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

i + d[0.1] EL EXPRESIONISMO

[0.2] EL MOVIMIENTO MODERNO

[0.3] ACTUALIDAD

Capacidad de transmitir sensaciones. Envolvente matizada.

Materiales utilizados.

Influencia en la ciudad.

[0.1] El Expresionismo

[0] CONTEXTO HISTÓRICO

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

BRUNO TAUT.

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

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

BRUNO TAUTPabellón del Vidrio.Exposición Werkbund.Colonia 1914.

WASSILI LUCKHARDT. Proyecto para un Edificio Religioso. 1920

WENZEL HABLIK“Crisrtales”. 1920.

Proceso de desmaterialización del muro. Influencia energética.

Influencia del Movimiento Moderno. Implicaciones espacialesDesvinculación estructura / cerramiento

Industrialización/ Prefabricación

Cambio de concepto . Factores culturales.

Marcel DuchampLe Grand Verre 1915-1923

[0.1] EL EXPRESIONISMO

[0.2] EL MOVIMIENTO MODERNO

[0.3] ACTUALIDAD

[0.2] Movimiento Moderno

[0] CONTEXTO HISTÓRICO

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

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

Mies van der RoheRascacielos cristal1920

Mies van der RoheRascacielosFriedrichstrasse, 1919

Walter GropiusEdificio de la BauhausDessau, 1925

Van der VlugtFábrica de tabacos Van NelleRotterdam, 1926-1930

Walter GropiusOficinas Expos. WerkbundColonia, 1914

Momento ecléctico.

Renovación del concepto de envolvente. Expresivo/Ambiental.

La transparencia / translucidez

Materiales.

[0.1] EL EXPRESIONISMO

[0.2] EL MOVIMIENTO MODERNO

[0.3] ACTUALIDAD

[0.3] Actualidad

[0] CONTEXTO HISTÓRICO

i + d

“[ ] la tradicional búsqueda expresiva queha acompañado desde siempre laevolución de la arquitectura, se le sume enla actualidad la consideraciónmedioambiental, o la sostenibilidad.En la relación de los dos conceptos seencuentra un interesante desafío: que lasostenibilidad ayude a definir loscontenidos de la expresión, y que laexpresión se convierta en un requisito de lasostenibilidad.”

CONSTRUCTIVA. ENVOLVENTES ´00

ÁBALOS Y HERREROS. Instalaciones de Tratamiento de Residuos Urbanos.1996.

PFAU ARQUITECTURE. Swatch Pavilion. Atlanta 1996

ÁBALOS Y HERREROS. Instalaciones de Tratamiento de Residuos Urbanos.1996.

[1.1] ANÁLISIS ESPACIAL

[1.2] NECESIDADES DE LOS ESPACIOS HABITABLES

[0.3] ANÁLISIS ENERGÉTICO

[0.4] ANÁLISIS CONSTRUCTIVO

[1.1] Análisis Espacial

[1] LA ENVOLVENTE

i + d

CARACTERÍSTICAS EXIGIBLES E INTERESES DE PROYECTO

Análisis urbano

Descontextualización

INTUICIONES.CAPTADOR DESVIRTUALIZADOCAPACIDAD DE TRANSMITIR SENSACIONES

MATERIALSECUENCIALIDAD

INTERRELACIÓN. ESPACIOS EN POTENCIA.ESPACIOS SUGERENTES, ACTIVOS.

Espacios cambiantes

WEST 8. Plaza pública Schouwburgplein. Rotterdam 1996

[1.1] ANÁLISIS ESPACIAL

[1.2] NECESIDADES DE LOS ESPACIOS HABITABLES

[1.3] ANÁLISIS ENERGÉTICO

[1.4] ANÁLISIS CONSTRUCTIVO

[1] LA ENVOLVENTE

i + d

CARACTERÍSTICAS EXIGIBLES E INTERESES DE PROYECTO

Espacios Habitables[1.2] Necesidades de los

[1.3] Análisis Energético

[1.4] Análisis Constructivo

- VERSATIDAD

- ILUMINACIÓN. CONTRADICCIÓN

- PRIVACIDAD

- NECESIDADES PERCEPTIVAS. USO

- CONTROL DE LA TRANSMISIÓN DE CALOR

- ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE LA ENVOLVENTE

- MATERIALES.

