En términos de eficiencia energética, las envolventes son uno de los elementos principales de un edificio. Sin embargo, su comportamiento término no sólo dependerá de las características de sus elementos principales como losas, muros y suelos, sino que también de sus conexiones entre sí, que se comportan como puentes térmicos.
Recientemente, el uso de madera contralaminada o CLT ha tomado un particular interés como una de las variantes más representativas de la madera masiva. Considerando su versatilidad como material y su baja conductividad térmica, se identifica en ella una oportunidad para lograr envolventes óptimas ante el flujo de calor.
Sin embargo, no existen estudios relevantes que evalúen el comportamiento de estos puentes térmicos en construcciones híbridas, de CLT con acero u hormigón, ante distintas condiciones de climas extremos como los que se dan en Chile. Ante este panorama, surge la pregunta: ¿Cuál es el comportamiento de los puentes térmicos en encuentros híbridos con CLT, teniendo en cuenta las distintas configuraciones geométricas, materiales, de temperaturas y conexiones entre elementos?
Objetivos:
- Evaluar y cuantificar el comportamiento de puentes térmicos presentes en construcciones híbridas con CLT, mediante la determinación de sus indicadores de análisis a través del cálculo numérico por el método de elementos finitos.
- Caracterización de los parámetros que influyen en una respuesta inadecuada ante el flujo de calor por el puente térmico ante distintas soluciones constructivas y climas, teniendo en cuenta no sólo el efecto del tipo de unión geométrica, sino también la contribución de los anclajes mecánicos (pernos, clavos y platinas de acero) en el flujo de calor por la envolvente.
Metodología:
- Se pone como foco la cuantificación de la transmitancia térmica lineal para las uniones muro-losa, utilizando para esto el método numérico de la norma ISO 10211, que regula puentes térmicos en edificación, flujos de calor y temperaturas superficiales. A partir de los parámetros de su metodología, se busca evaluar el efecto de losas híbridas y conectores metálicos en su transmitancia térmica lineal.
- Se identifican distintas modalidades de uniones muro fachada-losa, entre las que se visualizan fachadas portantes y no portantes. A partir de estas, se construyen cuatro casos de estudio, divididos en base a la materialidad de la losa (CLT u hormigón) y la presencia o ausencia de componentes metálicos.
- Utilizando como referencia el estándar de certificación energética alemán Passivhaus, se evaluó la transmitancia térmica de los 4 casos de estudio.
Resultados:
- Según Passivhaus, modalidades de fachada portante tales como el sistema Plataforma y Balloon pueden cumplen con el estándar principalmente cuando no cuentan con componentes metálicos. En el caso específico del sistema de plataforma, también es necesario que no cuente con una losa de hormigón para ajustarse a los parámetros.
- En las fachada no-portantes, principalmente tipos de muro cortina en CLT, se mantiene la tendencia de la ausencia de componentes metálicos haciendo más factible ajustarse al estándar. Sin embargo, la presencia de losas de hormigón como la utilizada referencialmente en el estudio (13 cm), permiten aquí cumplir con los parámetros requeridos.
Conclusiones:
- La presencia de losas de hormigón no afecta el comportamiento térmico en la unión a las fachas, mientras este no cruce su sección transversal
- Los componentes metálicos concentran las líneas de flujo de forma más densa, determinando una mayor magnitud en el flujo de calor.
- Los resultados llevan a recomendar el acoplamiento de roturas térmicas (conocidas como thermal break en inglés), especialmente en las fronteras de los canales metálicos.
- El perfil de temperatura de una fachada permite identificar las zonas de esta donde ocurren los flujos de calor no homogéneos.
Investigador Responsable:
- Manuel Carpio (UC)
Estudiante asociado:
- José Alberto Paz (UC)
