EL POLICARBONATO CELULAR. ENVOLVENTE MATIZADA ALTERNATIVA AL CERRAMIENTO DE VIDRIO.

[0.1] El Expresionismo

i+d [0.1] EL EXPRESIONISMO [0.2] EL MOVIMIENTO MODERNO [0.3] ACTUALIDAD

BRUNO TAUT. Pabellón del Vidrio. Exposición Werkbund. Colonia 1914.

BRUNO TAUT. Pabellón del Vidrio. Exposición Werkbund. Colonia 1914.

WASSILI LUCKHARDT. Proyecto para un Edificio Religioso. 1920

WENZEL HABLIK “Crisrtales”. 1920.

BRUNO TAUT Pabellón del Vidrio. Exposición Werkbund. Colonia 1914.

“La arquitectura es arte y debe ser la más extensa de las artes. Consiste exclusivamente en emoción intensa y se dirige exclusivamente a las emociones.” BRUNO TAUT.

Capacidad de transmitir sensaciones. Envolvente matizada. Materiales utilizados. Influencia en la ciudad.

[0] CONTEXTO HISTÓRICO

i+d

[0.2] Movimiento Moderno

[0.1] EL EXPRESIONISMO

“ El cerramiento continuo de vidrio(… ) su comportamiento energético era ciertamente negativo, por lo que la experimentación – ligada estrechamente a la investigación en torno a la oficina y el rascacielos- debió cruzarse con varias formas de abordar el espacio interior en sus aspectos ambientales.”

[0.2] EL MOVIMIENTO MODERNO

ÁBALOS Y HERREROS: Técnica y Arquitectura en la ciudad contemporánea,

[0.3] ACTUALIDAD

Walter Gropius Oficinas Expos. Werkbund Colonia, 1914

Van der Vlugt Fábrica de tabacos Van Nelle Rotterdam, 1926-1930

Walter Gropius Edificio de la Bauhaus Dessau, 1925

Mies van der Rohe Rascacielos Friedrichstrasse, 1919

Mies van der Rohe Rascacielos cristal 1920

Proceso de desmaterialización del muro. Influencia energética. Influencia del Movimiento Moderno. Implicaciones espaciales Desvinculación estructura / cerramiento Industrialización/ Prefabricación Cambio de concepto . Factores culturales.

Marcel Duchamp Le Grand Verre 1915-1923

[0] CONTEXTO HISTÓRICO

i+d

[0.3] Actualidad

[0.1] EL EXPRESIONISMO ÁBALOS Y HERREROS. Instalaciones de Tratamiento de Residuos Urbanos.1996.

[0.2] EL MOVIMIENTO MODERNO [0.3] ACTUALIDAD

PFAU ARQUITECTURE. Swatch Pavilion. Atlanta 1996

“[ ] la tradicional búsqueda expresiva que ha acompañado desde siempre la evolución de la arquitectura, se le sume en la actualidad la consideración medioambiental, o la sostenibilidad. En la relación de los dos conceptos se encuentra un interesante desafío: que la sostenibilidad ayude a definir los contenidos de la expresión, y que la expresión se convierta en un requisito de la sostenibilidad.” ÁBALOS Y HERREROS. Instalaciones de Tratamiento de Residuos Urbanos.1996.

CONSTRUCTIVA. ENVOLVENTES ´00

Momento ecléctico. Renovación del concepto de envolvente. Expresivo/Ambiental. La transparencia / translucidez Materiales.