- COMPORTAMIENTO EN DIVERSAS SITUACIONES DESARROLLO SOSTENIBLE

- MODULACIÓN

- ENCUENTROS. FIJACIONES

- FACILIDAD MONTAR/DESMONTAR

- PRACTICABILIDAD

[2] LA ELECCIÓN DEL MATERIAL

i + d Compatibilidad y sugerencias con planteamiento teórico

Espacialmente

Constructivamente

Energéticamente

Socialmente

- ENVOLVENTE MATIZADA

- ARQUITECTURA EXPRESIONISTA

- NUEVOS MODOS RELACIÓN INTERIOR-EXTERIOR

- CONFIGURACIÓN INTRÍNSECA DEL MATERIAL

_ existencia de celdas (aire/materiales)

_ reciclable

- PREFABRICACIÓN E INDUSTRIALIZACIÓN

- CAPACIDAD DE SUGERENCIA: LIGEREZA, CELDAS

- MOMENTO ECLÉCTICO

- NUEVA SENSIBILIDAD

Policarbonato celular

[2] LA ELECCIÓN DEL MATERIAL

i + d[2.1] ARQUITECTURA DE POLICARBONATO

[2.2] TABLA COMPARATIVA

[2.1] Arquitectura de PC

AKIHIRO OTSUKA. Polycarbonate House. Tokio. 2000.

PFAU ARQUITECTURE. Swatch Pavilion. Atlanta.1996

ÁBALOS Y HERREROS.Estudio Gordillo. Madrid.1999

ÁBALOS Y HERREROS.

Sala Municipal. Colmenarejo. 1997

LACATON Y VASSAL. Universidad de Artes

y Ciencias Humanas, Grenoble. 1995

ÁBALOS Y HERREROS. Torres Mixtas. Cádiz. 1999

TexturaColorIntuiciones, sugerenciasIluminación nocturnaMovilidadCerramiento / Revestimiento

[2] LA ELECCIÓN DEL MATERIAL

i + d[2.1] ARQUITECTURA DE POLICARBONATO

[2.2] TABLA COMPARATIVA

[2.2] Tabla Comparativa

MATERIAL TIPO Coef.transm.térm.K (W/m2 ºK)

Transmisión de luz (%)Transm.solarTotal (%)

PropiedadesAcústicas dB(A)

PesoKg/m2

Grosormm

DimensionesMáximas(cm)

Impacto 20mmm/seg

Resistenciarayado

Fabricantes FuegoCiclo deVida/Reciclado

Coef.Dilataciónm/m.ºC

Costo(€/m2)

Virtudes Carencias Observaciones Proyectos

Transparente 89 85Translúcido Varios

Planilux6mm

Opal5.7 29 15 6 321 x 600 Muy

desarrollado

Climalit4 (6) 4

3.4 82 7628

4 (12) 420 350 x 250

Malcomportamiento

Muydesarrollado

Simple 6.4 78 80 24 20 41

VIDRIOCompuestobásicamente por sílice

U-Glas

Doble 3.5 60 70 30 40 45

262 x 600

6.5Se raya con

dificultadCristaleríaEspañola

Incombustible

Romperápidamentepor choque

térmico

Recicladototal*

9x 10-6 40

-Transparencia-Grados deopacidad-Incombustible-Versatilidad de uso-Prefabricación

-Resistencia impacto-Fuego: se rompe

Característicasperceptivascercanas alexpresionismo

incoloro 87 84Compacto 6mm

opal

5.1

25 33

29 7.2 6 205 x 605Se raya con

facilidad6mm: 603mm: 30

incoloro 82 – 82 - 81 incoloro 86 – 86 - 852RS 3.5 – 3.3 – 3.0

opal 58 – 54 - 48 opal 76 – 75 - 7118 – 18 - 19 1.3 – 1.5 – 1.7 6 – 8 - 10 6mm: 14

incoloro 73 - 76 incoloro 82 - 823TS 2.7 – 2.4

opal 48 opal 7119 - 21 2 – 2.8 10 - 16 10mm: 22

incoloro 72 incoloro 822NS 2.9

opal 48 opal 7121 3 16 16mm: 25

incoloro 75 incoloro 804RS 2.15

opal 48 opal 7121 3 16

incoloro 64 incoloro 75

Celular

5RS 1.8opal 38 opal 65

22 3.3 20

210 x 700 >21 Se raya

20 mm: 38

transparente 89

POLICARBONATOEs un polímero

Placa Grecada

opal

5.9

45

1 1160 > 35 Se raya

Lexan(GeneralElectric)

Makrolon

Auto-extinguible

En sub-productos¿?¿total?

