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SEMINARIODISEÑO DE EDIFICIOSDE MEDIANA ALTURAEN CLT
PROTOTIPO EDIFICIO CLT Y SOLUCIONES TÉRMICAS Y ACÚSTICAS DEL SISTEMA
CONSTRUCTIVODra. Arq. Camila Burgos Leiva
Camila.burgos.l@usach.cl
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Proyecto Innova CORFO 15BPE –47270 “Ingeniería Sismorresistentepara Diseño Estructural de Edificiosde Mediana Altura en MaderaContralaminada de Pino RadiataCrecido en Chile“
SEMINARIODISEÑO DE EDIFICIOSDE MEDIANA ALTURAEN CLT
mailto:Camila.burgos.l@usach.cl
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SEMINARIODISEÑO DE EDIFICIOSDE MEDIANA ALTURAEN CLT
PROTOTIPO EDIFICIO CLT
Figura 1: Isométrica del edificioFuente: Libro “Sistema Constructivo en madera contralaminada para edificios.”-CLT Chile, 2015.
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SEMINARIODISEÑO DE EDIFICIOSDE MEDIANA ALTURAEN CLT
PROTOTIPO EDIFICIO CLT
Figura 2: Isométrica del edificioFuente: Libro “Sistema Constructivo en madera contralaminada para edificios.”-CLT Chile, 2015
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PROTOTIPO EDIFICIO CLT
Figura 3: Vista isométrico techumbre. Fuente: Libro “Sistema Constructivo en madera contralaminada para edificios.”-CLT Chile, 2015.
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PROTOTIPO EDIFICIO CLT
Figura 4: Elevación PrincipalFuente: Libro “Sistema Constructivo en madera contralaminada para edificios.”-CLT Chile, 2015
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PROTOTIPO EDIFICIO CLT
Figura 5: Elevaciones lateralesFuente: Libro “Sistema Constructivo en madera contralaminada para edificios.”-CLT Chile, 2015
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PLANTA TIPO EDIFICIO CLT
Figura 6: Planta tipoFuente: Libro “Sistema Constructivo en madera contralaminada para edificios.”- CLT Chile, 2015
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ESTRUCTURACIÓN Y MODELACIÓN DE LOS PANELES
Figura 7: Planta piso 1.Fuente: Tesis Estudio de costos de fabricación de paneles CLT para la construcción de edificios de
mediana altura, 2016.
Dimensión de 20,58 m. x 7,08 m. al igual que el piso 2, 3 y 4.
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SEMINARIODISEÑO DE EDIFICIOSDE MEDIANA ALTURAEN CLT
DESCRIPCIÓN DE LOS PANELES
Fuente: Tesis Estudio de costos de fabricación de paneles CLT para la construcción de edificios de mediana altura, 2016.
PANEL CLT. Largos variables de acuerdo a la luz a cubrir entre muros estructurales. Espesor de 0,22 m., Ancho 1,20 m.LOSA
PANEL VENTANA o DINTEL
SIMBOLOGIA PISOS 1 AL 4
PANEL CLT. Usado como antepecho y dinteles de ventanas. Solo en envolventes.
PANELES CLT de 0,12 m. de espesor, 1.20 m. de ancho y 2.40 m. de largo. Usado en la envolvente de edificio y en muros estructurales
1/2 PANEL PANEL CLT de 0,12 m. de espesor, 0,60 m. de ancho y 2,40 m. de largo. Usado en envolvente de edificio y en muros estructurales.
PANEL CLT. Usado como peldaños y en descanso de escalera.
PANEL CLT. Usado en ejes estructurales para completar largos. Dimensiones variables.PANEL AJUSTE
ESCALERA
PANEL 2
PANEL 1
Tabla 1: Descripción de tableros y su disposición.