[0] CONTEXTO HISTÓRICO

[1.1] Análisis Espacial

i+d [1.1] ANÁLISIS ESPACIAL [1.2] NECESIDADES DE LOS ESPACIOS HABITABLES [0.3] ANÁLISIS ENERGÉTICO [0.4] ANÁLISIS CONSTRUCTIVO

Descontextualización INTUICIONES. CAPTADOR DESVIRTUALIZADO CAPACIDAD DE TRANSMITIR SENSACIONES

Espacios cambiantes MATERIAL SECUENCIALIDAD

Análisis urbano INTERRELACIÓN. ESPACIOS EN POTENCIA. ESPACIOS SUGERENTES, ACTIVOS. WEST 8. Plaza pública Schouwburgplein. Rotterdam 1996

[1] LA ENVOLVENTE CARACTERÍSTICAS EXIGIBLES E INTERESES DE PROYECTO

i+d [1.1] ANÁLISIS ESPACIAL [1.2] NECESIDADES DE LOS ESPACIOS HABITABLES [1.3] ANÁLISIS ENERGÉTICO [1.4] ANÁLISIS CONSTRUCTIVO

- VERSATIDAD

[1.2] Necesidades de los Espacios Habitables

- ILUMINACIÓN. CONTRADICCIÓN - PRIVACIDAD - NECESIDADES PERCEPTIVAS. USO

- CONTROL DE LA TRANSMISIÓN DE CALOR - ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE LA ENVOLVENTE

[1.3] Análisis Energético

- MATERIALES. - COMPORTAMIENTO EN DIVERSAS SITUACIONES

DESARROLLO SOSTENIBLE

[1.4] Análisis Constructivo

- MODULACIÓN - ENCUENTROS. FIJACIONES - FACILIDAD MONTAR/DESMONTAR - PRACTICABILIDAD

[1] LA ENVOLVENTE CARACTERÍSTICAS EXIGIBLES E INTERESES DE PROYECTO

Policarbonato celular

i+d

Compatibilidad y sugerencias con planteamiento teórico Espacialmente

- ENVOLVENTE MATIZADA - ARQUITECTURA EXPRESIONISTA - NUEVOS MODOS RELACIÓN INTERIOR-EXTERIOR

Energéticamente

- CONFIGURACIÓN INTRÍNSECA DEL MATERIAL _ existencia de celdas (aire/materiales) _ reciclable

Constructivamente

- PREFABRICACIÓN E INDUSTRIALIZACIÓN - CAPACIDAD DE SUGERENCIA: LIGEREZA, CELDAS

Socialmente

- MOMENTO ECLÉCTICO - NUEVA SENSIBILIDAD

[2] LA ELECCIÓN DEL MATERIAL

i+d

[2.1] Arquitectura de PC

[2.1] ARQUITECTURA DE POLICARBONATO [2.2] TABLA COMPARATIVA

ÁBALOS Y HERREROS. Torres Mixtas. Cádiz. 1999

PFAU ARQUITECTURE. Swatch Pavilion. Atlanta.1996

ÁBALOS Y HERREROS. Sala Municipal. Colmenarejo. 1997

AKIHIRO OTSUKA. Polycarbonate House. Tokio. 2000.

Textura Color Intuiciones, sugerencias Iluminación nocturna Movilidad Cerramiento / Revestimiento

ÁBALOS Y HERREROS.Estudio Gordillo. Madrid.1999

LACATON Y VASSAL. Universidad de Artes y Ciencias Humanas, Grenoble. 1995

[2] LA ELECCIÓN DEL MATERIAL

i+d

[2.2] Tabla Comparativa

[2.1] ARQUITECTURA DE POLICARBONATO [2.2] TABLA COMPARATIVA MATERIAL

Coef.transm.térm. K (W/m2 ºK)

TIPO Transparente Translúcido Opal

Planilux 6mm

VIDRIO Compuesto básicamente por sílice

Transmisión de luz (%)

Transm.solar Total (%) 85

5.7

89 Varios

3.4

82

76

Propiedades Acústicas dB(A)

Peso Kg/m2

Grosor mm

29

15

28 4 (12) 4

20

24

20

6

Resistencia rayado

Fabricantes Fuego

6.4

78

80

Costo (€/m2)

Virtudes

Carencias

Observaciones

Incombustible 6.5 Se raya con dificultad

350 x 250

Cristalería Española

Rompe rápidamente por choque térmico

Reciclado total*

9x 10-6

40

-Transparencia -Grados de opacidad -Resistencia impacto -Incombustible -Fuego: se rompe -Versatilidad de uso -Prefabricación

