles similares de garantía de calidad son difíciles o más costosos de lograr en el sitio, particularmente en proyectos más pequeños.

Construcción inclinada o in situ

Los paneles de pared inclinables se moldean sobre una superficie horizontal y simplemente requieren una inclinación vertical en su ubicación final. Esta definición se amplía ligeramente para incluir todo el prefabricado in situ en el que los paneles colados horizontalmente se levantan con una grúa y se trasladan a su ubicación final.

Esta suele ser una solución más práctica en sitios pequeños o donde el acceso al transporte o las limitaciones del sitio impiden el uso de métodos de prefabricados fuera del sitio.

Los paneles prefabricados generalmente se forman sobre losas de piso de concreto existentes, ya sea como ´vaciado apilado´ (uno encima del otro) o como losas individuales cerca de su punto final de montaje.

Los compuestos antiadherentes se utilizan para garantizar que las losas coladas apiladas se puedan separar después del curado. La falla del rompedor de adherencia (a menudo debido a una aplicación deficiente) puede ocasionar pérdidas, costos y demoras considerables.

Si bien el tilt-up supera los problemas de transporte y otros problemas logísticos, es más lento que el prefabricado porque las paredes no se pueden verter antes o durante la construcción del piso. El espacio del piso a menudo es limitado o más corto que las paredes que lo rodean, lo que requiere juntas adicionales.

El proceso en el sitio puede restringir otros trabajos de construcción mientras el concreto se cura (se cura solo cuando se mantiene húmedo). Los tiempos de curado a menudo se reducen mediante el uso de mezclas más fuertes (más cemento y, por lo tanto, mayor energía incorporada) para permitir que el hormigón alcance la resistencia adecuada en períodos más cortos en condiciones de sitio menos controlables. Además, las pequeñas imperfecciones en el acabado o las variaciones en el nivel de la losa dan como resultado acabados correspondientes de menor calidad o ´torsiones´ en las paredes acabadas. En otras palabras, el aseguramiento de la calidad es más desafiante en el sitio.

Transporte de los paneles de hormigón

La secuencia de montaje determina el orden de transporte. La planificación cuidadosa de la secuencia de montaje para minimizar las posiciones de la grúa reduce los costos de transporte y grúa.

El acceso al sitio para remolques y grúas es una consideración crítica en la etapa de diseño y puede impedir el uso de construcciones prefabricadas.

Verifique la ruta de entrega al sitio antes de diseñar los paneles y limite las alturas de las paredes (incluida la altura del camión o la plataforma flotante) para que quepan debajo de puentes, cables aéreos y otras restricciones de altura. Los requisitos de maniobra del sitio para remolques y grúas pueden reducir estas asignaciones.

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Construcción casas con paneles de hormigón | Ecosystem House

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