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FICHA TÉCNICA DE PANELES DE CLT
Figura 8: Ficha Técnica paneles CLT.Fuente: Libro “Sistema Constructivo en madera contralaminada para edificios.”- CLT Chile, 2015
Especie Pino Radiata
Origen Arauco estructural MSDDimensiones Nominales
(Madera Aserrada)41 mm x 138 mm x 4.00 m
Dimensiones Reales
(Madera Aserrada)42 mm x 141 mm x 4.01 m
Contenido de Humedad 11,9%
Densidad de Referencia 445 kg/m3
Módulo de Elasticidad 9,92 GPaAdhesivo Adhesivo Estructural PrefereResina Prefere 6151 (100 pp.)Catalizador Prefere 6651 (15 (pp.)Esparcido utilizado 400 gr/m2
Dimensiones Paneles 120 mm x 1200 mm x 2400 mmNúmero de capas 3Dimensión Final Panel 120 mm x 1200 mm x 2400 mm.
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MODELO SIMULACIÓN DESIGN BUILDER
Figura 9: Simulación del edificio en Design Builder.Fuente: Evaluación del comportamiento térmico mediante programa computacional –Design
Builder- para un edificio de mediana altura construido en sistema CLT, 2016..
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PLANTA EDIFICIO DESIGN BUILDER
Figura 10: Planta del edificio en Design Builder.Fuente: Evaluación del comportamiento térmico mediante programa computacional –Design
Builder- para un edificio de mediana altura construido en sistema CLT, 2016..
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ILUMINACIÓN NATURAL
Figura 11: Iluminación Natural del programa Design BuilderFuente: Evaluación del comportamiento térmico mediante programa computacional –Design
Builder- para un edificio de mediana altura construido en sistema CLT, 2016..
Antofagasta 01 Julio 15.00 hrs - Invierno
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ILUMINACIÓN NATURAL
Figura 12: Iluminación Natural del programa Design BuilderFuente: Evaluación del comportamiento térmico mediante programa computacional –Design
Builder- para un edificio de mediana altura construido en sistema CLT, 2016..
Antofagasta 01 Enero 15.00 hrs - Verano
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SEMINARIODISEÑO DE EDIFICIOSDE MEDIANA ALTURAEN CLT
-200,00
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Baño
Baño
Caja
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Cocin
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Dor
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1
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Sala
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Sala
de
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Terr
aza
Terr
azaWh/
m2
Zonas piso 1
Ganancias y/o pérdidasmuros y techos
Antofagasta - 1 julio
Muros Techos
GANANCIAS Y/O PÉRDIDAS MUROS Y TECHOS
Figura 13: Ganancias y/o pérdidas muros y techos Antofagasta InviernoFuente: Evaluación del comportamiento térmico mediante programa computacional –Design
Builder- para un edificio de mediana altura construido en sistema CLT, 2016..
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SEMINARIODISEÑO DE EDIFICIOSDE MEDIANA ALTURAEN CLT
-100,00
-80,00
-60,00
-40,00
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Bañ
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Sala
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Terr
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Wh
/m2
Zonas piso 1
Ganancias y/o pérdidasmuros y techos
Antofagasta - 1 enero
Muros Techos
GANANCIAS Y/O PÉRDIDAS MUROS Y TECHOS
Figura 14: Ganancias y/o pérdidas muros y techos Antofagasta VeranoFuente: Evaluación del comportamiento térmico mediante programa computacional –Design
Builder- para un edificio de mediana altura construido en sistema CLT, 2016..
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GANANCIAS SOLARES VENTANAS
Figura 15: Ganancias solares en ventanas. Antofagasta 1 julio - InviernoFuente: Evaluación del comportamiento térmico mediante programa computacional –Design
Builder- para un edificio de mediana altura construido en sistema CLT, 2016..
26,44
540,37
404,24
422,47
174,8517,683610,54
Gan. Solares Ventanas Ext. Wh/m²Antofagasta - 1 julio
Baño Caja escala Cocina
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80,81
126,20
95,68
181,73
347,53
55,03
902,15
Gan. Solares Ventanas Ext. Wh/m²
Antofagasta - 1 enero
Baño Caja escala Cocina Dormitor io 1
Dormitor io 2 Sala de estar Terraza
GANANCIAS SOLARES VENTANAS
Figura 16: Ganancias solares en ventanas. Antofagasta 1 enero - VeranoFuente: Evaluación del comportamiento térmico mediante programa computacional –Design
Builder- para un edificio de mediana altura construido en sistema CLT, 2016.