6.7 x 10-5

-Grados deopacidad-Ligereza-Resistencia alimpacto-Aislamientotérmico(celular)-Fuego:autoextinguible-Capacidadexpresiva-Reciclabilidad-Elementoprefabricado-Transmisión de luz-Moldeable en frio-Capacidadportante-No carpinterías

-Transparencia-Envejecimiento-Problemas acústicos-Condensaciones-Encuentros-Aislamiento(compacto)-Fuego: fluencia150ºC-Se raya

Analizar lacalidad delmaterial:implicacionesculturales.

Posibilidadesexpresionistas(sobre todo delcelular)

METACRILATO

3mm 5.6 92 85 26 3.6 3 300 x 200 Se rayaLexan

(GeneralElectric)

Ininflamable

Se deformaaTº>80ºC

3mm: 226mm: 40

-Transparencia-Resistencia alimpacto

-Envejecimiento

Pude actuarcomo sustituto

al vidrio,incluso

mejorando suspropiedades

positivo medio negativoPROYECTO DE INVESTIGACIÓN FUNDACIÓN RAFAEL ESCOLÁ. TABLA COMPARATIVA DIFERENTES TIPOS DE MATERIALES. EL POLICARBONATO. ENVOLVENTE MATIZADA TERNATIVA AL CERRAMIENTO DE VIDRIO. AAA

[3] EL POLICARBONATO COMO MATERIAL

i + d[3.1] VIRTUDES

[3.2] CARENCIAS

[3.1] Virtudes

- 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 lenguajearquitectónico. Este nuevo lenguaje tendrá una clara relación con laspropiedades del material: ligereza, grados de transparencia,reciclabilidad , temporalidad, capacidad portante…

[3] EL POLICARBONATO COMO MATERIAL

i + d[3.1] VIRTUDES

[3.2] CARENCIAS

[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

PROPUESTA

El objetivo de la propuesta de la investigación es el desarrollo de una solución depolicarbonato celular para su uso en fachadas que cumpla con las exigencias de lanormativa vigente para los edificios actuales (incluso de oficinas o viviendas), y respondaa nuestros intereses espaciales, arquitectónicos y constructivos o bien tenga la capacidadde 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.

PROPUESTACOHERENTE CON PROPIEDADES INTRÍNSECAS DEL MATERIAL

a.1. Acústica a.2. Térmica a.3. Incendios a.4. Durabilidad a.5. Estructural

0.1. ANÁLISIS DE ASPECTOS A MEJORAR DEL POLICARBONATO CELULAR (THERMOCLICK) i + da) ASPECTOS EXIGIBLES POR NORMATIVA

a.1.AcústicaCerramiento 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.

Absorción de vibraciones: elemento intermedio.Debemos buscar la sección idónea desde el punto de vista acústico

Extracto de normativa NB-CA-88.Capítulo lllCondiciones exigibles a los elementos constructivos

Articulo 13.° FachadasEl aislamiento acústico global mínimo de ruido aéreo exigible a estos elementos constructivos en cada local de reposo se

fija en 30 dBA.

Posibles soluciones:

a.1. Acústica a.2. Térmica a.3. Incendios a.4. Durabilidad a.5. Estructural

0.1. ANÁLISIS DE ASPECTOS A MEJORAR DEL POLICARBONATO CELULAR (THERMOCLICK) i + da) ASPECTOS EXIGIBLES POR NORMATIVA

a.2.Térmica

a.3.Incendios

Objetivo: disminuir el coeficiente de transmisión térmica.

Coeficiente actual: 1.5 W/m2K; creemos poder llegar a 1.

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

INERCIA del cerramiento.

Es autoextinguible.Emite gases nocivos y humo. ¿?Clasificación policarbonato celular : M1 o M2.

Posibles soluciones:Incorporación en las celdas de materiales catalogados como M0: ¿ retarda el efecto de las llamas ?.

Difícilmente podemos actuar sin replantearnos la química del policarbonato.

¡! 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 decalor 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

EUROCLASES: humos, goteo y gases tóxicos.

a.1. Acústica a.2. Térmica a.3. Incendios a.4. Durabilidad a.5. Estructural

0.1. ANÁLISIS DE ASPECTOS A MEJORAR DEL POLICARBONATO CELULAR (THERMOCLICK) i + da) ASPECTOS EXIGIBLES POR NORMATIVA

a.4.Durabilidad

a.5.Estructural

Es uno de los problemas más importantes del policarbonato.Conocimientos químicos.

