Resumen: T-076 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDEST E Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2006 Características técnico-constructivas, situacionales y funcionales de edificios en altura construidos en Corrientes y Resistencia. Alías, Herminia M. - Jacobo, Guillermo J. Cátedra “Estructuras II” - Facultad de Arquitectura y Urbanismo - Universidad Nacional del Nordeste Avenida Las Heras Nº 727 - (3500) - Resistencia - Provincia del Chaco República Argentina E-Mail: [email protected] - [email protected] ANTECEDENTES – INTRODUCCIÓN: En este artículo se comentan los resultados de un relevamiento y posterior análisis de veintisiete (27) edificios en altura construidos en las ciudades de Resistencia y Corrientes en las últimas tres décadas, considerando sus aspectos de resolución de las variables geométricas y técnico – constructivas, así como las situacionales y funcionales, como parte de una investigación sobre características térmicas de la estructura y la envolvente de edificios en torre, que propone mejorar los niveles de aislación y las resoluciones constructivas integradas de la dupla envolvente - estructura, para obtener condiciones de confort y uso racional de la energía (URE), tomando en cuenta el impacto de los puentes térmicos, así como establecer pautas (desde la adecuación del diseño estructural – tecnológico), que contribuyan a lograr edificios más adaptados a las condiciones ambientales locales durante su etapa de servicio y recomendaciones de diseño que permitan atenuar los puentes térmicos, lo que generaría un ahorro de energías convencionales y un entorno construido más sustentable. MATERIALES Y MÉTODOS: La primera etapa del trabajo, de relevamiento, estudio, análisis, síntesis y sistematización de datos, concluyó con los resultados que se exponen, en tanto que en la segunda etapa (ya iniciada) se definirán las tipologías de edificios en torre más representativas y se realizarán: 1) Análisis de cerramientos opacos sin tratamiento (construcción habitual); 2) Análisis de cerramientos opacos aislados tradicionalmente, sin resolución de los encuentros y puentes térmicos; 3) Análisis de soluciones empíricas, según normas vigentes; 4) Mejoramiento, poniendo énfasis en los encuentros muro / suelo y/o entrepiso; muro / estructura; suelo y/o entrepiso / estructura (todo ello mediante simulaciones con aplicaciones informáticas específicas para el análisis de puentes térmicos y/o mediante procedimientos de cálculo manuales estipulados por la normativa IRAM vigente). Con ello se pretende efectivizar la evaluación del comportamiento higrotérmico de puentes térmicos verticales y horizontales del cerramiento vertical de edificios en altura. La tercera etapa pretende configurar un catálogo de resoluciones constructivas mejoradas, que contemplen la eliminación del riesgo de condensación superficial en los encuentros muro / suelo y/o entrepiso; muro / estructura; suelo y/o entrepiso / estructura, considerando los sistemas constructivos más comunes en nuestra zona. En la ciudad de Corrientes, la mayoría de los edificios relevados están ubicados en la zona norte de la ciudad, en el sector delimitado por las cuatro avenidas (3 de abril, Costanera, Pujol y Artigas). En la ciudad de Resistencia existe una mayor homogeneidad en la distribución de los edificios relevados, no observándose una zona en la que exista un número de ellos mucho mayor que en otras. Aunque siempre existe una equidistancia de los edificios relevados de la plaza central. Fuera de un radio de unas diez (10) cuadras de dicha plaza la construcción de estos edificios es casi nula. Edificios en torre relevados: a la izq., 17 en la ciudad de Corrientes; a la derecha, 10 en la ciudad de Resistencia. En cuanto a la implantación y tipo de vínculo de los edificios relevados con construcciones adyacentes, se detectó la prevalencia de la tipología de edificios de basamento entre medianeras (o en esquina, pero entre medianeras al fin) y fuste de perímetro libre, así