41

3.5

incoloro

Compacto 6mm

60

70

87

84

25

33

5.1 opal

Celular

POLICARBONATO

2RS

3.5 – 3.3 – 3.0

3TS

2.7 – 2.4

2NS

2.9

4RS

2.15

5RS

1.8

incoloro opal incoloro opal incoloro opal incoloro opal incoloro opal

82 – 82 - 81 58 – 54 - 48 73 - 76 48 72 48 75 48 64 38

incoloro opal incoloro opal incoloro opal incoloro opal incoloro opal

86 – 86 - 85 76 – 75 - 71 82 - 82 71 82 71 80 71 75 65

30

40

45

29

7.2

6

18 – 18 - 19

1.3 – 1.5 – 1.7

6 – 8 - 10

19 - 21

2 – 2.8

10 - 16

21

3

16

21

3

16

22

3.3

20

Se raya con facilidad

205 x 605

210 x 700

>21

Se raya

6mm: 60 3mm: 30

Lexan (General Electric)

Autoextinguible

Makrolon

Placa Grecada transparente

89 5.9

opal

3mm

1

1160

3

300 x 200

Muy desarrollado

Características perceptivas cercanas al expresionismo

262 x 600 Doble

Proyectos

Muy desarrollado Mal comportamiento

Simple

Ciclo de Coef. Vida/ Dilatación Reciclado m/m.ºC

321 x 600

Climalit 4 (6) 4

U-Glas

Es un polímero

Dimensiones Impacto 20mm Máximas(cm) m/seg

> 35

Se raya

En subproductos ¿? ¿total?

6.7 x 10-5

-Grados de opacidad -Ligereza -Resistencia al 6mm: 14 impacto -Aislamiento 10mm: 22 térmico(celular) -Fuego: 16mm: 25 autoextinguible -Capacidad expresiva -Reciclabilidad -Elemento 20 mm: 38 prefabricado -Transmisión de luz -Moldeable en frio -Capacidad portante -No carpinterías

-Transparencia -Envejecimiento -Problemas acústicos -Condensaciones -Encuentros -Aislamiento (compacto) -Fuego: fluencia 150ºC -Se raya

Analizar la calidad del material: implicaciones culturales. Posibilidades expresionistas (sobre todo del celular)

45

5.6

92

85

26

3.6

Se raya

Lexan (General Electric)

-

Ininflamable Se deforma aTº>80ºC

3mm: 22 6mm: 40

Transparencia -Resistencia al impacto

METACRILATO

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN FUNDACIÓN RAFAEL ESCOLÁ. TABLA COMPARATIVA DIFERENTES TIPOS DE MATERIALES.

EL POLICARBONATO. ENVOLVENTE MATIZADA TERNATIVA AL CERRAMIENTO DE VIDRIO. AAA

-Envejecimiento

Pude actuar como sustituto al vidrio, incluso mejorando sus propiedades

positivo

medio

[2] LA ELECCIÓN DEL MATERIAL

negativo

i+d

[3.1] Virtudes

[3.1] VIRTUDES [3.2] CARENCIAS

-

Diferenciación en los GRADOS DE TRANSPARENCIA

-

LIGEREZA

-

RESISTENCIA al impacto

-

AISLAMIENTO TÉRMICO: celular

-

RECICLABLE: analizar su ciclo de vida. Posibles usos.