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RESULTADOS
- El CLT en Santiago demuestra funcionar de excelente manera las temperaturasmáximas obtenidas no se alejan en gran medida de la temperatura de confortdeseada (25°C), sin tener aislación térmica, ni elementos de terminaciones, losque aumentarán su capacidad térmica.
- Se debe verificar diferentes espesores para optimizar su funcionamiento. ElCLT disipa el calor, demostrando que el calor del muro penetra y se expulsa deforma inteligente, dependiendo de su calor específico y conductividad térmica.
- En verano los muros presentan pérdidas solares, sin embargo las ventanasexteriores y los techos, serán grandes captadores de energía solar, lo quellevará a un aumento paulatino de la temperatura interior durante el día,debido a que la radiación solar choca con los muros exteriores calentando elaire contenido y aumentando las temperaturas interiores.
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ESTUDIO TÉRMICO - ACÚSTICO
Las 3 zonas geográficas por las cuales se optó paraaislar térmica y acústicamente el edificio de medianaaltura son:- Norte Litoral. (Arica, Iquique, Antofagasta, Mejillones,Caldera, Coquimbo y la Serena)- Central Interior. (Santiago, Rancagua, San Fernando,Talca, Linares)Sur Interior. (Chillán, Temuco, Osorno, Puerto Varas,Puerto Montt)
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SEMINARIODISEÑO DE EDIFICIOSDE MEDIANA ALTURAEN CLT
Fuente: Proposición de sistema de aislación térmica y acústica, para edificios de mediana altura en el sistema CLT, en 3 zonas climáticas de Chile, 2016
Tabla 2: Exigencia de aislación térmica y acústica según zona climática del edificio de mediana altura propuesto
ESTUDIO TÉRMICO - ACÚSTICO
Zona Climática
Valores máximos Transmitancia térmica (1) Reducción Acústica (2)
Techumbre MuroPiso
VentiladosVentana Muro Pisos
U U U U Aéreo Aéreo Impactow/m2k w/m2k w/m2k w/m2k db db db
Norte Litoral (NL)0,8 2 3 5,8 45 45 75
Zona Térmica 1
Central Interior (CI)0,5 0,8 0,8 3 45 45 75
Zona Térmica 3 y 4
Sur Interior (SI)0,3 0,5 0,7 3 45 45 75
Zona Térmica 4,5 y 6
(1) (2) OGUC – marzo 2016
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SEMINARIODISEÑO DE EDIFICIOSDE MEDIANA ALTURAEN CLT
Fuente: Proposición de sistema de aislación térmica y acústica, para edificios de mediana altura en el sistema CLT, en 3 zonas climáticas de Chile, 2016
Tabla 3: Características de aislación térmica y acústica de los paneles usados en el edificio de mediana altura propuesto
ESTUDIO TÉRMICO - ACÚSTICO
(1) CLT Handbook edición USA – www.dataholz.com (2) FPInnovations , www.fpinnovations.ca
Tipo Espesor U Reducción acústica (2)
Elemento mm w/m2k (1) Aéreo db Impacto db
Muro 120 0,79 39 23
Techumbre 220 0,43 39 24
Piso 220 0,43 39 24
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SEMINARIODISEÑO DE EDIFICIOSDE MEDIANA ALTURAEN CLTEl CLT como material aislante:
Ø Térmicamente Cumple
Ø Acústicamente No Cumple Ruido por impacto
Zonas climáticas:
Ø Norte Litoral.Ø Central Interior.Ø Sur Interior.
Mismas soluciones de aislación.