como de basamento y fuste entre medianeras. Los edificios resueltos totalmente en perímetro libre son escasos. Teniendo en cuenta el acatamiento del FOS (Factor de ocupación del suelo: es el porcentaje máximo de la superficie total del terreno que se puede ocupar -no constituye valor fijo-. F.O.S. = superficie de planta baja / superficie del terreno), tanto en la ciudad de Corrientes como en la de Resistencia, se mantiene la proporción de un 60% de edificios en torre cuyo FOS respeta los porcentajes requeridos por el Código de edificación (variable según el distrito de pertenencia del edificio). El 40% que no lo hace, seguramente se enmarca dentro de alguna Resumen: T-076 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDEST E Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2006 de las excepciones a que da lugar la aplicación de los Códigos, según circunstancias particulares. Teniendo en cuenta el acatamiento del FOT (Factor de ocupación total: es la relación entre la superficie cubierta edificable y la superficie total de la parcela. F.O.T. = total superficie construida / superficie del terreno), se registró un mayor acatamiento a los valores de FOT normativos (aproximadamente equivalentes a 3 ó 4, lo que significa la posibilidad de cubrir una superficie igual a 3 ó 4 veces la superficie del terreno) en los edificios en torre relevados en la ciudad de Corrientes, en tanto que en la ciudad de Resistencia se registró un 70% de edificios relevados con valores de FOT efectivo superiores a los normativos. Ahora bien, en cuanto a la función y/o uso, las funciones predominantes de los edificios en torre relevados corresponden a “vivienda” (51%). En porcentajes equivalentes a un 15% se registran usos mixtos de “vivienda – comercio”, vivienda – oficinas” y “vivienda – comercio – oficinas”. Se relevó tan solo un edificio que alberga únicamente oficinas, en la ciudad de Corrientes. Estos datos de uso de los edificios serán útiles en el momento de considerar horarios de mayor y menor consumo de energía eléctrica y hábitos de uso de los locales en los distintos momentos del día, así como para la detección de aquéllos locales en los cuales el control higrotérmico resulta imprescindible para lograr el confort y aquéllos en los que puede descuidarse su logro por ser locales de servicio y/o uso mínimo. Considerando la cantidad de niveles y altura total desde el nivel de vereda, no se han relevado edificios de más de veintidós (22) pisos o niveles. La media oscila (considerando sólo los 27 casos relevados en Corrientes y Resistencia) en los trece (13) niveles, con una altura promedio por nivel de tres (3) metros. Y en cuanto a la cantidad de unidades funcionales (UF) por planta tipo, prevalecen las plantas tipo de cuatro (4) unidades funcionales de vivienda (48% de los 27 casos relevados), seguidas por las de dos (2) unidades funcionales por planta (33% del total de casos relevados). Los casos menos frecuentes son los de plantas tipo de cinco (5) ó seis (6) unidades funcionales. DISCUSIÓN DE RESULTADOS: A partir del análisis de variables tecnológico – constructivas de 17 edificios en torre construidos en la ciudad de Corrientes y de 10 edificios en torre construidos en la ciudad de Resistencia, puede comentarse lo siguiente: Presencia de trama o modulación básica en el diseño: En los casos en que se evidencia el diseño en base a una modulación o trama reguladora (59% de los 27 edificios relevados), las dimensiones del módulo básico son variables según los casos. Tipo de dispositivos de protección climática: En la mitad de los casos de edificios en torre relevados, la única protección climática está dada por la presencia de aleros (muchas veces representados por los balcones de los pisos superiores) o bien de parasoles en las ventanas. En un 19% de los casos no existe ningún dispositivo de protección climática en los edificios, lo que seguramente repercute en los altos índices de consumo de energía eléctrica para acondicionamiento mecánico de los Tipo