-

Comportamiento ante el fuego: AUTOEXTINGUIBLE

-

PREFABRICACIÓN: facilidad montaje, calidad, abaratamiento

-

Excelente TRANSMISIÓN DE LUZ

-

MOLDEABLE en frío o en caliente

-

CAPACIDAD PORTANTE: ¡! temperatura de fluencia 150ºC

-

INTERÉS ESPACIAL

-

No son necesarias las CARPINTERÍAS: implicaciones

ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA ARQUITECTÓNICA DE LAS PROPIEDADES DEL MATERIAL Un material que puede llegar a generar un nuevo lenguaje arquitectónico. Este nuevo lenguaje tendrá una clara relación con las propiedades del material: ligereza, grados de transparencia, reciclabilidad , temporalidad, capacidad portante…

[3] EL POLICARBONATO COMO MATERIAL

[3.2] Carencias

i+d [3.1] VIRTUDES [3.2] CARENCIAS

-

ENVEJECIMIENTO

-

AISLAMIENTO ACÚSTICO

-

CONDENSACIONES dentro de las celdas del celular

-

ENCUENTROS

-

No se consigue –aún- una TRANSPARENCIA equiparable al vidrio

-

Comportamiento ante el fuego: SE REBLANDECE a 150 ºC

-

SE RAYA con facilidad

-

POROSIDAD a los gases

ÁBALOS Y HERREROS: El mirador; torre mixta en la bahía de Algeciras

[3] EL POLICARBONATO COMO MATERIAL

PROPUESTA El objetivo de la propuesta de la investigación es el desarrollo de una solución de policarbonato celular para su uso en fachadas que cumpla con las exigencias de la normativa vigente para los edificios actuales (incluso de oficinas o viviendas), y responda a nuestros intereses espaciales, arquitectónicos y constructivos o bien tenga la capacidad de acomodarse a las necesidades de cada proyectista.

a) Exigencias Normativa: a.1. Acústica. a.2. Térmica a.3. Incendios a.4. Durabilidad a.5. Estructural b) Importante- no exigible por normativa: b.1. Solución constructiva del elemento. b.2. Solución constructiva del conjunto. c) Intereses: c.1. Ampliar la longitud máxima de correa a correa. c.2. Espacialmente interesante. Capacidad expresiva. c.3. Sistema constructivo de interés arquitectónico. c.4. Versatilidad _uso _necesidades del proyectista-utilidades. d) Sección tipo.

PROPUESTA

COHERENTE CONPROPIEDADES INTRÍNSECAS DEL MATERIAL

i+d

0.1. ANÁLISIS DE ASPECTOS A MEJORAR DEL POLICARBONATO CELULAR (THERMOCLICK)

a) ASPECTOS EXIGIBLES POR NORMATIVA a.1. Acústica a.2. Térmica a.3. Incendios a.4. Durabilidad a.5. Estructural

a.1.Acústica Cerramiento y no revestimiento.

índice de atenuación acústica: 21 dB Thermoclick

Problemas de la sección actual: Simetría cara interior y exterior. Líneas de masa atraviesan directamente. Falta de masa. Posibles soluciones: Absorción de vibraciones: elemento intermedio. Debemos buscar la sección idónea desde el punto de vista acústico

Extracto de normativa NB-CA-88. Capítulo lll Condiciones exigibles a los elementos constructivos A rticulo 13.° Fachadas El aislamiento acústico global mínimo de ruido aéreo exigible a estos elementos constructivos en cada local de reposo se fija en 30

dBA.

i+d

0.1. ANÁLISIS DE ASPECTOS A MEJORAR DEL POLICARBONATO CELULAR (THERMOCLICK)

a) ASPECTOS EXIGIBLES POR NORMATIVA a.1. Acústica a.2. Térmica a.3. Incendios a.4. Durabilidad a.5. Estructural

a.2.Térmica Objetivo: disminuir el coeficiente de transmisión térmica. Coeficiente actual: 1.5 W/m2K; creemos poder llegar a 1.

INERCIA del cerramiento. Una gran caja traslúcida que cumplirá con las exigencias actuales de los cerramientos.

a.3.Incendios Es autoextinguible. Emite gases nocivos y humo. ¿? Clasificación policarbonato celular : M1 o M2. Difícilmente podemos actuar sin replantearnos la química del policarbonato. Posibles soluciones: Incorporación en las celdas de materiales catalogados como M0: ¿ retarda el efecto de las llamas ?. EUROCLASES: humos, goteo y gases tóxicos. ¡! En la citada normativa española, solamente los materiales denominados "incombustibles" o "no combustibles", presentan una coherencia razonable entre resultados de ensayo y comportamiento en caso de incendio: no aporte de calor ni de humos, por su carácter incombustible.