Garantía de 10 años

Lograr un tipo de policarbonato que permita una arquitectura no efímera.

Experiencia

Rigidez. Nobleza del material.

Presión y succión del viento.

Se propone una estructura en X

Lexan Thermoclear X-StructuresLT2UV16/3X2.9 16mm

La rigidez del panel es básica para aumentar los 2.5 metros libres.

b.1. Solución constructiva del elemento. b.2. Solución constructiva del conjunto.

0.1. ANÁLISIS DE ASPECTOS A MEJORAR DEL POLICARBONATO CELULAR (THERMOCLICK) i + db) ASPECTOS NO EXIGIBLES POR NORMATIVA

b.1.Solución constructiva del elemento.

- Sust i tución de los elementos/encuentros.

- Sím il doble acristalamiento. Confinam iento.

- Multicapa / multifunción

Sistema Thermoclick. Fácil colocación. No sustitución.

Nuevo Sistema Thermoclick. Fácil colocación. Sustitución.

Resolución de las dilataciones.Referencia paneles Sandwich.

Versatilidad

Desarrollo como elemento

Sellado perimetral: CONFINAMIENTO

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

Varias capas con una lógica funcional.

b.1. Solución constructiva del elemento. b.2. Solución constructiva del conjunto.

0.1. ANÁLISIS DE ASPECTOS A MEJORAR DEL POLICARBONATO CELULAR (THERMOCLICK) i + db) ASPECTOS NO EXIGIBLES POR NORMATIVA

b.2.Solución constructiva del conjunto.

Fácil manipulación en montaje.

Tensores_desmaterialización subestructura

Modulación.

Corte.

Tamaño y peso que faciliten su colocación.

Debe permitirlo incluso con la incorporación de materiales confinados

0.1. ANÁLISIS DE ASPECTOS A MEJORAR DEL POLICARBONATO CELULAR (THERMOCLICK) i + dc) INTERESES

c.2.Capacidad expresiva.

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.

PFAU ARQUITECTURE. Swatch Pavilion. Atlanta 1996

PROPUESTACOHERENTE CON PROPIEDADES INTRÍNSECAS DEL MATERIAL

INT.

EXT.

EXT.

EXT.

INT.

INT.

INT.

INT.

INT.

EXT.

INT.

EXT.

EXT.

EXT.

INT.

Estructura en X + Cámara de aire ventilada + Estructura en X

El sistema no funciona, ya que pierde la posibilidad de aislamientode la capa exterior al ventilarse la cámara.Sí es interesante una capa exterior suficientemente gruesa depolicarbonato compacto de 2mm para permitir la durabilidad.Hay que analizar la rigidez del conjunto, ya que la configuraciónde la cámara de aire hace perder rigidez por la no existencia deX (para permitir un mejor flujo de aire).

Capa de PC 2mm + Cámara de aire ventilada + Estructura en X

La capa exterior permite la durabilidad, la cámara de aire debetener el tratamiento Dripgard y antiestático para evitar en loposible el polvo , los microorganismos y las condensaciones.La estructura en X de aproximadamente 16mm permite darrigidez al conjunto.

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

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

Capa de PC de 2mm + Estructura en X + Cámara de aireventilada + Estructura en V + Cámara con gel

Como en un caso anterior, no es lógico poner un aislamientoen la parte exterior de la cámara de aire.El gel en la parte interior y el aislamiento con estructura en Vsí pueden funcionar bien.

Capa de PC de 2mm + Estructura en X + Cámara de aireventilada + Cámara con gel

Como en un caso anterior, no es lógico poner un aislamientoen la parte exterior de la cámara de aire.El gel en la parte interior y el aislamiento con estructura en Vsí pueden funcionar bien.

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 quefuncionará bien. El aislamiento provocado por la estructuraen X y el gel está en la parte interior: es un funcionamientológico. Lo único que se necesita en la parte más exterior dela cámara de aire es una capa de policarbonato quepermita esta cámara y de cierto grosor consiguiendo ladurabilidad.

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 aislamientoque consiga se pierde por la existencia de la cámara deaire.

Capa de PC de 2mm + Cámara de aire ventilada + Estructuraen X + Cámara con gel

Analizado de manera pormenorizada a continuación.

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

c) SECCIÓN TIPO

Pensada para dar respuesta a las necesidades de fachada.

i + d PROPUESTA

1.2.

4.

3.

5.6.

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.

i + d PROPUESTA

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.

ÁBALOS Y HERREROS. Sala Municipal Colmenarejo