de dispositivos de protección aleros / parasoles en ventanas ext. ambientes habitables. En porcentajes climática en edificios mucho menores aparecen combinaciones en torre relevados de los aleros o parasoles con la presencia aleros / parasoles en ventanas ext. en Ctes. y Rcia. de algún tipo de aislaciones térmicas en los + aisl. térmica en cerramientos ext. cerramientos (como por ejemplo la 19% aleros / parasoles en ventanas ext. presencia de cámara de aire en los casos de + aisl. térmica en azotea y/o muros dobles) o en los entrepisos y azoteas cubierta o cubiertas. No se han detectado aleros / parasoles en ventanas ext. situaciones en las que se esbocen intentos + aisl. térmica en entrepisos 4% de corrección o atenuación de los puentes aislación térmica en entrepisos y térmicos, geométricos y constructivos, 51% 7% cubierta representados por las uniones de los cerramientos con las diferentes partes del aisl. térmica en cerramientos ext., 4% sistema estructural de los edificios entrepisos y azotea (uniones muro/columnas; muro/vigas; 4% ningún tipo de protección climática muro/losas o entrepisos; muro/suelo). 11% Aleros conformados por las salientes de los balcones de los pisos superiores. Material constitutivo del sistema estructural (fundaciones – vigas principales o travesaños de pórticos – vigas secundarias – columnas o pies de pórticos – entrepisos): El panorama de la materialización de la estructura soporte de los edificios en torre relevados está dominado por el hormigón armado (HºAº), que constituye el único material con que se diseñan, calculan y ejecutan las fundaciones y las columnas. Resumen: T-076 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDEST E Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2006 Las estructuras de HºAº son una constante en los edificios en torre construidos. Hº Aº En la materialización de las vigas, principales o secundarias, apenas se detectan unos pocos casos de uso de la perfilería de acero o los reticulados de acero, en tanto que los entrepisos o losas resultan de la combinación del hormigón con los cerámicos, para dar por resultado hormigones alivianados. Material constitutivo de la estructura de edificios en torre relevados en Ctes. y Rcia. Hº macizo o alivianado Hº y cerámico reticulado acero / perfiles acero 22 Material entrepisos Material columnas o pies de pórticos 5 27 Material vigas secundarias Material vigas ppales. o pórticos 9 1 25 2 27 Material fundaciones 0% 20% 40% 60% 80% 100% Porcentaje de casos relevados sobre un total de 27 edificios Cant. de cas os re le vados Material constitutivo de los cerramientos exteriores. Tipos de muros: Se detecta el predominio de los muros simples (es decir, muros de una sola hoja), ya sean de ladrillos huecos en distintos espesores o de ladrillos macizos comunes. En estas tipologías los muros se presentan revocados tanto exterior como interiormente, salvo un solo caso detectado de ladrillo común visto del lado exterior, con junta tomada. Tan solo un 15% de los casos de edificios relevados corresponde a muros dobles, en la mayoría de los cuales las dos hojas (que pueden ser una de ladrillos comunes, generalmente la exterior, y la otra de ladrillo cerámicos huecos) se presentan separadas por una cámara de aire. 14 12 10 8 6 4 2 0 Tipos de muros de cerramiento de edificios en torre relevados en Ctes. y Rcia. 13 ladr. 12x18x25cm e=0,15m. 3 3 3 ladr. 18x18x25cm e=0,20m. ladr. 5x12x26cm. e=0,15m. ladr. 5x17x26cm e=0,20m muros simples ladr. cerámico s hueco s muro s simples ladrillos co munes macizo s 1 1 1 paneles Hº de e=0,26m: ext. e=0,20m: ext. cemento ladr. revest. e=0,10m. co munes cerámico visto s e=0,05m. + e=0,12m. + cám. aire. + cám. aire. + int. ladr. int. ladr. hueco s hueco s 8x18x25cm. 8x18x25cm. prefabricado s 1 1 e=0,25m: ext. e=0,18m: ext. ladr. hueco s ladr. 8x18x25cm. + cerámico s cám. aire. + 5,5x12x25 a la int. ladr. vista junta hueco s to mada + 8x18x25cm. capa aislado ra vert. + int. placa Durlock muro s dobles mixto s (ladr. hueco s + ladr. co munes + placas ro ca de yeso ) Constitución de los m uros Resumen: T-076 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDEST E Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2006 muros dobles mixtos (ladr. huecos + ladr. comunes + placas roca de yeso) 15% prefabricados 4% Tipologías básicas de muros de edificios en torre relevados en Ctes. y Rcia. muros simples ladr. cerámicos huecos 59% muros simples ladrillos comunes macizos 22% Muros simples (izquierda) en su mayoría y muros dobles (centro y derecha) en algunos casos aislados, representan las formas usuales de materialización de las envolventes de los edificios en torre estudiados. Escaso uso de materiales aislantes térmicos en las envolventes. Tipos de carpinterías y vidrios: La totalidad de los casos relevados posee aberturas metálicas al exterior, y vidriado simple. CONCLUSIONES: El estudio, el análisis y la catalogación de las características tecnológico – constructivas, situacionales y funcionales de edificios en torre construidos en Corrientes y Resistencia, resulta de utilidad como herramienta de consulta y valoración del hábitat construido, y se constituyó en punto de partida para la definición de situaciones prototípicas de resolución de los encuentros característicos muro / suelo y/o entrepiso; muro / estructura; suelo y/o entrepiso / estructura según las situaciones más frecuentes registradas, así como para encarar el cálculo de la resistencia térmica total de componentes y de sus mencionados encuentros característicos y la estimación del valor de la transmitancia térmica total (con la verificación del cumplimiento de los valores máximos admisibles de transmitancia). Las características de materialización de las envolventes y de la estructura de los edificios estudiados pueden ser vistas como una limitación de la construcción actual de edificios en altura, que posee cierta inercia a conservar sistemas de ejecución que no contemplan la solución a ciertas situaciones de falta de ajuste como los importantes puentes térmicos constructivos detectados y como la escasa penetración de las aislaciones en la construcción de los muros de cerramiento. El mercado de la construcción regional ofrece alternativas para la ejecución de cerramientos que constituyen una amplia gama de recursos para diseñar y resolver los encuentros críticos característicos de los cerramientos envolventes de un edificio, sin que ello suponga necesariamente un incremento económico final. Sin embargo en nuestro medio se desconocen las nuevas tecnologías y las alternativas que brindan en cuanto al uso de nuevos materiales (o de materiales tradicionales, pero cuyo diseño y presencia en un componente constructivo obedezca a un estudio de desempeño higrotérmico y a la necesidad de adaptación a la normativa de habitabilidad vigente). Tampoco se han registrado estudios de alternativas tecnológicas posibles de mejor desempeño, tanto higrotérmico, energético, como económico y ambientalmente sustentable. Se verifica, por tanto, la necesidad de un estudio desde el diseño estructural mismo, de las posibilidades de corrección de las discontinuidades generadas en las uniones “estructura – envolvente” y del comportamiento higrotérmico concomitante. BIBLIOGRAFÍA ALÍAS, H. M. y JACOBO, G. J. (2004). Diseño tecnológico - estructural aplicado a la optimización del rendimiento higrotérmico – energético de edificios en torre - 1ª parte: base de datos de edificios en altura construidos en Corrientes y Resistencia., publicado en la Reunión de Comunicaciones Científicas y Tecnológicas de la Universidad Nacional del Nordeste. SGCyT. Resistencia, Chaco, Argentina. http://www.unne.edu.ar/cyt/2004/comunicaciones/cyt.htm MARUSIC, J. A. (1999). Ensayos y Optimización de aspectos bioclimáticos para el diseño de edificios en altura. Artículo publicado en la revista Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente (AVERMA) Vol. 3 Nº1 y presentado al XXII Congreso de la Asociación de Energías Renovables y Ambiente (ASADES).