T o d o s la s d e m á s c la s ific a c io n e s p re s e n t a n g rav e s d e f ic ie n c ia s p a r a l a c o m p a r a c i ó n

i+d

0.1. ANÁLISIS DE ASPECTOS A MEJORAR DEL POLICARBONATO CELULAR (THERMOCLICK)

a) ASPECTOS EXIGIBLES POR NORMATIVA a.1. Acústica a.2. Térmica a.3. Incendios a.4. Durabilidad a.5. Estructural

a.4.Durabilidad Es uno de los problemas más importantes del policarbonato. Conocimientos químicos. Garantía de 10 años Experiencia Lograr un tipo de policarbonato que permita una arquitectura no efímera.

a.5.Estructural Rigidez. Nobleza del material. La rigidez del panel es básica para aumentar los 2.5 metros libres.

Presión y succión del viento. Se propone una estructura en X

Lexan Thermoclear X-Structures LT2UV16/3X2.9 16mm

i+d

0.1. ANÁLISIS DE ASPECTOS A MEJORAR DEL POLICARBONATO CELULAR (THERMOCLICK)

b) ASPECTOS NO EXIGIBLES POR NORMATIVA b.1. Solución constructiva del elemento. b.2. Solución constructiva del conjunto.

b.1.Solución constructiva del elemento. - Sustitución de los elementos/encuentros. Sistema Thermoclick. Fácil colocación. No sustitución. Nuevo Sistema Thermoclick. Fácil colocación. Sustitución.

Resolución de las dilataciones. Referencia paneles Sandwich.

- Sím il doble acristalamiento. Confinam iento. Versatilidad Desarrollo como elemento Sellado perimetral: CONFINAMIENTO

- Multicapa / multifunción Varias capas con una lógica funcional.

Los materiales confinados pueden ser: - Sólidos - Líquidos (incluidos los geles) - Gases- Aire deshidratado

i+d

0.1. ANÁLISIS DE ASPECTOS A MEJORAR DEL POLICARBONATO CELULAR (THERMOCLICK)

b) ASPECTOS NO EXIGIBLES POR NORMATIVA b.1. Solución constructiva del elemento. b.2. Solución constructiva del conjunto.

b.2.Solución constructiva del conjunto. Fácil manipulación en montaje. Tamaño y peso que faciliten su colocación.

Tensores_desmaterialización subestructura

Modulación. Corte. Debe permitirlo incluso con la incorporación de materiales confinados

i+d

0.1. ANÁLISIS DE ASPECTOS A MEJORAR DEL POLICARBONATO CELULAR (THERMOCLICK)

c) INTERESES c.1. Ampliar la longitud máxima de correa a correa. c.2. Espacialmente interesante. Capacidad expresiva. c.3. Sistema constructivo de interés arquitectónico. c.4. Versatilidad _uso _necesidades del proyectista- utilidades.

c.2.Capacidad expresiva.

PFAU ARQUITECTURE. Swatch Pavilion. Atlanta 1996

i+d EXT.

INT. EXT.

0.1. ANÁLISIS DE ASPECTOS A MEJORAR DEL POLICARBONATO CELULAR (THERMOCLICK) Estructura en X + Cámara de aire ventilada + Estructura en X El sistema no funciona, ya que pierde la posibilidad de aislamiento de la capa exterior al ventilarse la cámara. Sí es interesante una capa exterior suficientemente gruesa de policarbonato compacto de 2mm para permitir la durabilidad. Hay que analizar la rigidez del conjunto, ya que la configuración de la cámara de aire hace perder rigidez por la no existencia de X (para permitir un mejor flujo de aire).

c) SECCIÓN TIPO

Capa de PC 2mm + Cámara de aire ventilada + Estructura en X La capa exterior permite la durabilidad, la cámara de aire debe tener el tratamiento Dripgard y antiestático para evitar en lo posible el polvo , los microorganismos y las condensaciones. La estructura en X de aproximadamente 16mm permite dar rigidez al conjunto.