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SEMINARIODISEÑO DE EDIFICIOSDE MEDIANA ALTURAEN CLT
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Figura 17: Solución muro perimetralFuente: Proposición de sistema de aislación térmica y acústica, para edificios de mediana altura
en el sistema CLT, en 3 zonas climáticas de Chile, 2016
SOLUCIÓN MURO PERIMETRAL (1) (2)
(1) CLT Handbook edición USA – www.dataholz.com (2) FPInnovations , www.fpinnovations.ca
U [w/m2k] 0,43
Rw Aéreo 48
Rw impacto N/A
Materiales del sistema constructivo· Muro CLT 120mm· Pieza de madera 41 x 41 mm· Placa de yeso cartón 12,5mm
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SEMINARIODISEÑO DE EDIFICIOSDE MEDIANA ALTURAEN CLT
U [w/m2k] 0,27
Rw Aéreo 56
Rw impacto N/A
Materiales del sistema constructivo
· Plancha zincalum (tipo 5v o similar)· Papel fieltro.· Losa cubierta CLT 220mm.· Lana mineral 50mm con papel en una cara.· Estructura metalcon o madera.· Plancha de yeso cartón de 12,5mm
Figura 18: Solución techumbreFuente: Proposición de sistema de aislación térmica y acústica, para edificios de mediana altura
en el sistema CLT, en 3 zonas climáticas de Chile, 2016
SOLUCIÓN TECHUMBRE (1) (2)
(1) CLT Handbook edición USA – www.dataholz.com (2) FPInnovations , www.fpinnovations.ca
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U [w/m2k] N/A N/ARw Aéreo 79
Rw impacto 75
Materiales del sistema constructivo
· Piso de corcho HRF 10,5mm· Espuma niveladora· Losa piso CLT 220mm· Lana mineral 200mm con papel en una cara.· Perfil metálico portante 40R· Placa de yeso cartón 12,5mm
Figura 19: Solución pisoFuente: Proposición de sistema de aislación térmica y acústica, para edificios de mediana altura
en el sistema CLT, en 3 zonas climáticas de Chile, 2016
SOLUCIÓN PISO (1) (2)
(1) CLT Handbook edición USA – www.dataholz.com (2) FPInnovations , www.fpinnovations.ca
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Figura 20: Solución uniones paneles losa y muroFuente: Rothoblaas – Simpson Strong Tie.
SOLUCIÓN DE UNIONES DE PANELES DE LOSA Y MURO
Simpsong Strong Tie y Rothoblaaspresentan una solución elástica yestable, reduce significativamentela transmisión del ruido por víaaérea y estructural. Rothoblaaspropone un mínimo de 5db yllegando a reducir el ruido en másde 15db. Estructura monolítica delpoliuretano, el que garantiza unagran estabilidad, una excelenteimpermeabilidad frente al agua ysiendo, a su vez, un nivelador defallas.
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Figura 22: Solución fijaciones paneles de muro a losaFuente: Simpson Strong Tie
SOLUCIÓN DE FIJACIONES DE PANELES DE MUROS A LOSA
Simpson Strong TieMuros a losas es importantefijarlos con elementos quereduzcan las vibracionesgeneradas por las pisadas de loshabitantes del edificio. El perfilinsonorizante asegura lareducción de los ruidos.
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SEMINARIODISEÑO DE EDIFICIOSDE MEDIANA ALTURAEN CLT
Figura 23: Solución piso en zonas húmedasFuente: Rothoblaas.
SOLUCIÓN DE PISO EN ZONAS HÚMEDAS DEL EDIFICIO
Rothoblaas - Simpson Strong TieProponen usar una membranade la mezcla bituminosa (Betúnelastoplastomérico y fieltro depoliéster), el producto tiende acerrarse alrededor de lossistemas de fijación,garantizando laimpermeabilidad. Logra absorberlas vibraciones debidas alimpacto de las pisadas hasta en26 dB.
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Las mejoras, producen un aumento en la resistencia térmica de la envolvente,lo que se traduce en un incremento de ahorro energético y condiciones deconfort higrotérmico. Se traducen en el tiempo en menores consumos deenergía e impacto al ambiente, permitiendo menores costos de mantención dela vivienda.
Construir viviendas sociales energéticamente eficientes es una inversión delargo plazo, y un esfuerzo de altísima retribución. Las menores pérdidas de calordeterminadas en las viviendas fueron por el piso (losa).
El CLT disipa el calor, demostrando que el calor del muro penetra y se expulsade forma inteligente, dependiendo de su calor específico y conductividadtérmica, demostrando ser un sistema constructivo con excelentespropiedades térmicas y si se le agregan materiales funciona bien en cuanto alos temas acústicos. Pudiéndose considerar un material sustentable.
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Proyecto Innova CORFO 15BPE –47270 “Ingeniería Sismorresistente para Diseño Estructural de Edificios de Mediana Altura en Madera Contralaminada de Pino Radiata Crecido en Chile“
Para mayor información: www.conmaderausach.cl
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