INT. Capa de PC de 2mm + Estructura en V + Cámara con gel + Cámara de aire ventilada + Estructura en V

INT.

EXT.

INT. EXT.

La cámara de aire ventilada perjudica la rigidez de la pieza, por lo que las diagonales es posible sean necesarias, aunque pueden disminuir la ventilación (puede ser laminar y no turbulento). El gel en la parte exterior no parece lógico, ya que se pierde la energía interior por la ventilación. La solución simétrica puede responder mejor.

Capa de PC de 2mm + Estructura en X + Cámara de aire ventilada + Estructura en V + Cámara con gel Como en un caso anterior, no es lógico poner un aislamiento en la parte exterior de la cámara de aire. El gel en la parte interior y el aislamiento con estructura en V sí pueden funcionar bien.

Capa de PC de 2mm + Estructura en X + Cámara de aire ventilada + Cámara con gel Como en un caso anterior, no es lógico poner un aislamiento en la parte exterior de la cámara de aire. El gel en la parte interior y el aislamiento con estructura en V sí pueden funcionar bien.

INT. EXT.

INT. EXT.

Capa de PC de 2mm + Cámara de aire ventilada + Estructura en X + Cámara con gel La cámara de aire está en la parte exterior, por lo que funcionará bien. El aislamiento provocado por la estructura en X y el gel está en la parte interior: es un funcionamiento lógico. Lo único que se necesita en la parte más exterior de la cámara de aire es una capa de policarbonato que permita esta cámara y de cierto grosor consiguiendo la durabilidad.

Pensada para dar respuesta a las necesidades de fachada.

Capa de PC de 2mm + Cámara con gel + Estructura en V + Cámara de aire ventilada + Estructura en V El gel en la parte exterior no parece lógico, el aislamiento que consiga se pierde por la existencia de la cámara de aire.

INT.

EXT.

Capa de PC de 2mm + Cámara de aire ventilada + Estructura en X + Cámara con gel Analizado de manera pormenorizada a continuación.

INT.

PROPUESTA

COHERENTE CONPROPIEDADES INTRÍNSECAS DEL MATERIAL

i+d

PROPUESTA

1. Capa exterior de 2mm de PC compacto y con protección UV. 2. Cámara de 16 mm. 3. Capa de 16 mm de X-Structure: da rigidez. 4.Capa con materiales confinados. Tipos de materiales a incorporar: - Fibra de vidrio (ver tipos – viruta, etc.). Muy posiblemente incorporando este tipo de material en el interior del PC mejore su comportamiento ante el fuego. - TIM (Transparent Insulation Materials)- Materiales Aislantes Transparentes: son térmicos, pero sobre todo me interesa la acústica. En general son caros (aerogeles, etc). - Ver las posibilidades del policarbonato expandido en una de las capas, a nivel acústico puede funcionar bien. - Geles: analizar el ciclo de vida del gel - reciclabilidad, etc. - Lanas minerales, etc. 5. Capa expresiva. 6. Tratamiento Margard : resistencia al rayado.

1. 2. 3. 4. 5. 6.

i+d Funcionamiento conjunto: A. Rotura de puente acústico + Elemento exterior rígido. B. Estructural/ rigidez. X para dar más inercia a la placa. C. Thermoclick sustituible. Sistema Machihembrado Transversal . Tener en cuenta las dilataciones. D. Cámara de aire ventilada: tratamiento antiestático y Dripgard (evita el polvo y las condensaciones). E. Estudiar el peso que puede llegar a tener: material confinado + 2mm PC + etc… F. Estudiar los tipos de encintados y sellados perimetrales: sellado de confinamiento del material incorporado. G. El material incorporado debe permitir el corte sin que el material incorporado se vierta.

PROPUESTA

ÁBALOS Y HERREROS. Sala Municipal Colmenarejo